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鉀(jia)（Kalium），元(yuan)素(su)符號K，對預防高血壓等慢性病具(ju)有重(zhong)要作用(yong)。原子(zi)序數(shu)為(wei)19，位于(yu)元(yuan)素(su)周期(qi)表(biao)第(di)四周期(qi)IA族，屬于(yu)堿(jian)金(jin)屬元(yuan)素(su)。單質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)是一種銀白色的(de)軟(ruan)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)金(jin)屬，蠟狀(zhuang)，可(ke)用(yong)小(xiao)刀(dao)切割，熔沸點(dian)低，密度(du)比水小(xiao)，化(hua)學(xue)性質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)極度(du)活(huo)潑（比鈉(na)還活(huo)潑）。鉀(jia)在自然界(jie)沒有單質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)形(xing)態存在，鉀(jia)元(yuan)素(su)以鹽(yan)的(de)形(xing)式廣(guang)泛的(de)分布于(yu)陸地和海洋中(zhong)，也是人體肌肉組織和神經組織中(zhong)的(de)重(zhong)要成分之一。

研究歷史

鉀(jia)(jia)(jia)鹽以硝(xiao)石（硝(xiao)酸鉀(jia)(jia)(jia)，KNO3），明礬（十二水(shui)(shui)硫酸鋁鉀(jia)(jia)(jia)，KAl(SO4)2·12H2O），還(huan)有草木灰(hui)（碳(tan)(tan)酸鉀(jia)(jia)(jia)，K2CO3）的(de)(de)(de)(de)形式已(yi)經被(bei)認(ren)知了幾個世紀。它們被(bei)用于(yu)火藥(yao)，燃料和肥皂的(de)(de)(de)(de)制造。把含鉀(jia)(jia)(jia)物質(zhi)還(huan)原(yuan)為(wei)元素(su)挫敗了早期的(de)(de)(de)(de)化學家(jia)，而(er)且鉀(jia)(jia)(jia)被(bei)拉(la)瓦錫分類為(wei)“泥土”。由于(yu)鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)活(huo)動性很強，難以用常用的(de)(de)(de)(de)還(huan)原(yuan)劑（如碳(tan)(tan)）從鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)化合物將金屬鉀(jia)(jia)(jia)還(huan)原(yuan)出來(lai)(lai)。之(zhi)后(hou)在(zai)1807年(nian)，漢弗(fu)里(li)·戴(dai)維電解熔融氫氧化鉀(jia)(jia)(jia)發現有金屬小球(qiu)形成，這就(jiu)是鉀(jia)(jia)(jia)。他注意(yi)到(dao)當(dang)把鉀(jia)(jia)(jia)扔到(dao)水(shui)(shui)里(li)時，鉀(jia)(jia)(jia)會在(zai)水(shui)(shui)面上游動，并(bing)燃燒發出美麗的(de)(de)(de)(de)紫色(se)的(de)(de)(de)(de)火焰。鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)名稱(cheng)來(lai)(lai)源(yuan)于(yu)拉(la)丁文(wen)Kalium，原(yuan)意(yi)是“堿”。拉(la)丁文(wen)名稱(cheng)從阿拉(la)伯(bo)文(wen)Qali借來(lai)(lai)的(de)(de)(de)(de)。中國科(ke)學家(jia)在(zai)命名此元素(su)時，因(yin)其活(huo)潑性在(zai)當(dang)時已(yi)知的(de)(de)(de)(de)金屬中居首位(wei)，故(gu)用“金”字旁加上表(biao)示(shi)首位(wei)的(de)(de)(de)(de)“甲”字而(er)造出“鉀(jia)(jia)(jia)”這個字。

物理性質

鉀(jia)為銀白(bai)色立方體結構金(jin)屬，理化性(xing)質和鈉(na)非常相似。鉀(jia)質軟而輕可(ke)用(yong)小刀(dao)切割，新切面有銀白(bai)色光澤。

鉀的密度0.862g/cm3（293K），熔(rong)點336K（63℃），沸點1032K（759℃）。

鉀(jia)(jia)是(shi)熱(re)和(he)電(dian)的(de)良導體，具有較好的(de)導磁性(xing)(xing)，質(zhi)量分數77.2%的(de)鉀(jia)(jia)和(he)22.8%的(de)鈉形(xing)成(cheng)的(de)鉀(jia)(jia)鈉合金熔點只有12℃，是(shi)核反應堆導熱(re)劑(ji)。鉀(jia)(jia)單(dan)質(zhi)還(huan)具有良好的(de)延展(zhan)性(xing)(xing)，硬(ying)度也低，能夠溶(rong)于(yu)汞(gong)和(he)液(ye)態(tai)氨(an)，溶(rong)于(yu)液(ye)氨(an)形(xing)成(cheng)藍(lan)色(se)溶(rong)液(ye)。

已發現的(de)鉀的(de)同(tong)位素(su)(su)共有28種，包括從32K至55K，其(qi)(qi)中(zhong)在自(zi)然界中(zhong)存在的(de)只有39K、40K和(he)(he)41K，其(qi)(qi)他(ta)同(tong)位素(su)(su)都是由(you)人(ren)工(gong)制造(zao)。40K有放(fang)射性，是巖石和(he)(he)土壤中(zhong)天然放(fang)射性本(ben)底的(de)重要來(lai)源之一。

鉀(jia)離子能使火焰呈紫(zi)色(se)，可用焰色(se)反(fan)應和火焰光度計檢測(ce)。

化學性質

鉀(jia)(jia)的化(hua)學性(xing)質比鈉還要活潑(po)，僅比銫(se)、銣(ru)活動(dong)性(xing)弱。暴露在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)空氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)，表(biao)面迅速覆(fu)蓋一(yi)層氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)和(he)碳酸鉀(jia)(jia)，使它失(shi)去金(jin)(jin)屬光澤（表(biao)面顯藍紫色(se)），因此金(jin)(jin)屬鉀(jia)(jia)應保(bao)存在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)液(ye)(ye)(ye)體石(shi)蠟或(huo)氬氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)以防(fang)止(zhi)氧(yang)化(hua)。鉀(jia)(jia)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)空氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)熱(re)就(jiu)會燃(ran)燒，它在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)有限(xian)量氧(yang)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)熱(re)，生(sheng)成(cheng)氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)；在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)過(guo)量氧(yang)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)熱(re)，生(sheng)成(cheng)過(guo)氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)和(he)超氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)的混合物。金(jin)(jin)屬鉀(jia)(jia)溶(rong)(rong)于液(ye)(ye)(ye)氨(an)生(sheng)成(cheng)深藍色(se)液(ye)(ye)(ye)體，可(ke)導電，實驗證明(ming)其中(zhong)(zhong)(zhong)含氨(an)合電子，鉀(jia)(jia)的液(ye)(ye)(ye)氨(an)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)久置或(huo)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)鐵的催化(hua)下會分解(jie)為氫(qing)氣(qi)和(he)氨(an)基(ji)鉀(jia)(jia)。鉀(jia)(jia)的液(ye)(ye)(ye)氨(an)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)與氧(yang)氣(qi)作用，生(sheng)成(cheng)超氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)，臭氧(yang)作用，生(sheng)成(cheng)橘(ju)紅(hong)色(se)的臭氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)。

鉀與水(shui)劇烈反應(ying)，甚至在(zai)冰(bing)上也能(neng)(neng)著火，生成氫(qing)氧化鉀和氫(qing)氣，反應(ying)時放出的(de)熱量能(neng)(neng)使金屬鉀熔化，并(bing)引(yin)起鉀和氫(qing)氣燃燒(shao)。

鉀與氟、氯、溴、碘(dian)都能(neng)發(fa)生(sheng)反應，生(sheng)成(cheng)相應的鹵化物。鉀不與氮氣(qi)作(zuo)用(yong)。與氨(an)作(zuo)用(yong)，生(sheng)成(cheng)氨(an)基鉀，并(bing)放(fang)出氫(qing)氣(qi)，鉀與汞(gong)形(xing)成(cheng)鉀汞(gong)齊（化學式(shi)：K+Hg=K[Hg]），是還原(yuan)劑，與水(shui)反應不劇烈。鉀和汞(gong)作(zuo)用(yong)時會(hui)發(fa)生(sheng)強烈的放(fang)熱反應。鉀的氧(yang)化態為+1，只(zhi)形(xing)成(cheng)+1價的化合物。

在高(gao)中化(hua)學范疇認(ren)為(wei)鉀鹽均溶于水，但實(shi)際上高(gao)氯酸(suan)鉀、酒(jiu)石(shi)酸(suan)氫鉀、六氯鉑酸(suan)鉀、鈷亞硝酸(suan)鈉鉀、四苯硼酸(suan)鉀等溶解度(du)均較小(xiao)。

化合物

氧化鉀

氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)，化(hua)(hua)學式K2O，分子量94.2，密(mi)度(du)2.32g/cm3。易潮解，易溶于(yu)水(shui)。為(wei)白色粉末，溶于(yu)水(shui)生成氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)，并放出大量熱。在空(kong)(kong)氣流中加熱能(neng)被氧(yang)化(hua)(hua)成過氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)或超氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)，易吸(xi)收(shou)空(kong)(kong)氣中的二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳成為(wei)碳酸鉀(jia)。

過氧化鉀

過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)，化(hua)(hua)(hua)學式為K2O2，黃色無(wu)定形塊狀(zhuang)物，易潮解。加(jia)熱分解，遇水放出氧(yang)(yang)氣，遇酸生成過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)，過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)能吸收(shou)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)并放出氧(yang)(yang)氣。是強氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)劑。可由(you)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)與過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)反應制得。

超氧化鉀

超氧(yang)化(hua)鉀(jia)，化(hua)學式為(wei)KO2，是一種一級氧(yang)化(hua)劑(ji)，在許多方面類似于第I族金(jin)屬過氧(yang)化(hua)物(wu)。遇(yu)易燃(ran)物(wu)、有機物(wu)、還原劑(ji)等會引起燃(ran)燒甚至爆炸(zha)。遇(yu)水(shui)(shui)或水(shui)(shui)蒸汽產生(sheng)(sheng)大量(liang)熱量(liang)，同(tong)樣可(ke)能(neng)發生(sheng)(sheng)爆炸(zha)。吸濕性極強(qiang)，與水(shui)(shui)激烈(lie)反應生(sheng)(sheng)成氧(yang)及可(ke)被進一步分解的堿性過氧(yang)化(hua)物(wu)溶液。

氫氧化鉀

氫氧化(hua)鉀(jia)，化(hua)學(xue)式(shi)為KOH，白色粉末或片狀(zhuang)固體(ti)。具強(qiang)堿性及腐蝕性，中(zhong)等(deng)毒性。極易吸收空氣中(zhong)水分(fen)而潮(chao)解，吸收二氧化(hua)碳而成碳酸(suan)鉀(jia)。溶于水，能溶于乙醇(chun)和(he)甘油。當溶解于水、醇(chun)或用酸(suan)處理(li)時產生大量熱量。

含量分布

地殼

鉀(jia)(jia)(jia)的化合物早就被人類利用(yong)，由于鉀(jia)(jia)(jia)的化學性質極為活潑，所以鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)自然(ran)界中(zhong)只(zhi)以化合物形式存(cun)在(zai)。人們古(gu)代就知道草木灰中(zhong)存(cun)在(zai)著鉀(jia)(jia)(jia)草堿（即碳酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)(jia)），可(ke)用(yong)作(zuo)洗滌劑。硝酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)(jia)也(ye)被用(yong)作(zuo)黑火藥的成分之一。鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)地(di)殼中(zhong)的含(han)(han)量為2.47%，占第七位。可(ke)用(yong)來(lai)提(ti)取鉀(jia)(jia)(jia)鹽的礦物有鉀(jia)(jia)(jia)鹽礦（KCl）、光(guang)鹵(lu)石(shi)（KCl·MgCl2·6H2O）、雜鹵(lu)石(shi)（2CaSO4·K2SO4·2H2O）。分布極廣的天(tian)然(ran)硅(gui)酸(suan)(suan)鹽礦物中(zhong)也(ye)含(han)(han)有鉀(jia)(jia)(jia)，如鉀(jia)(jia)(jia)長石(shi)K[AlSi3O8]。在(zai)云母、鉀(jia)(jia)(jia)長石(shi)等(deng)硅(gui)酸(suan)(suan)鹽中(zhong)都(dou)富含(han)(han)鉀(jia)(jia)(jia)。

海洋

在海(hai)水中(zhong)以鉀(jia)(jia)離子(zi)的形式存在，含量(liang)約為0.38g/kg。鉀(jia)(jia)在海(hai)水中(zhong)含量(liang)比鈉(na)離子(zi)少的原(yuan)因(yin)是由于被土壤(rang)和植(zhi)(zhi)物(wu)吸收多。在動植(zhi)(zhi)物(wu)體內也含有鉀(jia)(jia)。除了(le)氧、氫、氯、鈉(na)、鎂、硫、鈣之外，鉀(jia)(jia)在海(hai)水中(zhong)的含量(liang)最(zui)高。

人體

正常人體(ti)內約含鉀(jia)175克，其中98%的鉀(jia)以鉀(jia)離(li)子的形式貯存于(yu)細胞(bao)液內；血清(qing)中含鉀(jia)3.5～5.5mmol/L。鉀(jia)是細胞(bao)內最主要的陽離(li)子之一。

主要用途

人體

鉀可以調節細(xi)胞(bao)(bao)內(nei)適宜(yi)的滲透壓和體(ti)液的酸(suan)堿平衡，參(can)與細(xi)胞(bao)(bao)內(nei)糖和蛋(dan)白(bai)質的代(dai)謝(xie)。有助于維持神經健康、心(xin)跳規律正常，可以預(yu)防中風(feng)，并協助肌肉(rou)正常收縮(suo)。在(zai)攝入高鈉而導致(zhi)高血壓時，鉀具(ju)有降血壓作用。

（1）參與糖(tang)、蛋(dan)白(bai)質(zhi)和(he)能量代謝：糖(tang)原合(he)成(cheng)(cheng)時(shi)，需(xu)(xu)要(yao)鉀與之(zhi)一同進入細胞，糖(tang)原分解時(shi)，鉀又(you)從細胞內釋(shi)出。蛋(dan)白(bai)質(zhi)合(he)成(cheng)(cheng)時(shi)每(mei)克氮(dan)約(yue)需(xu)(xu)鉀3mmol，分解時(shi)，則釋(shi)出鉀。ATP形成(cheng)(cheng)時(shi)亦需(xu)(xu)要(yao)鉀。

（2）參與維持(chi)細胞(bao)內、外液的滲透(tou)壓和酸堿(jian)(jian)平(ping)衡：鉀(jia)(jia)是細胞(bao)內的主要(yao)陽離(li)子，所(suo)以能(neng)維持(chi)細胞(bao)內液的滲透(tou)壓。酸中毒(du)時(shi)，由于(yu)腎臟(zang)排鉀(jia)(jia)量減少，以及鉀(jia)(jia)從細胞(bao)內向外移(yi)，所(suo)以血鉀(jia)(jia)往往同時(shi)升高，堿(jian)(jian)中毒(du)時(shi)，情況相反。

（3）維持(chi)神經肌肉的興奮(fen)性。

（4）維持心(xin)肌功能：心(xin)肌細胞(bao)膜的(de)(de)電(dian)位變化主要動力(li)之(zhi)一是由于鉀離子的(de)(de)細胞(bao)內、外轉移。

人(ren)體(ti)(ti)鉀缺乏可(ke)引起心跳不(bu)規(gui)律(lv)和(he)(he)加速、心電圖異常、肌肉(rou)衰弱和(he)(he)煩躁，最后導致心跳停止。一般而(er)言(yan)，身(shen)體(ti)(ti)健(jian)康的(de)人(ren)，會自動(dong)將多余的(de)鉀排出體(ti)(ti)外(wai)。但(dan)腎病患者則要特別留(liu)意，避免攝取過量的(de)鉀。

在(zai)乳制品、水果、蔬(shu)菜(cai)、瘦肉、內臟、香蕉、葡萄干中都含(han)有(you)豐(feng)富的鉀

人體缺鉀的主要(yao)癥狀是：心(xin)(xin)跳過速(su)且心(xin)(xin)率不齊，肌肉無力、麻木、易怒(nu)、惡(e)心(xin)(xin)、嘔吐(tu)、腹(fu)瀉、低血壓、精神錯亂、以(yi)及(ji)心(xin)(xin)理冷淡。

植物

鉀能促進植(zhi)株莖稈健壯(zhuang)，改善果(guo)實(shi)品(pin)質，增強植(zhi)株抗(kang)寒能力，提高果(guo)實(shi)的糖分(fen)和(he)維生(sheng)素(su)C的含量，和(he)氮、磷的情況一樣，缺(que)鉀癥狀(zhuang)首先出現于老葉。鉀素(su)供應不足時，碳水化合(he)(he)物代謝(xie)受(shou)(shou)到干擾(rao)，光合(he)(he)作用受(shou)(shou)抑制，而呼吸(xi)作用加強。因此，缺(que)鉀時植(zhi)株抗(kang)逆能力減弱，易受(shou)(shou)病(bing)害(hai)侵襲(xi)，果(guo)實(shi)品(pin)質下(xia)降，著色不良。瓜、果(guo)、番(fan)茄等對鉀肥的需求(qiu)主要是在果(guo)實(shi)迅速膨大(da)期(qi)。

鉀(jia)(jia)肥一般(ban)是在基(ji)肥、沖(chong)施(shi)(shi)(shi)(shi)、追施(shi)(shi)(shi)(shi)、噴(pen)施(shi)(shi)(shi)(shi)和無土營養栽培時施(shi)(shi)(shi)(shi)入，果實膨大前期(qi)沖(chong)施(shi)(shi)(shi)(shi)、追施(shi)(shi)(shi)(shi)或葉面(mian)噴(pen)施(shi)(shi)(shi)(shi)0.5%磷酸(suan)二氫鉀(jia)(jia)、硝(xiao)酸(suan)鉀(jia)(jia)、硫酸(suan)鉀(jia)(jia)、氯化(hua)鉀(jia)(jia)溶液。氯化(hua)鉀(jia)(jia)不能用于瓜類和煙葉。

鉀(jia)不足時，植(zhi)株莖稈柔弱，易倒伏，抗寒性和抗旱性均差；葉片變(bian)黃，逐漸壞死。由于鉀(jia)能移動到嫩(nen)葉，缺鉀(jia)開(kai)始(shi)在較老的(de)葉，后來發展到植(zhi)株基部，也有(you)葉緣枯(ku)焦，葉子(zi)彎卷或皺縮。

（1）促進(jin)酶(mei)的活化。生物(wu)體中(zhong)有(you)60多種(zhong)酶(mei)需要鉀(jia)離子作(zuo)為活化劑。

（2）促進光(guang)(guang)能的(de)(de)利用(yong)，增強光(guang)(guang)合作(zuo)(zuo)用(yong)。首先(xian)K+能保持葉綠體(ti)內類(lei)(lei)囊(nang)體(ti)膜的(de)(de)正(zheng)常(chang)結構(gou)，缺(que)K+時(shi)類(lei)(lei)囊(nang)體(ti)膜結構(gou)松散，影響光(guang)(guang)合作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)正(zheng)常(chang)進行。同(tong)時(shi)又能促進類(lei)(lei)囊(nang)體(ti)膜上質子(zi)梯度(du)的(de)(de)形(xing)成和光(guang)(guang)合磷酸(suan)化作(zuo)(zuo)用(yong)。

（3）有(you)利于植(zhi)物正常的呼吸(xi)作用(yong)，改(gai)善能量代謝。

（4）增(zeng)強植(zhi)株體內物(wu)質的(de)合成和轉運(yun)。比如，碳(tan)水化合物(wu)的(de)合成與(yu)運(yun)轉；增(zeng)強蛋白質與(yu)核蛋白的(de)合成；促進豆(dou)科植(zhi)物(wu)根瘤菌(jun)的(de)固氮作(zuo)用。

（5）增強植(zhi)物(wu)的抗性。

（6）增強抗凍性(xing)、抗旱、抗鹽(yan)的能力；

（7）增強植物對病(bing)蟲(chong)害的(de)(de)抗性(xing)。試驗表明，增施(shi)適量(liang)的(de)(de)鉀肥，能有效地減(jian)少水稻的(de)(de)胡麻葉(xie)斑病(bing)、稻瘟病(bing)、紋枯病(bing)等(deng)；麥類的(de)(de)白粉病(bing)、赤霉病(bing)及小麥的(de)(de)銹病(bing)等(deng)等(deng)。

（8）減少水稻受還原性物質的(de)危害。

儲存方法

金屬鉀很活潑，需隔絕(jue)空氣和水儲(chu)存(cun)。一般(ban)把鉀、鈉儲(chu)存(cun)在煤油和液(ye)體(ti)石蠟(la)中。儲(chu)存(cun)庫(ku)房應通風、低溫、干(gan)燥。與酸、氧(yang)化劑分開存(cun)放。

貯存和(he)使(shi)用都要注(zhu)意安全，由金(jin)屬鉀(jia)(jia)引起的火災，不能(neng)用水或泡沫滅(mie)火劑(ji)撲滅(mie)，而要用碳(tan)酸鈉干粉。鉀(jia)(jia)也對皮膚有(you)很強(qiang)的腐蝕(shi)性。