Калий – полезные свойства и особенности металла

Продукты питания, богатые калием

Элемент присутствует в растительной и животной пище.

Что касается растений, то больше всего калия в их молодых частях, например, свежих побегах, зелени, молодых листьях

листовых овощей. Однако плоды и другие части растений также его не лишены.

Лидерами по содержанию калия являются курага, бананы, запеченный в мундире картофель. Он присутствует в хлебе, кашах, дыне, бобовых, пшене, овсянке, яблоках, капусте, винограде, свекле, авокадо и т.д.

Много калия в такой пищевой добавке как цветочная пыльца.

Из животных продуктов максимальным содержанием элемента отличаются мясо, печень, рыба. Также он есть в молоке и молочных продуктах.

Калий — САМЫЙ ГОРЮЧИЙ МЕТАЛЛ НА ЗЕМЛЕ!

Как правильно принимать. Инструкция

Чтобы добиться максимальной пользы, принимать витаминные комплексы нужно, соблюдая требования инструкции.

Дневная дозировка этого вещества не должна превышать 500 мг. Людям, которые пользуются различными ингибиторами, нежелательно пользоваться содержащими этот микроэлемент средствами.

Специалисты рекомендуют использовать источник калия в процессе употребления пищи. Это позволяет минимизировать раздражающее воздействие на слизистую оболочку желудка.

Кроме того, компенсировать нехватку этого микроэлемента можно, если насытить свой рацион оптимальным количеством продуктов, в которых содержится это вещество.

При пропуске очередной дозы витаминного комплекса, следующая таблетка должна приниматься по указанному в инструкции расписанию. Запрещается увеличивать рекомендуемую дозировку. Завершать курс приема средства можно лишь по указанию медицинского специалиста.

Увеличение потребности в калии

Потребность в калии возрастает тогда, когда он в значительных количествах теряется организмом. Например, подобное наблюдается при интенсивных занятиях спортом, при усиленном потоотделении, болезнях почек, которые сопровождаются нарушением их функции.

Потеря калия происходит при приеме мочегонных средств (они используются главным образом при заболеваниях почек и хронической сердечной недостаточности). Иногда препараты с мочегонным действием применяют и здоровые с целью снижения веса. Соответственно, им тоже нужно повышенное поступление калия.

Людям с повышенной потребностью в элементе часто бывает необходимо применение калия в составе препаратов.

Калиевая смесь. Рецепт приготовления

Для обеспечения организма калием можно использовать смесь, приготовленную из сухофруктов. В ее состав входят следующие ингредиенты:

• грецкие орехи (0,2 кг);
• мед;
• лимон;
• чернослив (0,2 кг);
• изюм (0,2 кг);
• курага (0,2 кг).

Компоненты коктейля тщательно перемешиваются друг с другом, промываются и распариваются. Для их измельчения можно использовать мясорубку.

Готовую смесь можно хранить в холодильной камере, в герметичном контейнере. Употреблять коктейль нужно по 1 ст. л. трижды в сутки после приема пищи. Несовершеннолетним людям достаточно и 1 приема/сутки.

В орехах и сухофруктах содержится большое количество этого микроэлемента, который нормализует функции сердечной мышцы. Эти продукты могут принести пользу в лечении гипертонии и атеросклероза. Ягоды чернослива имеют тонизирующий эффект и часто применяется для профилактики онкологических заболеваний. Курага улучшает зрительную функцию и состояние кровеносных сосудов. Мед относится к универсальным лекарственным средствам.

Биологическая роль калия

Функции калия:
• Вместе с натрием и хлором обеспечивает водно-солевое равновесие, поддерживает тургор клеток, осмотическое давление. В целом эти элементы отвечают за процессы, обеспечивающие сохранение формы клеток, содержание в них электролитов, полноценное протекание обмена веществ, то есть за базовые процессы, необходимые для жизнедеятельности. • Только в присутствии калия происходит получение энергии из углеводов, то есть калий отвечает за поддержание сил, физическую активность, работу мышц. • Играет огромную роль в осуществлении работы нервной системы, проведении сигналов по нервам. • Отвечает за сохранение нормального сердечного ритма, участвует в работе проводящей системы миокарда. • Снижает риск инсультов, инфарктов. • Отвечает за сохранение прочности и ограниченной проницаемости мембран клеток. • Предотвращает потерю магния. • Способствует выведению из тела лишней жидкости, препятствует ее застою и формированию отеков. • Способствует нормальному функционированию систем самоочищения организма. • Предотвращает появление хронической усталости и переутомления.

История и происхождение названия

Соединения калия используются с древнейших времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щёлок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия K2CO3, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.

19 ноября 1807 года в Бейкеровской лекции английский химик Дэви сообщил о выделении калия электролизом расплава едкого кали (KOH)(в рукописи лекции Дэви указал, что он открыл калий 6 октября 1807 года). Дэви назвал его «потасий»

(лат. potasium; это название (правда, в некоторых языках с двумя буквами
s
) до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском и польском языках. При электролизе влажного едкого кали KOH на ртутном катоде он получил амальгаму калия, а после отгонки ртути — чистый металл. Дэви определил его плотность, изучил химические свойства, в том числе разложение воды и поглощение водорода.

В 1808 году французские химики Гей-Люссак и Л. Тенар выделили калий химическим путём — прокаливанием KOH с углём.

В 1809 году немецкий физик Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали

— поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.

Интерференция:

• Бета-fдреноблокаторы (редко), амилорид, аминокапроновая кислота, ингибиторы АПФ, циклофосфамид, винкристин, аргинин, цефалоридин, циклоспорин, дигоксин, адреналин (первоначальный эффект), фоскарнетнатрий, гепарин, гистамин (в/в), изониазид, литий, маннитол.
• Бета-адреномиметики (сальбутамол, тербуталин), альбутерол, аминогликозиды, р-аминосалицилат, аминосалициловая кислота (редко), амфотерицин, азлоциллин, бисакодил, капреомицин, карбенициллин, карбеноксолон, холестирамин, цисплатин, клопамид, кортикостероиды, кортикотропин, цианкобаламин, ангидрид декстрозы, ЭДТУК, диклофенамид, мочегонные, эноксолон, флюконазол, глюкагон, глюкоза, ифосфамид, инсулин, леводопа, лакрица, мезлоциллин, нафциллин, пенициллин G (натриевая соль), фенолфталеин, пиперациллин, полимиксин В, салицилаты, бикарбонат натрия, хлористый натрий, тикарциллин, теофиллин.

Химические свойства

Элементарный калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, является сильным восстановителем. На воздухе свежий срез быстро тускнеет из-за образования плёнок соединений (оксиды и карбонат). При длительном контакте с атмосферой способен полностью разрушиться. С водой реагирует со взрывом. Хранить его необходимо под слоем бензина, керосина или силикона, дабы исключить контакт воздуха и воды с его поверхностью. С Na, Tl, Sn, Pb, Bi калий образует интерметаллиды.

Взаимодействие с простыми веществами

Калий при комнатной температуре реагирует с кислородом воздуха, галогенами; практически не реагирует с азотом (в отличие от лития и натрия). При умеренном нагревании реагирует с водородом с образованием гидрида (200—350 °C):

2K + H2 ⟶ 2KH

с халькогенами (100—200 °C, E = S, Se, Te):

2K + E ⟶ K2E

При сгорании калия на воздухе образуется надпероксид калия KO2 (с примесью K2O2):

K + O2 ⟶ KO2

В реакции с фосфором в инертной атмосфере образуется фосфид калия зелёного цвета (200 °C):

3K + P ⟶ K3P

Взаимодействие со сложными веществами

Калий при комнатной температуре (+20 °C) активно реагирует с водой, кислотами, растворяется в жидком аммиаке (−50 °C) с образованием тёмно-синего раствора аммиаката калия.

2K + 2H2O ⟶ 2KOH + H2↑ 2K + 2HCl ⟶ 2KCl + H2↑ K + 6NH3 ⟶ [K(NH3)]6

Калий глубоко восстанавливает разбавленные

серную и азотную кислоты:
8K + 6H2SO4 ⟶ 4K2SO4 + SO2↑ + S↓ + 6H2O 21K + 26HNO3 ⟶ 21KNO3 + NO↑ + N2O↑ + N2↑ + 13H2O
При сплавлении металлического калия со щелочами он восстанавливает водород гидроксогруппы:

2K + 2KOH ⟶ 2K2O + H2↑ (450∘C)

При умеренном нагревании реагирует с газообразным аммиаком с образованием амида (+65…+105 °C):

2K + 2NH3 ⟶ 2KNH2 + H2

Металлический калий реагирует со спиртами с образованием алкоголятов:

2K + 2C2H5OH ⟶ 2C2H5OK + H2↑

Алкоголяты щелочных металлов (в данном случае — этилат калия) широко используются в органическом синтезе.

Соединения с кислородом

При взаимодействии калия с кислородом воздуха образуется не оксид, а пероксид и супероксид:

2K + O2 ⟶ K2O2 K + O2 ⟶ KO2

Оксид калия

может быть получен при нагревании металла до температуры не выше 180 °C в среде, содержащей очень мало кислорода, или при нагревании смеси супероксида калия с металлическим калием:
4K + O2 ⟶ 2K2O KO2 + 3K ⟶ 2K2O
Оксиды калия обладают ярко выраженными осно́вными свойствами, бурно реагируют с водой, кислотами и кислотными оксидами. Практического значения они не имеют. Пероксиды представляют собой желтовато-белые порошки, которые, хорошо растворяясь в воде, образуют щёлочи и пероксид водорода:

K2O2 + 2H2O ⟶ 2KOH + H2O2 4KO2 + 2H2O ⟶ 4KOH + 3O2↑ 4KO2 + 2CO2 ⟶ 2K2CO3 + 3O2↑

Советский изолирующий противогаз ИП-5

Свойство обменивать углекислый газ на кислород используется в изолирующих противогазах и на подводных лодках. В качестве поглотителя используют эквимолярную смесь супероксида калия и пероксида натрия. Если смесь не эквимолярна, то в случае избытка пероксида натрия поглотится больше газа, чем выделится (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется один объём O2), и давление в замкнутом пространстве упадёт, а в случае избытка супероксида калия (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется три объёма O2) выделяется больше газа, чем поглотится, и давление повысится.

В случае эквимолярной смеси (Na2O2:K2O4 = 1:1) объёмы поглощаемого и выделяемого газов будут равны (при поглощении четырёх объёмов CO2 выделяется четыре объёма O2).

Пероксиды являются сильными окислителями, поэтому их применяют для отбеливания тканей в текстильной промышленности.

Получают пероксиды прокаливанием металлов на воздухе, освобождённом от углекислого газа.

Также известен озонид калия KO3, оранжево-красного цвета. Получить его можно взаимодействием гидроксида калия с озоном при температуре не выше +20 °C:

4KOH + 4O3 ⟶ 4KO3 + O2 + 2H2O

Озонид калия является очень сильным окислителем, например, окисляет элементарную серу до сульфата и дисульфата уже при +50 °C:

6KO3 + 5S ⟶ K2SO4 + 2K2S2O7

Гидроксид

Основная статья: Гидроксид калия

Гидроксид калия (или едкое кали

) представляет собой твёрдые белые непрозрачные, очень гигроскопичные кристаллы, плавящиеся при температуре 360 °C. Гидроксид калия относится к щелочам. Он хорошо растворяется в воде с выделением большого количества тепла. Растворимость едкого кали при +20 °C в 100 г воды составляет 112 г.

Интерпретация:

• Быстрое вливание раствора калия, массивный гемолиз, тяжелые повреждения тканей, острое голодание, гиперкинетическая активность (эпилепсия), злокачественная гиперпирексия после анестезии, ацидоз, дегидратация, острая почечная недостаточность, заключительная стадия хронической почечной недостаточности, болезнь Аддисона, гипофункция ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, псевдогипоальдостеронизм, другие состояния с потерей натрия, после тяжелой физической нагрузки (особенно у людей, принимающих бета-блокаторы), шок, тяжелый гемолиз, ишемия тканей.
• Хроническое голодание, рвота, понос, потеря через кишечную фистулу, аденома ворсинок кишечника, почечный канальцевый ацидоз, почечная канальцевая недостаточность, синдром Фанкони, первичный и вторичный альдостеронизм, синдром Кушинга, синдром Барттера, осмотический диурез (например, при гипергликемии), алкалоз, при диабетическом кетозе в период глюконеогенеза; при введении АКТГ, кортизона или тестостерона, муковисцидоз.

Образец результата (PDF)

Применение

• Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например, в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав с составом 12 % натрия, 47 % калия, 41 % цезия обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
• Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений. Калий является одним из трёх базовых элементов, которые необходимы для роста растений наряду с азотом и фосфором. В отличие от азота и фосфора, калий является основным клеточным катионом. При его недостатке у растения прежде всего нарушается структура мембран хлоропластов — клеточных органелл, в которых проходит фотосинтез. Внешне это проявляется в пожелтении и последующем отмирании листьев. При внесении калийных удобрений у растений увеличивается вегетативная масса, урожайность и устойчивость к вредителям.
• Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.

Важные соединения

• Бромид калия применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
• Гидроксид калия (едкое кали) применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.
• Карбонат калия (поташ) используется как удобрение, при варке стекла, как кормовая добавка для птицы.
• Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») используется как удобрение.
• Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
• Перхлорат и хлорат калия (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
• Дихромат калия (хромпик) — сильный окислитель, используется для приготовления «хромовой смеси» для мытья химической посуды и при обработке кожи (дубление). Также используется для очистки ацетилена на ацетиленовых заводах от аммиака, сероводорода и фосфина.

Кристаллы перманганата калия

• Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
• Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
• Дигидрофосфат и дидейтерофосфат калия в виде монокристаллов в лазерной технике.
• Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
• Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
• Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали. Чрезвычайно ядовит, один из сильнейших ядов.
• Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).
• Сульфат калия применяется как удобрение.