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鉀（Kalium），元(yuan)(yuan)素(su)符號K，對預防高血壓等慢(man)性(xing)病具有重要(yao)作用(yong)。原子序(xu)數為19，位于(yu)元(yuan)(yuan)素(su)周期表第四周期IA族(zu)，屬(shu)于(yu)堿金屬(shu)元(yuan)(yuan)素(su)。單(dan)質是一種銀白色的(de)軟質金屬(shu)，蠟狀，可用(yong)小刀切割，熔沸點低，密度比水小，化學性(xing)質極度活潑(po)（比鈉還活潑(po)）。鉀在自(zi)然界沒有單(dan)質形態存在，鉀元(yuan)(yuan)素(su)以鹽(yan)的(de)形式廣(guang)泛的(de)分布于(yu)陸地和(he)海(hai)洋中，也(ye)是人體肌肉(rou)組織(zhi)和(he)神經組織(zhi)中的(de)重要(yao)成分之一。

研究歷史

鉀(jia)(jia)鹽以硝石(shi)（硝酸鉀(jia)(jia)，KNO3），明礬（十二水(shui)硫酸鋁鉀(jia)(jia)，KAl(SO4)2·12H2O），還(huan)(huan)有(you)草木灰（碳酸鉀(jia)(jia)，K2CO3）的形式(shi)已經被認知了(le)幾個(ge)世(shi)紀。它(ta)們被用于火(huo)藥，燃料和肥皂的制造。把(ba)含(han)鉀(jia)(jia)物質(zhi)還(huan)(huan)原為元素挫敗了(le)早期(qi)的化(hua)學家，而(er)且鉀(jia)(jia)被拉(la)瓦錫(xi)分類為“泥土”。由于鉀(jia)(jia)的活(huo)動(dong)性(xing)很強，難(nan)以用常(chang)用的還(huan)(huan)原劑（如碳）從(cong)鉀(jia)(jia)的化(hua)合物將金(jin)(jin)(jin)屬(shu)鉀(jia)(jia)還(huan)(huan)原出(chu)來(lai)。之后在(zai)1807年(nian)，漢(han)弗里(li)·戴維(wei)電解熔(rong)融氫(qing)氧化(hua)鉀(jia)(jia)發現有(you)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)小球形成，這就是鉀(jia)(jia)。他(ta)注意到(dao)當把(ba)鉀(jia)(jia)扔到(dao)水(shui)里(li)時(shi)，鉀(jia)(jia)會在(zai)水(shui)面上游動(dong)，并燃燒發出(chu)美麗的紫色的火(huo)焰。鉀(jia)(jia)的名稱來(lai)源于拉(la)丁文Kalium，原意是“堿”。拉(la)丁文名稱從(cong)阿拉(la)伯文Qali借來(lai)的。中國科學家在(zai)命名此元素時(shi)，因(yin)其活(huo)潑性(xing)在(zai)當時(shi)已知的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)中居首位，故用“金(jin)(jin)(jin)”字(zi)旁加上表示(shi)首位的“甲”字(zi)而(er)造出(chu)“鉀(jia)(jia)”這個(ge)字(zi)。

物理性質

鉀(jia)為銀(yin)白(bai)色立(li)方體結構金屬，理化性質和鈉非(fei)常相似(si)。鉀(jia)質軟而輕(qing)可用小(xiao)刀(dao)切割，新切面(mian)有(you)銀(yin)白(bai)色光澤(ze)。

鉀的(de)密度0.862g/cm3（293K），熔點(dian)336K（63℃），沸點(dian)1032K（759℃）。

鉀(jia)是(shi)熱和(he)(he)電的(de)(de)良導(dao)體(ti)，具有較好的(de)(de)導(dao)磁性，質(zhi)量分數77.2%的(de)(de)鉀(jia)和(he)(he)22.8%的(de)(de)鈉形(xing)成(cheng)的(de)(de)鉀(jia)鈉合金熔點(dian)只有12℃，是(shi)核反應堆導(dao)熱劑。鉀(jia)單質(zhi)還(huan)具有良好的(de)(de)延展性，硬度也低，能夠(gou)溶(rong)于(yu)汞和(he)(he)液態氨(an)，溶(rong)于(yu)液氨(an)形(xing)成(cheng)藍色溶(rong)液。

已(yi)發現的鉀(jia)的同位素共有28種(zhong)，包括(kuo)從32K至55K，其中(zhong)在自然界中(zhong)存(cun)在的只有39K、40K和41K，其他(ta)同位素都是(shi)由人工制造。40K有放射(she)性(xing)，是(shi)巖石和土壤中(zhong)天(tian)然放射(she)性(xing)本底(di)的重要來源之一。

鉀離子能使火焰呈紫色，可用焰色反應和火焰光(guang)度(du)計檢測。

化學性質

鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)性質(zhi)比鈉還要活潑，僅比銫、銣活動性弱(ruo)。暴露在(zai)(zai)(zai)空氣中，表面迅(xun)速覆蓋一(yi)層氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)和碳酸鉀(jia)(jia)(jia)，使它失去金(jin)(jin)屬光澤（表面顯藍紫色(se)），因(yin)此金(jin)(jin)屬鉀(jia)(jia)(jia)應保存在(zai)(zai)(zai)液(ye)體(ti)石蠟或氬氣中以防止氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)。鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)(zai)(zai)空氣中加熱(re)就會(hui)燃燒，它在(zai)(zai)(zai)有限量氧(yang)(yang)(yang)氣中加熱(re)，生(sheng)成氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)；在(zai)(zai)(zai)過量氧(yang)(yang)(yang)氣中加熱(re)，生(sheng)成過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)和超(chao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)混合(he)物。金(jin)(jin)屬鉀(jia)(jia)(jia)溶于(yu)液(ye)氨(an)(an)(an)生(sheng)成深藍色(se)液(ye)體(ti)，可導電，實(shi)驗證明其(qi)中含(han)氨(an)(an)(an)合(he)電子，鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)液(ye)氨(an)(an)(an)溶液(ye)久置(zhi)或在(zai)(zai)(zai)鐵的(de)(de)催化(hua)(hua)(hua)下(xia)會(hui)分解為氫氣和氨(an)(an)(an)基鉀(jia)(jia)(jia)。鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)液(ye)氨(an)(an)(an)溶液(ye)與氧(yang)(yang)(yang)氣作用，生(sheng)成超(chao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)，臭氧(yang)(yang)(yang)作用，生(sheng)成橘紅色(se)的(de)(de)臭氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)。

鉀(jia)與水劇(ju)烈(lie)反(fan)應(ying)，甚至在(zai)冰上也能著火，生成氫(qing)氧(yang)化鉀(jia)和(he)氫(qing)氣，反(fan)應(ying)時放出的熱(re)量能使金屬鉀(jia)熔化，并引起(qi)鉀(jia)和(he)氫(qing)氣燃燒。

鉀(jia)與(yu)(yu)氟、氯(lv)、溴、碘都能發(fa)生(sheng)反(fan)應(ying)(ying)，生(sheng)成(cheng)相(xiang)應(ying)(ying)的(de)鹵化(hua)物。鉀(jia)不與(yu)(yu)氮氣(qi)作用(yong)。與(yu)(yu)氨作用(yong)，生(sheng)成(cheng)氨基鉀(jia)，并放出氫氣(qi)，鉀(jia)與(yu)(yu)汞(gong)形成(cheng)鉀(jia)汞(gong)齊(qi)（化(hua)學式：K+Hg=K[Hg]），是還原劑(ji)，與(yu)(yu)水反(fan)應(ying)(ying)不劇烈。鉀(jia)和(he)汞(gong)作用(yong)時會發(fa)生(sheng)強(qiang)烈的(de)放熱反(fan)應(ying)(ying)。鉀(jia)的(de)氧(yang)化(hua)態為+1，只(zhi)形成(cheng)+1價(jia)的(de)化(hua)合物。

在高(gao)中化學(xue)范疇認(ren)為鉀鹽均溶(rong)(rong)于水，但實(shi)際上高(gao)氯酸(suan)(suan)鉀、酒石酸(suan)(suan)氫鉀、六氯鉑(bo)酸(suan)(suan)鉀、鈷亞硝(xiao)酸(suan)(suan)鈉鉀、四苯硼酸(suan)(suan)鉀等溶(rong)(rong)解度均較小(xiao)。

化合物

氧化鉀

氧(yang)(yang)化(hua)鉀，化(hua)學式K2O，分子量94.2，密度2.32g/cm3。易(yi)潮解，易(yi)溶(rong)于水。為白色粉(fen)末，溶(rong)于水生(sheng)成(cheng)氫氧(yang)(yang)化(hua)鉀，并放出(chu)大量熱。在空(kong)氣(qi)流中加熱能(neng)被氧(yang)(yang)化(hua)成(cheng)過氧(yang)(yang)化(hua)鉀或超氧(yang)(yang)化(hua)鉀，易(yi)吸收空(kong)氣(qi)中的二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)成(cheng)為碳(tan)酸鉀。

過氧化鉀

過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)，化(hua)(hua)(hua)學(xue)式(shi)為K2O2，黃色無(wu)定形塊狀(zhuang)物，易潮解。加熱分解，遇水放(fang)出氧(yang)氣，遇酸生成過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)，過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)能(neng)吸收二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳并放(fang)出氧(yang)氣。是強氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。可由(you)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)與過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)反應制得(de)。

超氧化鉀

超氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀，化(hua)(hua)學式(shi)為KO2，是一(yi)種一(yi)級氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑，在(zai)許多方(fang)面類似于第I族金屬(shu)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)。遇(yu)易燃物(wu)、有(you)機(ji)物(wu)、還原劑等會引起燃燒甚(shen)至(zhi)爆炸(zha)。遇(yu)水(shui)或水(shui)蒸汽(qi)產生大量熱量，同(tong)樣可能發生爆炸(zha)。吸濕性極強，與水(shui)激烈反應生成氧(yang)(yang)及可被進(jin)一(yi)步分解的堿性過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)溶液。

氫氧化鉀

氫氧化鉀(jia)，化學式為KOH，白色(se)粉(fen)末或片狀固(gu)體(ti)。具(ju)強堿性及腐蝕性，中(zhong)等毒性。極(ji)易吸(xi)收(shou)空(kong)氣中(zhong)水分而潮解(jie)，吸(xi)收(shou)二氧化碳而成碳酸(suan)鉀(jia)。溶于(yu)水，能(neng)溶于(yu)乙醇和甘油。當溶解(jie)于(yu)水、醇或用酸(suan)處理時產生大(da)量熱(re)量。

含量分布

地殼

鉀(jia)的(de)化合物(wu)(wu)早就被人類利用，由(you)于(yu)鉀(jia)的(de)化學(xue)性質極(ji)(ji)為(wei)活潑，所以鉀(jia)在(zai)自然(ran)界中(zhong)只以化合物(wu)(wu)形式存在(zai)。人們(men)古代就知道草木灰中(zhong)存在(zai)著鉀(jia)草堿（即碳酸(suan)鉀(jia)），可(ke)用作洗(xi)滌(di)劑。硝酸(suan)鉀(jia)也(ye)被用作黑(hei)火(huo)藥的(de)成分(fen)之一。鉀(jia)在(zai)地殼(ke)中(zhong)的(de)含(han)量為(wei)2.47%，占第七位。可(ke)用來提取鉀(jia)鹽(yan)的(de)礦物(wu)(wu)有鉀(jia)鹽(yan)礦（KCl）、光(guang)鹵石（KCl·MgCl2·6H2O）、雜鹵石（2CaSO4·K2SO4·2H2O）。分(fen)布極(ji)(ji)廣的(de)天然(ran)硅酸(suan)鹽(yan)礦物(wu)(wu)中(zhong)也(ye)含(han)有鉀(jia)，如鉀(jia)長(chang)石K[AlSi3O8]。在(zai)云母、鉀(jia)長(chang)石等(deng)硅酸(suan)鹽(yan)中(zhong)都富含(han)鉀(jia)。

海洋

在海(hai)水中(zhong)以(yi)鉀離子的形式存在，含量約為0.38g/kg。鉀在海(hai)水中(zhong)含量比鈉(na)離子少的原因(yin)是由于被土壤和植物吸收(shou)多。在動植物體(ti)內也含有鉀。除(chu)了氧、氫、氯、鈉(na)、鎂、硫、鈣之(zhi)外，鉀在海(hai)水中(zhong)的含量最高。

人體

正常人體內約含鉀175克，其中98%的鉀以鉀離(li)子(zi)的形(xing)式貯(zhu)存于(yu)細胞(bao)液(ye)內；血清中含鉀3.5～5.5mmol/L。鉀是細胞(bao)內最主要的陽離(li)子(zi)之一。

主要用途

人體

鉀可(ke)以(yi)調節細(xi)胞(bao)內(nei)適宜(yi)的滲透(tou)壓(ya)和體液的酸堿平衡(heng)，參(can)與(yu)細(xi)胞(bao)內(nei)糖和蛋白質的代謝。有助于維(wei)持神(shen)經健(jian)康、心跳規律正常，可(ke)以(yi)預(yu)防(fang)中風，并協助肌肉正常收縮。在攝入高鈉而(er)導致高血壓(ya)時，鉀具有降血壓(ya)作用。

（1）參與糖、蛋白質和能量代(dai)謝：糖原合成時(shi)，需要鉀(jia)與之(zhi)一同進入細胞，糖原分解時(shi)，鉀(jia)又從細胞內釋出(chu)。蛋白質合成時(shi)每(mei)克氮約需鉀(jia)3mmol，分解時(shi)，則(ze)釋出(chu)鉀(jia)。ATP形成時(shi)亦需要鉀(jia)。

（2）參(can)與(yu)維持細(xi)胞(bao)內(nei)、外液的滲透壓和(he)酸堿(jian)平衡：鉀(jia)是細(xi)胞(bao)內(nei)的主(zhu)要陽(yang)離子，所(suo)以(yi)能維持細(xi)胞(bao)內(nei)液的滲透壓。酸中毒(du)時(shi)，由于腎臟排鉀(jia)量減(jian)少(shao)，以(yi)及鉀(jia)從細(xi)胞(bao)內(nei)向外移，所(suo)以(yi)血鉀(jia)往往同(tong)時(shi)升高，堿(jian)中毒(du)時(shi)，情況相反。

（3）維持神經肌肉的興奮(fen)性。

（4）維持心肌功(gong)能：心肌細胞膜的(de)電(dian)位變(bian)化主要(yao)動力之一是由于鉀(jia)離子的(de)細胞內、外轉移(yi)。

人體(ti)鉀(jia)缺乏可引起(qi)心跳(tiao)不規(gui)律和加速、心電圖(tu)異(yi)常、肌(ji)肉衰弱(ruo)和煩(fan)躁，最(zui)后導致心跳(tiao)停(ting)止。一般而言，身體(ti)健康的(de)人，會自動將多余的(de)鉀(jia)排出體(ti)外。但腎病患者(zhe)則(ze)要特別留(liu)意(yi)，避免(mian)攝取過量的(de)鉀(jia)。

在乳(ru)制(zhi)品、水果、蔬菜、瘦(shou)肉、內臟、香蕉、葡萄干中都含有豐富的鉀

人體缺鉀的主要癥狀是：心(xin)跳過速且(qie)心(xin)率不齊，肌肉無力、麻木、易怒、惡心(xin)、嘔(ou)吐、腹瀉、低血(xue)壓、精神(shen)錯亂、以及心(xin)理(li)冷(leng)淡。

植物

鉀(jia)能促進植(zhi)株(zhu)莖稈(gan)健壯，改(gai)善果實(shi)品質，增強(qiang)植(zhi)株(zhu)抗(kang)寒(han)能力，提(ti)高果實(shi)的(de)糖分和維生(sheng)素C的(de)含(han)量，和氮、磷的(de)情況一樣，缺鉀(jia)癥狀首(shou)先出現(xian)于老葉(xie)。鉀(jia)素供應不(bu)足時，碳水化合物(wu)代謝受(shou)(shou)到干擾，光合作用(yong)受(shou)(shou)抑制，而呼吸作用(yong)加強(qiang)。因此，缺鉀(jia)時植(zhi)株(zhu)抗(kang)逆能力減弱，易(yi)受(shou)(shou)病害侵(qin)襲，果實(shi)品質下降，著色(se)不(bu)良。瓜、果、番茄(qie)等對鉀(jia)肥的(de)需求主要是在果實(shi)迅速膨大期(qi)。

鉀(jia)肥(fei)一般是(shi)在基肥(fei)、沖施(shi)、追(zhui)施(shi)、噴(pen)施(shi)和無(wu)土營養(yang)栽培時施(shi)入(ru)，果(guo)實膨大(da)前(qian)期沖施(shi)、追(zhui)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(lv)化(hua)鉀(jia)溶液。氯(lv)化(hua)鉀(jia)不能用于瓜類和煙(yan)葉(xie)。

鉀不足(zu)時，植株(zhu)莖(jing)稈柔弱，易倒伏(fu)，抗(kang)寒性(xing)和(he)抗(kang)旱性(xing)均差；葉(xie)片變(bian)黃(huang)，逐(zhu)漸壞死。由于鉀能移(yi)動到(dao)嫩葉(xie)，缺鉀開始(shi)在(zai)較(jiao)老的(de)葉(xie)，后來發展到(dao)植株(zhu)基部(bu)，也(ye)有葉(xie)緣枯焦，葉(xie)子彎(wan)卷或(huo)皺(zhou)縮。

（1）促(cu)進酶的活化。生物體中有60多種酶需要鉀離子作為活化劑。

（2）促(cu)進(jin)光(guang)能(neng)的利用(yong)，增(zeng)強(qiang)光(guang)合(he)作用(yong)。首先(xian)K+能(neng)保持葉綠體內(nei)類(lei)囊體膜的正常結構，缺K+時類(lei)囊體膜結構松散，影響光(guang)合(he)作用(yong)的正常進(jin)行。同時又(you)能(neng)促(cu)進(jin)類(lei)囊體膜上質子梯度的形(xing)成(cheng)和光(guang)合(he)磷酸化作用(yong)。

（3）有(you)利于(yu)植物正(zheng)常的呼吸作用，改善能量代謝。

（4）增強植株(zhu)體(ti)內物質的合(he)成和(he)轉(zhuan)運。比如，碳(tan)水(shui)化合(he)物的合(he)成與運轉(zhuan)；增強蛋(dan)白(bai)質與核蛋(dan)白(bai)的合(he)成；促進豆科(ke)植物根瘤菌的固氮作用(yong)。

（5）增(zeng)強植物的抗性。

（6）增強抗凍性、抗旱、抗鹽的能(neng)力(li)；

（7）增強(qiang)植物(wu)對(dui)病蟲害的(de)(de)抗性。試驗表明，增施適量的(de)(de)鉀肥，能有效地減少水稻的(de)(de)胡麻葉斑病、稻瘟病、紋枯病等(deng)；麥類的(de)(de)白粉病、赤霉病及小麥的(de)(de)銹病等(deng)等(deng)。

（8）減少水稻受還原(yuan)性物質的危害。

儲存方法

金屬鉀很活(huo)潑(po)，需隔絕(jue)空氣和(he)水儲(chu)存。一(yi)般把(ba)鉀、鈉儲(chu)存在煤(mei)油和(he)液(ye)體石(shi)蠟中。儲(chu)存庫房(fang)應通(tong)風(feng)、低溫(wen)、干燥。與酸、氧化劑分開存放。

貯存和使用都要(yao)注意安(an)全(quan)，由金屬鉀引起的火災(zai)，不能用水或泡沫(mo)滅(mie)火劑撲滅(mie)，而要(yao)用碳酸鈉干粉(fen)。鉀也對皮(pi)膚(fu)有很(hen)強的腐(fu)蝕性。