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鉀(jia)（Kalium），元素(su)符號K，對預防高(gao)血壓等慢性病具有(you)重要(yao)作用。原子序數為19，位于(yu)(yu)元素(su)周期表第四周期IA族(zu)，屬(shu)(shu)于(yu)(yu)堿金(jin)屬(shu)(shu)元素(su)。單(dan)質(zhi)(zhi)是一種(zhong)銀白(bai)色(se)的(de)軟質(zhi)(zhi)金(jin)屬(shu)(shu)，蠟狀，可(ke)用小刀切割，熔沸(fei)點低(di)，密度比(bi)水(shui)小，化學性質(zhi)(zhi)極度活潑（比(bi)鈉還活潑）。鉀(jia)在自(zi)然界沒有(you)單(dan)質(zhi)(zhi)形(xing)(xing)態存在，鉀(jia)元素(su)以鹽的(de)形(xing)(xing)式廣(guang)泛的(de)分布于(yu)(yu)陸(lu)地和海洋中，也(ye)是人體(ti)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)鹽以(yi)硝石（硝酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)，KNO3），明礬(fan)（十二水(shui)硫酸(suan)鋁鉀(jia)(jia)(jia)，KAl(SO4)2·12H2O），還有草木(mu)灰（碳酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)，K2CO3）的(de)(de)形式(shi)已經被(bei)(bei)認知(zhi)了幾(ji)個(ge)世紀。它們(men)被(bei)(bei)用(yong)(yong)于(yu)火藥，燃(ran)料(liao)和肥皂的(de)(de)制造。把含鉀(jia)(jia)(jia)物質還原(yuan)為元(yuan)素(su)挫(cuo)敗了早期的(de)(de)化(hua)學家，而(er)且鉀(jia)(jia)(jia)被(bei)(bei)拉瓦錫(xi)分類為“泥土”。由(you)于(yu)鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)活動(dong)性(xing)很強(qiang)，難以(yi)用(yong)(yong)常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)還原(yuan)劑（如碳）從鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)化(hua)合物將(jiang)金屬鉀(jia)(jia)(jia)還原(yuan)出來(lai)。之后在(zai)(zai)1807年(nian)，漢弗里·戴維電解(jie)熔融(rong)氫(qing)氧化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)發現有金屬小球(qiu)形成(cheng)，這就是(shi)鉀(jia)(jia)(jia)。他(ta)注意(yi)到(dao)當把鉀(jia)(jia)(jia)扔(reng)到(dao)水(shui)里時(shi)，鉀(jia)(jia)(jia)會在(zai)(zai)水(shui)面(mian)上(shang)游動(dong)，并燃(ran)燒(shao)發出美麗的(de)(de)紫色(se)的(de)(de)火焰。鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)名(ming)稱(cheng)來(lai)源于(yu)拉丁(ding)文Kalium，原(yuan)意(yi)是(shi)“堿(jian)”。拉丁(ding)文名(ming)稱(cheng)從阿拉伯文Qali借來(lai)的(de)(de)。中國科學家在(zai)(zai)命名(ming)此元(yuan)素(su)時(shi)，因其活潑性(xing)在(zai)(zai)當時(shi)已知(zhi)的(de)(de)金屬中居(ju)首位(wei)(wei)，故用(yong)(yong)“金”字(zi)旁加上(shang)表示首位(wei)(wei)的(de)(de)“甲”字(zi)而(er)造出“鉀(jia)(jia)(jia)”這個(ge)字(zi)。

物理性質

鉀為銀白(bai)色(se)立方體結構(gou)金屬(shu)，理化性質和鈉(na)非常(chang)相似。鉀質軟而輕可用小刀切(qie)割，新(xin)切(qie)面(mian)有銀白(bai)色(se)光澤。

鉀的密(mi)度0.862g/cm3（293K），熔點(dian)336K（63℃），沸點(dian)1032K（759℃）。

鉀(jia)是熱和電(dian)的良(liang)導(dao)體，具有較好的導(dao)磁性，質量分數77.2%的鉀(jia)和22.8%的鈉(na)形(xing)成的鉀(jia)鈉(na)合金熔點(dian)只(zhi)有12℃，是核反應堆導(dao)熱劑。鉀(jia)單質還(huan)具有良(liang)好的延展性，硬(ying)度也(ye)低，能夠溶于(yu)汞和液(ye)態氨(an)，溶于(yu)液(ye)氨(an)形(xing)成藍色溶液(ye)。

已發現的鉀(jia)的同位(wei)素(su)(su)共有28種，包括從32K至55K，其(qi)中(zhong)(zhong)在自然界中(zhong)(zhong)存在的只有39K、40K和(he)41K，其(qi)他同位(wei)素(su)(su)都是(shi)由(you)人工制造。40K有放(fang)射性，是(shi)巖石和(he)土壤中(zhong)(zhong)天然放(fang)射性本底(di)的重要來源之一。

鉀離子能使火焰(yan)呈紫色，可用焰(yan)色反應和火焰(yan)光度計檢(jian)測。

化學性質

鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學性(xing)質比(bi)鈉(na)還要活潑，僅比(bi)銫、銣活動性(xing)弱。暴露在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)，表(biao)面迅速覆蓋一層(ceng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)和碳酸鉀(jia)(jia)(jia)，使(shi)它失去(qu)金屬(shu)光澤（表(biao)面顯(xian)藍紫色），因此金屬(shu)鉀(jia)(jia)(jia)應保(bao)存在(zai)(zai)液(ye)體石(shi)蠟或氬(ya)氣(qi)中(zhong)(zhong)以(yi)防止氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)。鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)加熱(re)就會(hui)(hui)燃燒，它在(zai)(zai)有限量(liang)氧(yang)(yang)氣(qi)中(zhong)(zhong)加熱(re)，生(sheng)成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)；在(zai)(zai)過量(liang)氧(yang)(yang)氣(qi)中(zhong)(zhong)加熱(re)，生(sheng)成過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)和超氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)混合物。金屬(shu)鉀(jia)(jia)(jia)溶于液(ye)氨生(sheng)成深藍色液(ye)體，可(ke)導電，實驗證明(ming)其中(zhong)(zhong)含氨合電子，鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)液(ye)氨溶液(ye)久置(zhi)或在(zai)(zai)鐵的(de)(de)(de)(de)催化(hua)(hua)(hua)下(xia)會(hui)(hui)分解為(wei)氫氣(qi)和氨基(ji)鉀(jia)(jia)(jia)。鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)液(ye)氨溶液(ye)與氧(yang)(yang)氣(qi)作用，生(sheng)成超氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)，臭氧(yang)(yang)作用，生(sheng)成橘紅色的(de)(de)(de)(de)臭氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)。

鉀(jia)與水(shui)劇烈(lie)反應，甚至在冰上也能著火，生成氫氧(yang)化(hua)鉀(jia)和氫氣，反應時放出的熱(re)量能使金屬鉀(jia)熔化(hua)，并引起鉀(jia)和氫氣燃燒。

鉀(jia)與(yu)氟(fu)、氯、溴、碘都能發生(sheng)反應(ying)(ying)(ying)，生(sheng)成(cheng)相應(ying)(ying)(ying)的(de)鹵化(hua)物。鉀(jia)不與(yu)氮(dan)氣作(zuo)用(yong)。與(yu)氨作(zuo)用(yong)，生(sheng)成(cheng)氨基鉀(jia)，并放(fang)出氫(qing)氣，鉀(jia)與(yu)汞形成(cheng)鉀(jia)汞齊（化(hua)學式(shi)：K+Hg=K[Hg]），是(shi)還(huan)原劑，與(yu)水反應(ying)(ying)(ying)不劇烈。鉀(jia)和汞作(zuo)用(yong)時會發生(sheng)強烈的(de)放(fang)熱反應(ying)(ying)(ying)。鉀(jia)的(de)氧化(hua)態為+1，只形成(cheng)+1價(jia)的(de)化(hua)合物。

在(zai)高中化(hua)學范疇(chou)認為鉀鹽均(jun)溶(rong)于水，但實際上高氯酸鉀、酒石酸氫鉀、六氯鉑酸鉀、鈷亞硝酸鈉(na)鉀、四苯(ben)硼酸鉀等溶(rong)解度(du)均(jun)較小。

化合物

氧化鉀

氧化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)，化(hua)學式K2O，分子量94.2，密度2.32g/cm3。易潮(chao)解(jie)，易溶(rong)于(yu)水。為白色(se)粉(fen)末，溶(rong)于(yu)水生(sheng)成(cheng)(cheng)氫氧化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)，并放出大(da)量熱(re)。在空氣流中加熱(re)能被氧化(hua)成(cheng)(cheng)過氧化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)或超氧化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)，易吸(xi)收空氣中的二氧化(hua)碳成(cheng)(cheng)為碳酸鉀(jia)(jia)(jia)。

過氧化鉀

過(guo)(guo)氧化鉀，化學式為K2O2，黃色無定形塊狀物，易(yi)潮解。加熱分解，遇(yu)水放出(chu)氧氣，遇(yu)酸生成過(guo)(guo)氧化氫(qing)，過(guo)(guo)氧化鉀能吸收二(er)氧化碳(tan)并(bing)放出(chu)氧氣。是強(qiang)氧化劑(ji)。可由氫(qing)氧化鉀與過(guo)(guo)氧化氫(qing)反應制(zhi)得。

超氧化鉀

超氧化(hua)(hua)鉀，化(hua)(hua)學式(shi)為(wei)KO2，是一種一級氧化(hua)(hua)劑(ji)，在許多方面類似于第I族金屬過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)。遇易燃物(wu)、有(you)機(ji)物(wu)、還(huan)原劑(ji)等會引起燃燒甚(shen)至爆炸。遇水或(huo)水蒸汽產生大量熱(re)量，同樣(yang)可能發生爆炸。吸(xi)濕性(xing)極(ji)強，與水激烈反應生成氧及可被(bei)進一步分(fen)解的堿(jian)性(xing)過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)溶液。

氫氧化鉀

氫氧化(hua)(hua)鉀，化(hua)(hua)學式(shi)為KOH，白色粉末(mo)或(huo)片狀固體。具強堿(jian)性(xing)(xing)及腐蝕性(xing)(xing)，中(zhong)等毒(du)性(xing)(xing)。極易(yi)吸(xi)收空氣中(zhong)水(shui)分(fen)而潮解(jie)，吸(xi)收二氧化(hua)(hua)碳而成碳酸鉀。溶于水(shui)，能溶于乙醇和甘油。當溶解(jie)于水(shui)、醇或(huo)用酸處理時產生(sheng)大量熱(re)量。

含量分布

地殼

鉀(jia)(jia)(jia)的化(hua)合(he)物早(zao)就(jiu)被(bei)人類利用，由于鉀(jia)(jia)(jia)的化(hua)學(xue)性質(zhi)極為活潑，所以鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)自然(ran)界中只以化(hua)合(he)物形式存在(zai)。人們古代(dai)就(jiu)知道草木灰中存在(zai)著鉀(jia)(jia)(jia)草堿（即碳酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)），可(ke)用作洗(xi)滌(di)劑。硝(xiao)酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)也(ye)被(bei)用作黑(hei)火藥(yao)的成分(fen)之一。鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)地殼中的含(han)量(liang)為2.47%，占第(di)七位(wei)。可(ke)用來提取鉀(jia)(jia)(jia)鹽的礦(kuang)物有鉀(jia)(jia)(jia)鹽礦(kuang)（KCl）、光鹵石(shi)（KCl·MgCl2·6H2O）、雜鹵石(shi)（2CaSO4·K2SO4·2H2O）。分(fen)布(bu)極廣的天然(ran)硅酸(suan)鹽礦(kuang)物中也(ye)含(han)有鉀(jia)(jia)(jia)，如鉀(jia)(jia)(jia)長(chang)石(shi)K[AlSi3O8]。在(zai)云母、鉀(jia)(jia)(jia)長(chang)石(shi)等硅酸(suan)鹽中都富含(han)鉀(jia)(jia)(jia)。

海洋

在(zai)海水(shui)中以鉀離(li)子的形(xing)式存在(zai)，含(han)量約(yue)為0.38g/kg。鉀在(zai)海水(shui)中含(han)量比鈉離(li)子少的原因(yin)是由(you)于(yu)被土壤和植物吸收多(duo)。在(zai)動植物體(ti)內也含(han)有鉀。除了氧、氫、氯、鈉、鎂、硫(liu)、鈣(gai)之外，鉀在(zai)海水(shui)中的含(han)量最高(gao)。

人體

正(zheng)常人體內約含鉀175克，其中98%的鉀以鉀離子的形式貯(zhu)存于細(xi)胞(bao)液內；血清中含鉀3.5～5.5mmol/L。鉀是細(xi)胞(bao)內最(zui)主要的陽離子之一。

主要用途

人體

鉀可以調節細胞內適宜的(de)滲透壓和體液(ye)的(de)酸堿平衡，參與細胞內糖(tang)和蛋白質的(de)代謝。有(you)助于維持神經健康、心(xin)跳規(gui)律正常，可以預(yu)防中風，并協助肌肉正常收縮。在攝入高(gao)鈉(na)而導致高(gao)血壓時，鉀具(ju)有(you)降血壓作用(yong)。

（1）參(can)與糖(tang)、蛋白(bai)質(zhi)和能量(liang)代謝：糖(tang)原(yuan)合(he)成(cheng)(cheng)時(shi)，需(xu)要(yao)鉀(jia)(jia)與之一(yi)同(tong)進入細(xi)胞，糖(tang)原(yuan)分(fen)解時(shi)，鉀(jia)(jia)又從細(xi)胞內釋出(chu)。蛋白(bai)質(zhi)合(he)成(cheng)(cheng)時(shi)每克氮約需(xu)鉀(jia)(jia)3mmol，分(fen)解時(shi)，則釋出(chu)鉀(jia)(jia)。ATP形成(cheng)(cheng)時(shi)亦需(xu)要(yao)鉀(jia)(jia)。

（2）參(can)與維持細胞(bao)(bao)(bao)內、外液的滲(shen)透壓和(he)酸堿(jian)平(ping)衡：鉀(jia)是細胞(bao)(bao)(bao)內的主要陽(yang)離子，所(suo)以(yi)能(neng)維持細胞(bao)(bao)(bao)內液的滲(shen)透壓。酸中毒(du)(du)時(shi)，由于腎臟排鉀(jia)量減少，以(yi)及鉀(jia)從細胞(bao)(bao)(bao)內向(xiang)外移，所(suo)以(yi)血(xue)鉀(jia)往往同時(shi)升高，堿(jian)中毒(du)(du)時(shi)，情況相反。

（3）維持神(shen)經(jing)肌肉的興奮(fen)性。

（4）維持心肌(ji)功能：心肌(ji)細胞膜的(de)電(dian)位變化(hua)主要動力(li)之一(yi)是由于鉀離子的(de)細胞內、外轉移。

人(ren)體(ti)鉀(jia)(jia)缺乏可引起(qi)心跳(tiao)(tiao)不規律和加速、心電圖異(yi)常(chang)、肌肉衰弱和煩躁(zao)，最后導(dao)致心跳(tiao)(tiao)停止。一(yi)般而言(yan)，身體(ti)健康的(de)人(ren)，會自動將(jiang)多(duo)余的(de)鉀(jia)(jia)排出體(ti)外。但腎病患者則要特別留(liu)意，避免(mian)攝取過量的(de)鉀(jia)(jia)。

在乳制(zhi)品、水果、蔬菜、瘦肉(rou)、內(nei)臟、香蕉、葡萄(tao)干中都含(han)有豐富的鉀

人(ren)體(ti)缺鉀的主要癥狀是：心(xin)跳過(guo)速且心(xin)率不齊，肌肉無力、麻木、易怒、惡(e)心(xin)、嘔吐、腹瀉(xie)、低血壓、精神錯亂(luan)、以及心(xin)理(li)冷淡。

植物

鉀能(neng)促進植株莖(jing)稈健(jian)壯(zhuang)，改善果(guo)(guo)(guo)實(shi)品(pin)質，增強(qiang)植株抗(kang)寒能(neng)力，提高果(guo)(guo)(guo)實(shi)的(de)糖(tang)分和維生(sheng)素(su)C的(de)含量，和氮、磷的(de)情況一樣，缺鉀癥(zheng)狀首先出現于老(lao)葉。鉀素(su)供(gong)應不足時，碳水化合(he)物代謝受(shou)到干擾，光合(he)作用(yong)受(shou)抑制(zhi)，而呼(hu)吸作用(yong)加強(qiang)。因(yin)此，缺鉀時植株抗(kang)逆能(neng)力減弱，易受(shou)病(bing)害侵襲(xi)，果(guo)(guo)(guo)實(shi)品(pin)質下降，著色不良。瓜、果(guo)(guo)(guo)、番茄(qie)等對鉀肥的(de)需求(qiu)主(zhu)要是在果(guo)(guo)(guo)實(shi)迅(xun)速膨大期。

鉀(jia)肥一般(ban)是在(zai)基肥、沖施(shi)、追施(shi)、噴(pen)施(shi)和無(wu)土營養栽培(pei)時施(shi)入，果(guo)實膨大前期(qi)沖施(shi)、追施(shi)或葉(xie)面噴(pen)施(shi)0.5%磷酸(suan)(suan)二氫鉀(jia)、硝酸(suan)(suan)鉀(jia)、硫酸(suan)(suan)鉀(jia)、氯化鉀(jia)溶(rong)液。氯化鉀(jia)不(bu)能(neng)用于瓜類(lei)和煙(yan)葉(xie)。

鉀(jia)(jia)不足時，植(zhi)株(zhu)莖(jing)稈柔(rou)弱，易(yi)倒伏(fu)，抗寒(han)性和抗旱性均差；葉(xie)片變黃，逐漸壞死。由于鉀(jia)(jia)能移動到嫩葉(xie)，缺鉀(jia)(jia)開(kai)始在較老的葉(xie)，后來發展到植(zhi)株(zhu)基部，也有葉(xie)緣枯焦，葉(xie)子彎卷或皺縮。

（1）促進(jin)酶(mei)的活化。生物體中有60多種酶(mei)需要鉀離子作為(wei)活化劑。

（2）促進光能的利用，增強光合作(zuo)用。首(shou)先K+能保持葉(xie)綠體(ti)(ti)內類(lei)囊體(ti)(ti)膜的正常(chang)結構，缺(que)K+時類(lei)囊體(ti)(ti)膜結構松散，影響光合作(zuo)用的正常(chang)進行。同時又能促進類(lei)囊體(ti)(ti)膜上質(zhi)子梯度的形成和光合磷(lin)酸(suan)化作(zuo)用。

（3）有(you)利于植物正常(chang)的(de)呼吸作用(yong)，改善能量(liang)代謝(xie)。

（4）增(zeng)強植株(zhu)體內物(wu)質(zhi)的合(he)成(cheng)(cheng)和轉(zhuan)運。比如，碳水化合(he)物(wu)的合(he)成(cheng)(cheng)與運轉(zhuan)；增(zeng)強蛋(dan)白質(zhi)與核(he)蛋(dan)白的合(he)成(cheng)(cheng)；促進豆科(ke)植物(wu)根(gen)瘤菌的固氮作(zuo)用(yong)。

（5）增強植物的(de)抗性。

（6）增(zeng)強抗凍性、抗旱(han)、抗鹽的能力；

（7）增強植物對病(bing)蟲(chong)害的(de)(de)抗性。試驗表明(ming)，增施適量(liang)的(de)(de)鉀肥，能(neng)有效地減少水(shui)稻的(de)(de)胡麻葉斑病(bing)、稻瘟病(bing)、紋枯病(bing)等(deng)；麥類的(de)(de)白粉病(bing)、赤霉(mei)病(bing)及小(xiao)麥的(de)(de)銹病(bing)等(deng)等(deng)。

（8）減少水稻受還原性(xing)物質的危(wei)害。

儲存方法

金屬鉀(jia)很活潑，需隔(ge)絕空氣和水儲存(cun)。一般(ban)把鉀(jia)、鈉儲存(cun)在(zai)煤(mei)油和液體石(shi)蠟中。儲存(cun)庫房應通風、低溫、干燥(zao)。與酸(suan)、氧化劑分開存(cun)放(fang)。

貯存和使用都(dou)要(yao)注(zhu)意安全，由金屬鉀(jia)引起的(de)火(huo)災，不能用水(shui)或泡沫(mo)滅火(huo)劑撲滅，而要(yao)用碳(tan)酸鈉(na)干粉。鉀(jia)也對皮膚有(you)很強(qiang)的(de)腐蝕(shi)性。