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鉀（Kalium），元(yuan)素(su)符號(hao)K，對(dui)預防高血壓(ya)等(deng)慢性病具(ju)有重要(yao)作用。原子序數為19，位于元(yuan)素(su)周期表第(di)四周期IA族，屬于堿(jian)金屬元(yuan)素(su)。單(dan)質(zhi)是(shi)一種銀(yin)白色的(de)軟(ruan)質(zhi)金屬，蠟(la)狀，可用小刀切割，熔(rong)沸點低，密度比水小，化學性質(zhi)極度活潑（比鈉(na)還活潑）。鉀在自(zi)然(ran)界沒有單(dan)質(zhi)形(xing)態存在，鉀元(yuan)素(su)以(yi)鹽的(de)形(xing)式(shi)廣泛的(de)分布于陸(lu)地和海洋中，也是(shi)人體肌肉組織和神經組織中的(de)重要(yao)成分之(zhi)一。

研究歷史

鉀(jia)(jia)(jia)(jia)鹽以硝(xiao)石（硝(xiao)酸鉀(jia)(jia)(jia)(jia)，KNO3），明礬（十二水(shui)硫酸鋁鉀(jia)(jia)(jia)(jia)，KAl(SO4)2·12H2O），還有草木灰(hui)（碳(tan)酸鉀(jia)(jia)(jia)(jia)，K2CO3）的(de)(de)(de)形(xing)式已經被認知(zhi)(zhi)了(le)幾個世紀。它們被用(yong)于火(huo)(huo)藥(yao)，燃料和(he)肥皂的(de)(de)(de)制造(zao)。把含鉀(jia)(jia)(jia)(jia)物質還原(yuan)為元(yuan)素(su)挫(cuo)敗了(le)早期的(de)(de)(de)化(hua)學家(jia)，而(er)且(qie)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)被拉(la)瓦錫分類為“泥土”。由于鉀(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)活(huo)動(dong)性很強，難以用(yong)常用(yong)的(de)(de)(de)還原(yuan)劑(ji)（如碳(tan)）從(cong)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)化(hua)合物將金屬鉀(jia)(jia)(jia)(jia)還原(yuan)出(chu)來(lai)。之后在(zai)1807年，漢弗里(li)(li)·戴維電解(jie)熔(rong)融氫氧化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)發現有金屬小球(qiu)形(xing)成(cheng)，這(zhe)就是(shi)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)。他(ta)注(zhu)意(yi)到(dao)當把鉀(jia)(jia)(jia)(jia)扔到(dao)水(shui)里(li)(li)時，鉀(jia)(jia)(jia)(jia)會在(zai)水(shui)面上游動(dong)，并(bing)燃燒(shao)發出(chu)美麗的(de)(de)(de)紫色的(de)(de)(de)火(huo)(huo)焰。鉀(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)名(ming)稱來(lai)源于拉(la)丁(ding)文(wen)(wen)Kalium，原(yuan)意(yi)是(shi)“堿”。拉(la)丁(ding)文(wen)(wen)名(ming)稱從(cong)阿(a)拉(la)伯文(wen)(wen)Qali借來(lai)的(de)(de)(de)。中(zhong)國科學家(jia)在(zai)命名(ming)此元(yuan)素(su)時，因其(qi)活(huo)潑性在(zai)當時已知(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)金屬中(zhong)居首(shou)位(wei)，故用(yong)“金”字(zi)旁(pang)加上表示首(shou)位(wei)的(de)(de)(de)“甲”字(zi)而(er)造(zao)出(chu)“鉀(jia)(jia)(jia)(jia)”這(zhe)個字(zi)。

物理性質

鉀為銀(yin)白(bai)色(se)立(li)方(fang)體(ti)結構金屬，理化性(xing)質和鈉非常相(xiang)似。鉀質軟而輕可(ke)用小刀切(qie)割(ge)，新(xin)切(qie)面有銀(yin)白(bai)色(se)光澤(ze)。

鉀的密度0.862g/cm3（293K），熔點336K（63℃），沸(fei)點1032K（759℃）。

鉀是熱和電(dian)的(de)(de)良(liang)導(dao)體，具有較好(hao)的(de)(de)導(dao)磁性，質量分數(shu)77.2%的(de)(de)鉀和22.8%的(de)(de)鈉形成(cheng)的(de)(de)鉀鈉合(he)金(jin)熔點只有12℃，是核(he)反應堆導(dao)熱劑。鉀單質還具有良(liang)好(hao)的(de)(de)延展性，硬度也(ye)低，能夠溶于(yu)汞和液(ye)態氨，溶于(yu)液(ye)氨形成(cheng)藍(lan)色溶液(ye)。

已發現(xian)的(de)鉀的(de)同(tong)位素共有(you)28種(zhong)，包(bao)括(kuo)從32K至55K，其中在自然界中存(cun)在的(de)只有(you)39K、40K和41K，其他同(tong)位素都是(shi)由人工制造(zao)。40K有(you)放射(she)性，是(shi)巖石和土壤中天然放射(she)性本底的(de)重要來源之一。

鉀離(li)子能使火(huo)焰呈(cheng)紫色，可(ke)用焰色反應和火(huo)焰光(guang)度計檢測。

化學性質

鉀(jia)(jia)(jia)的化(hua)(hua)(hua)學(xue)性(xing)質比(bi)鈉還要活潑，僅(jin)比(bi)銫、銣活動性(xing)弱。暴(bao)露在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣中(zhong)，表(biao)面迅速覆蓋一層氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)和碳酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)，使它失去(qu)金屬(shu)光(guang)澤（表(biao)面顯(xian)藍紫(zi)色(se)），因(yin)此金屬(shu)鉀(jia)(jia)(jia)應保存(cun)在(zai)(zai)(zai)液體(ti)石蠟(la)或氬氣中(zhong)以防止氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)。鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)(zai)(zai)空(kong)氣中(zhong)加熱就會燃燒，它在(zai)(zai)(zai)有限量氧(yang)(yang)(yang)氣中(zhong)加熱，生(sheng)成(cheng)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)；在(zai)(zai)(zai)過量氧(yang)(yang)(yang)氣中(zhong)加熱，生(sheng)成(cheng)過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)和超氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)的混合物。金屬(shu)鉀(jia)(jia)(jia)溶(rong)于液氨生(sheng)成(cheng)深(shen)藍色(se)液體(ti)，可導電(dian)，實驗證明其中(zhong)含(han)氨合電(dian)子，鉀(jia)(jia)(jia)的液氨溶(rong)液久置或在(zai)(zai)(zai)鐵(tie)的催化(hua)(hua)(hua)下會分解為氫氣和氨基鉀(jia)(jia)(jia)。鉀(jia)(jia)(jia)的液氨溶(rong)液與氧(yang)(yang)(yang)氣作(zuo)用(yong)(yong)，生(sheng)成(cheng)超氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)，臭氧(yang)(yang)(yang)作(zuo)用(yong)(yong)，生(sheng)成(cheng)橘紅色(se)的臭氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)。

鉀(jia)(jia)與水(shui)劇烈反應，甚至在冰上也能(neng)著火，生成氫(qing)氧化(hua)鉀(jia)(jia)和氫(qing)氣(qi)，反應時放出(chu)的熱(re)量能(neng)使(shi)金(jin)屬(shu)鉀(jia)(jia)熔化(hua)，并引起鉀(jia)(jia)和氫(qing)氣(qi)燃燒。

鉀(jia)(jia)與(yu)氟、氯、溴、碘都(dou)能(neng)發生(sheng)反(fan)應，生(sheng)成(cheng)相應的鹵化(hua)物(wu)。鉀(jia)(jia)不與(yu)氮(dan)氣(qi)作(zuo)用。與(yu)氨(an)作(zuo)用，生(sheng)成(cheng)氨(an)基鉀(jia)(jia)，并放出氫氣(qi)，鉀(jia)(jia)與(yu)汞形(xing)成(cheng)鉀(jia)(jia)汞齊（化(hua)學式(shi)：K+Hg=K[Hg]），是(shi)還原劑，與(yu)水反(fan)應不劇烈(lie)。鉀(jia)(jia)和汞作(zuo)用時會發生(sheng)強烈(lie)的放熱反(fan)應。鉀(jia)(jia)的氧(yang)化(hua)態為(wei)+1，只形(xing)成(cheng)+1價的化(hua)合物(wu)。

在高中化學(xue)范疇認為鉀鹽均(jun)溶于水，但實際上(shang)高氯酸(suan)鉀、酒石酸(suan)氫(qing)鉀、六氯鉑酸(suan)鉀、鈷亞硝酸(suan)鈉鉀、四苯(ben)硼酸(suan)鉀等溶解度(du)均(jun)較(jiao)小。

化合物

氧化鉀

氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)，化(hua)(hua)學(xue)式K2O，分子量(liang)94.2，密度2.32g/cm3。易潮(chao)解，易溶于(yu)水。為白色粉(fen)末，溶于(yu)水生成氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)，并放(fang)出大量(liang)熱(re)。在空氣流中加熱(re)能被氧(yang)化(hua)(hua)成過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)或超(chao)氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)，易吸收空氣中的二氧(yang)化(hua)(hua)碳成為碳酸鉀(jia)(jia)(jia)(jia)。

過氧化鉀

過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)，化(hua)(hua)學式為K2O2，黃色無定形塊狀物，易潮解。加熱分解，遇(yu)水放(fang)出氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)，遇(yu)酸生(sheng)成過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)，過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)能吸收二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳并放(fang)出氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)。是強氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)劑。可由(you)氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)與過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)反(fan)應制得。

超氧化鉀

超氧化(hua)鉀，化(hua)學式為KO2，是(shi)一種一級氧化(hua)劑(ji)(ji)，在(zai)許多方面類似于第I族金屬(shu)過(guo)氧化(hua)物(wu)。遇易燃(ran)物(wu)、有機物(wu)、還原劑(ji)(ji)等(deng)會引起燃(ran)燒甚至爆(bao)炸。遇水(shui)或(huo)水(shui)蒸(zheng)汽產生大量熱量，同樣可(ke)能發生爆(bao)炸。吸濕性極強，與水(shui)激(ji)烈反(fan)應生成氧及可(ke)被進一步分解(jie)的堿性過(guo)氧化(hua)物(wu)溶液。

氫氧化鉀

氫氧(yang)化鉀，化學(xue)式為(wei)KOH，白色粉末或(huo)片狀(zhuang)固體。具強堿性(xing)(xing)(xing)及腐蝕性(xing)(xing)(xing)，中等(deng)毒性(xing)(xing)(xing)。極(ji)易吸收(shou)空氣中水分(fen)而潮解，吸收(shou)二氧(yang)化碳而成(cheng)碳酸鉀。溶(rong)(rong)于(yu)水，能溶(rong)(rong)于(yu)乙醇(chun)(chun)和(he)甘油(you)。當溶(rong)(rong)解于(yu)水、醇(chun)(chun)或(huo)用酸處理時產生大量(liang)(liang)熱量(liang)(liang)。

含量分布

地殼

鉀(jia)(jia)(jia)的化合物(wu)早就(jiu)被(bei)人類(lei)利用(yong)，由于鉀(jia)(jia)(jia)的化學性質極為活潑，所(suo)以鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)自然(ran)界中(zhong)只以化合物(wu)形式(shi)存在(zai)。人們古代(dai)就(jiu)知道草木(mu)灰中(zhong)存在(zai)著鉀(jia)(jia)(jia)草堿（即碳酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)），可(ke)用(yong)作洗滌劑。硝酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)也被(bei)用(yong)作黑(hei)火藥(yao)的成分之一(yi)。鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)地(di)殼(ke)中(zhong)的含量為2.47%，占第七位。可(ke)用(yong)來提取(qu)鉀(jia)(jia)(jia)鹽(yan)的礦物(wu)有鉀(jia)(jia)(jia)鹽(yan)礦（KCl）、光(guang)鹵石(shi)（KCl·MgCl2·6H2O）、雜鹵石(shi)（2CaSO4·K2SO4·2H2O）。分布極廣的天然(ran)硅(gui)酸(suan)鹽(yan)礦物(wu)中(zhong)也含有鉀(jia)(jia)(jia)，如(ru)鉀(jia)(jia)(jia)長石(shi)K[AlSi3O8]。在(zai)云(yun)母、鉀(jia)(jia)(jia)長石(shi)等(deng)硅(gui)酸(suan)鹽(yan)中(zhong)都富含鉀(jia)(jia)(jia)。

海洋

在(zai)海(hai)水中以(yi)鉀離子(zi)的形式(shi)存在(zai)，含(han)量約為(wei)0.38g/kg。鉀在(zai)海(hai)水中含(han)量比鈉(na)離子(zi)少(shao)的原因(yin)是由于被土壤和植(zhi)物吸收(shou)多(duo)。在(zai)動植(zhi)物體內也含(han)有鉀。除了氧、氫、氯、鈉(na)、鎂(mei)、硫、鈣(gai)之外，鉀在(zai)海(hai)水中的含(han)量最高。

人體

正常人體(ti)內(nei)約含鉀(jia)(jia)175克，其中98%的鉀(jia)(jia)以鉀(jia)(jia)離子的形式貯存于細(xi)胞液內(nei)；血清中含鉀(jia)(jia)3.5～5.5mmol/L。鉀(jia)(jia)是細(xi)胞內(nei)最主要(yao)的陽離子之一。

主要用途

人體

鉀(jia)可以(yi)調節細胞內適宜的滲透壓(ya)和體液的酸(suan)堿平(ping)衡(heng)，參與細胞內糖和蛋白(bai)質的代謝。有助(zhu)(zhu)于維持神(shen)經健康、心(xin)跳(tiao)規律(lv)正常(chang)，可以(yi)預(yu)防中風，并(bing)協助(zhu)(zhu)肌肉(rou)正常(chang)收縮。在攝入高鈉而導致(zhi)高血(xue)壓(ya)時，鉀(jia)具有降血(xue)壓(ya)作用(yong)。

（1）參(can)與糖(tang)(tang)、蛋(dan)白質和能量(liang)代謝：糖(tang)(tang)原合成時，需(xu)(xu)要(yao)鉀與之一同進(jin)入(ru)細(xi)胞(bao)，糖(tang)(tang)原分解時，鉀又(you)從細(xi)胞(bao)內釋出(chu)。蛋(dan)白質合成時每克氮約需(xu)(xu)鉀3mmol，分解時，則(ze)釋出(chu)鉀。ATP形成時亦需(xu)(xu)要(yao)鉀。

（2）參與維持細(xi)胞(bao)內、外(wai)液的滲(shen)透壓和酸堿平衡：鉀(jia)是細(xi)胞(bao)內的主要陽離子，所以(yi)能維持細(xi)胞(bao)內液的滲(shen)透壓。酸中毒(du)時(shi)(shi)，由于(yu)腎臟(zang)排鉀(jia)量減少，以(yi)及鉀(jia)從細(xi)胞(bao)內向外(wai)移，所以(yi)血鉀(jia)往往同時(shi)(shi)升(sheng)高，堿中毒(du)時(shi)(shi)，情(qing)況相反。

（3）維持神經肌(ji)肉(rou)的興奮性。

（4）維持(chi)心肌功能(neng)：心肌細(xi)胞膜(mo)的(de)電(dian)位變(bian)化主(zhu)要(yao)動力(li)之(zhi)一是由于(yu)鉀離子的(de)細(xi)胞內、外(wai)轉(zhuan)移(yi)。

人(ren)(ren)體(ti)鉀缺乏(fa)可(ke)引(yin)起心(xin)跳(tiao)不規律和(he)加速、心(xin)電(dian)圖異常、肌肉(rou)衰弱和(he)煩(fan)躁，最后導(dao)致心(xin)跳(tiao)停(ting)止。一般而(er)言，身(shen)體(ti)健康的(de)人(ren)(ren)，會自動將多余的(de)鉀排(pai)出體(ti)外(wai)。但(dan)腎(shen)病(bing)患者則要特別留意，避免(mian)攝(she)取(qu)過量的(de)鉀。

在乳制品、水果、蔬(shu)菜、瘦肉、內臟、香蕉(jiao)、葡萄干(gan)中都含有豐富的鉀

人體(ti)缺鉀的主要(yao)癥狀是：心跳過速(su)且(qie)心率不齊(qi)，肌肉無(wu)力、麻(ma)木、易怒、惡心、嘔吐(tu)、腹瀉(xie)、低血壓、精神錯亂(luan)、以及心理冷淡。

植物

鉀能(neng)促進(jin)植株莖稈健壯，改善果(guo)實(shi)品質，增強(qiang)植株抗寒能(neng)力，提(ti)高果(guo)實(shi)的(de)(de)糖分和維生(sheng)素(su)C的(de)(de)含(han)量，和氮(dan)、磷的(de)(de)情況(kuang)一樣，缺鉀癥狀首先出(chu)現于(yu)老葉。鉀素(su)供應(ying)不足時，碳水(shui)化合物代謝(xie)受到干擾(rao)，光合作(zuo)用受抑(yi)制(zhi)，而呼吸(xi)作(zuo)用加強(qiang)。因此，缺鉀時植株抗逆能(neng)力減弱，易受病害侵襲，果(guo)實(shi)品質下降，著色不良。瓜、果(guo)、番茄等對鉀肥的(de)(de)需求主要是在果(guo)實(shi)迅速膨大(da)期。

鉀(jia)(jia)肥(fei)一般是在基肥(fei)、沖施(shi)(shi)(shi)、追施(shi)(shi)(shi)、噴(pen)施(shi)(shi)(shi)和無土營養(yang)栽(zai)培時施(shi)(shi)(shi)入，果實膨大前期沖施(shi)(shi)(shi)、追施(shi)(shi)(shi)或葉面噴(pen)施(shi)(shi)(shi)0.5%磷酸(suan)二氫鉀(jia)(jia)、硝酸(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(neng)用(yong)于瓜類(lei)和煙葉。

鉀不足時(shi)，植株莖稈(gan)柔弱，易倒伏，抗寒性和抗旱性均差(cha)；葉片(pian)變黃(huang)，逐(zhu)漸壞死。由(you)于鉀能移動(dong)到嫩葉，缺鉀開始在較老的葉，后來發(fa)展到植株基部，也有葉緣枯焦，葉子彎卷或皺縮(suo)。

（1）促進酶的(de)活(huo)化。生物體中(zhong)有60多種酶需要(yao)鉀離子作為活(huo)化劑。

（2）促(cu)進光(guang)能的利(li)用(yong)，增強(qiang)光(guang)合作(zuo)用(yong)。首先K+能保持葉綠體(ti)內類囊體(ti)膜的正常結構，缺(que)K+時類囊體(ti)膜結構松散，影響光(guang)合作(zuo)用(yong)的正常進行。同時又能促(cu)進類囊體(ti)膜上質(zhi)子梯度的形(xing)成和光(guang)合磷酸化(hua)作(zuo)用(yong)。

（3）有利于植物正常的呼吸作用，改(gai)善能量(liang)代謝。

（4）增(zeng)強(qiang)植株(zhu)體內(nei)物質(zhi)的(de)合(he)成(cheng)和轉(zhuan)運。比如，碳水化合(he)物的(de)合(he)成(cheng)與(yu)運轉(zhuan)；增(zeng)強(qiang)蛋白(bai)質(zhi)與(yu)核蛋白(bai)的(de)合(he)成(cheng)；促進(jin)豆科植物根(gen)瘤菌的(de)固氮作用。

（5）增強(qiang)植(zhi)物的抗(kang)性(xing)。

（6）增強抗凍(dong)性、抗旱、抗鹽的能力；

（7）增強植物對(dui)病(bing)(bing)(bing)蟲(chong)害的(de)(de)抗性。試驗(yan)表明(ming)，增施適量的(de)(de)鉀肥，能有效地減(jian)少水稻的(de)(de)胡麻(ma)葉斑病(bing)(bing)(bing)、稻瘟病(bing)(bing)(bing)、紋(wen)枯(ku)病(bing)(bing)(bing)等(deng)；麥(mai)類的(de)(de)白(bai)粉病(bing)(bing)(bing)、赤霉(mei)病(bing)(bing)(bing)及小麥(mai)的(de)(de)銹病(bing)(bing)(bing)等(deng)等(deng)。

（8）減(jian)少水稻受還(huan)原性物(wu)質的(de)危害。

儲存方法

金屬(shu)鉀很活潑，需(xu)隔絕(jue)空氣和水(shui)儲存(cun)。一般把鉀、鈉儲存(cun)在煤油和液體石蠟中(zhong)。儲存(cun)庫(ku)房應通風、低溫、干燥(zao)。與(yu)酸、氧化劑分(fen)開存(cun)放(fang)。

貯存和使用(yong)都要(yao)注意安(an)全(quan)，由金屬鉀(jia)引(yin)起(qi)的火災，不能用(yong)水或泡(pao)沫滅(mie)火劑撲(pu)滅(mie)，而要(yao)用(yong)碳(tan)酸(suan)鈉干粉。鉀(jia)也對(dui)皮膚有很強的腐蝕性。