КАЛИЙ

Большая советская энциклопедия (БЭС)

(Kalium)
        К, химический элемент 1 группы периодической системы Менделеева; атомный номер 19, атомная масса 39,098; серебряно-белый, очень лёгкий, мягкий и легкоплавкий металл. Элемент состоит из двух стабильных изотопов — 39K (93,08%), 41K (6,91%) и одного слабо радиоактивного 40K (0,01%) с периодом полураспада 1,32109 лет.
         Историческая справка. Некоторые соединения К. (например, поташ, добывавшийся из древесной золы) были известны уже в древности; однако их не отличали от соединений натрия (См. Натрий). Только в 18 в. было показано различие между «растительной щёлочью» (поташем K2CO3) и «минеральной щёлочью» (содой Na2CO3). В 1807 Г. Дэви электролизом слегка увлажнённых твёрдых едких кали и натра (KOH и NaOH) выделил К. и натрий и назвал их потассием и содием. В 1809 Л. В. Гильберт предложил название «калий» (от араб. аль-кали — поташ) и «натроний» (от араб. натрун — природная сода); последнее И. Я. Берцелиус в 1811 изменил на «натрий». Название «потассий» и «содий» сохранились в Великобритании, США, Франции и некоторых др. странах. В России эти названия в 1840-х гг. были заменены на «калий» и «натрий», принятые в Германии, Австрии и Скандинавских странах.
         Распространение в природе. К. — распространённый элемент: содержание в литосфере 2,50% по массе. В магматических процессах К., как и натрий, накапливается в кислых магмах, из которых кристаллизуются граниты и др. породы (среднее содержание К. 3,34%). К. входит в состав полевых шпатов (См. Полевые шпаты) и слюд (См. Слюды). В основных и ультраосновных породах, богатых железом и магнием, К. мало. На земной поверхности К., в отличие от натрия, мигрирует слабо. При выветривании горных пород К. частично переходит в воды, но оттуда его быстро захватывают организмы и поглощают глины, поэтому воды рек бедны К. и в океан его поступает много меньше, чем натрия. В океане К. поглощается организмами и донными илами (например, входит в состав глауконита); поэтому океанические воды содержат лишь 0,038% К. — в 25 раз меньше, чем натрия. В прошлые геологические эпохи, особенно в пермском периоде (около 200 млн. лет назад) на поздних стадиях испарения морской воды в лагунах, после осаждения NaCl, кристаллизовались соли К. и магния — карналлит KCIMgCI26H2O и др. (Соликамское месторождение в СССР, Штасфуртское в ГДР и т.д.; см. Калийные соли). В большинстве почв растворимых соединений К. мало, и культурные растения нуждаются в калийных удобрениях.
         Радиоактивный изотоп 40K — важный источник глубинного тепла, особенно в прошлые эпохи, когда этого изотопа было больше. При распаде 40K образуются 40Ca и аргон 40Ar, уходящий в атмосферу. Некоторые минералы К. не теряют аргона, и по его содержанию можно определить абсолютный возраст горных пород (т. н. калий-аргоновый метод).
         Физические и химические. свойства. К. — серебряно-белый, очень лёгкий и мягкий металл (без труда режется ножом). Кристаллическая решётка К. объёмно-центрированная кубическая, а = 5,33 A. Ат. радиус 2,36 A, ионный радиус К+ 1,33 A. Плотность 0,862 г/см3 (20 °С), tпл 63,55 °С, tkип 760 °С; коэффициент термического расширения 8,3310-5 (0—50 °С); теплопроводность при 21 °С 97,13 вт/(мК) [0,232 кал/(смсек°С)]; удельная теплоёмкость (при 20 °С) 741,2 дж/(кгК), т. е. 0,177 кал/(г°С), удельное электросопротивление (при 20 °С) 7,11810-8 омм; температурный коэффициент электросопротивления 5,810-5 (20 °С). Твёрдость по Бринеллю 400 кн/м2 (0,04 кгс/мм2).
         Конфигурация внешней электронной оболочки атома К. 4s1 в соответствии с чем его валентность в соединениях постоянно равна 1. Единственный валентный электрон атома К. более удалён от его ядра, чем валентные электроны лития и натрия, поэтому химическая активность К. выше, чем этих двух металлов. На воздухе, особенно влажном, К. быстро окисляется, вследствие чего его хранят в бензине, керосине или минеральном масле. При комнатной температуре К. реагирует с галогенами; при слабом нагревании соединяется с серой, при более сильном — с селеном и теллуром. При нагревании выше 200 °С в атмосфере водорода К. образует гидрид KH, самовоспламеняющийся на воздухе. Азот и К. не взаимодействуют даже при нагревании под давлением, но под влиянием электрического разряда эти элементы образуют азид К. KN3 и нитрид К. K3N. При нагревании К. с графитом получаются карбиды KC8 (при 300 °С) и KC16 (при 360 °С). В сухом воздухе (или кислороде) К. образует желтовато-белую окись K2O и оранжевую перекись KO2 (известны также перекиси K2O2 и K2O3, получаемые действием кислорода на раствор К. в жидком аммиаке).
         К. весьма энергично, иногда со взрывом реагирует с водой, выделяя водород (2K + 2H2O = 2KOH + H2), а также с водными растворами кислот, образуя соли. В аммиаке К. медленно растворяется; полученный синий раствор — сильный восстановитель. При нагревании К. отнимает кислород от окислов и солей кислородных кислот с образованием K2O и свободных металлов (или их окислов). К. со спиртами даёт алкоголяты, ускоряет полимеризацию олефинов и диолефинов, с галогеналкилами и галогенарилами образует калийалкилы и калийарилы. Присутствие К. легко определить по фиолетовому окрашиванию пламени.
         Получение и применение. В промышленности К. получают по обменным реакциям между металлическим натрием и KOH или же KCl, соответственно:
         KOH + Na = NaOH + K
        и
         KCl + Na = NaCI + К.
         В первом случае реакция идёт между расплавленной гидроокисью KOH и жидким Na — противотоком в тарельчатой реакционной колонке из никеля при 380—440 °С. Во втором — через расплавленную соль KCl пропускают пары Na при 760—800 °С: выделяющиеся пары К. конденсируют. Возможно также получение К. нагреванием выше 200 °С смесей хлорида К. с алюминием (или кремнием) и известью. Получение К. электролизом расплавленных KOH или KCl мало распространено вследствие низких выходов К. по току и трудности обеспечения безопасности процесса.
         Основное применение металлического К. — приготовление перекиси К., служащей для регенерации кислорода (в подводных лодках и др.). Сплавы натрия с 40—90% К., сохраняющие жидкое состояние при комнатной температуре, используются в ядерных реакторах как теплоносители, как восстановители в производстве Титана и как поглотители кислорода. Сельское хозяйство — главный потребитель солей К. (см. Калийные удобрения; о применении соединений К. см. в соответствующих статьях).
         Лит.: Калий, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1963; Некрасов Б. В., Основы общей химии, т. 3, М., 1970; Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, М., 1963.
         С. А. Погодин.
         Калий в организме. К. — один из биогенных элементов (См. Биогенные элементы), постоянная составная часть растений и животных. Суточная потребность в К. у взрослого человека (2—3 г) покрывается за счёт мяса и растительных продуктов; у грудных детей потребность в К. (30 мг/кг) полностью покрывается грудным молоком, в котором 60—70 мг% К. Многие морские организмы извлекают К. из воды. Растения получают К. из почвы. У животных содержание К. составляет в среднем 2,4 г/кг. В отличие от натрия (См. Натрий), К. сосредоточен главным образом в клетках, во внеклеточной среде его много меньше. В клетке К. распределён неравномерно.
         Ионы К. участвуют в генерации и проведении биоэлектрических потенциалов (См. Биоэлектрические потенциалы) в нервах и мышцах, в регуляции сокращений сердца и др. мышц, поддерживают осмотического давление и гидратацию коллоидов в клетках, активируют некоторые ферменты. Метаболизм К. тесно связан с углеводным обменом; ионы К. влияют на синтез белков. К+ в большинстве случаев нельзя заменить на Na+. Клетки избирательно концентрируют К+. Угнетение гликолиза, дыхания, фотосинтеза, нарушение проницаемости наружной клеточной мембраны приводят к выходу К+ из клеток, часто в обмен на Na+. Выделяется К. из организма главным образом с мочой. Содержание К. в крови и тканях позвоночных регулируется гормонами надпочечников — кортикостероидами. В растениях К. распределяется неравномерно: в вегетативных органах растения его больше, чем в корнях и семенах. Много К. в бобовых, свёкле, картофеле, листьях табака и кормовых злаковых травах (20—30 г/кг сухого вещества). При недостатке К. в почвах замедляется рост растений, повышается заболеваемость. Норма калийных удобрений (См. Калийные удобрения) зависит от типа с.-х. культуры и почвы.
         В биосфере микроэлементы Rb и Cs сопутствуют К. Ионы Li+ и Na+ — антагонисты К+, поэтому важны не только абсолютные концентрации К+ и Na+, но и оптимальные соотношения K+/Na+ в клетках и среде. Естественная радиоактивность организмов (гамма-излучение) почти на 90% обусловлена присутствием в тканях естественного радиоизотопа 40K.
         Лит.: Капланский С. Я., Минеральный обмен, М. — Л., 1938; Вишняков С. И., Обмен макроэлементов у сельскохозяйственных животных, М., 1967; Сатклифф Дж.-Ф., Поглощение минеральных солей растениями, пер. с англ., М., 1964.
         И. А. Скульский.
         В медицине с лечебными целями применяют ацетат CH3COOK как мочегонное (чаще против отёков, вызванных сердечной недостаточностью) и хлорид KCl в случае недостаточности К. в организме (развивается при лечении некоторыми гормональными препаратами, наперстянкой, при большой потере жидкости с рвотой и поносом, при применении некоторых мочегонных средств и др.). Перхлорат KClO4 тормозит продукцию тироксина (гормона щитовидной железы) и применяется при тиреотоксикозе. Перманганат калия KMnO4 (марганцовокислый калий) используют как антисептическое средство.

Современная Энциклопедия

КАЛИЙ (Kalium), K, химический элемент I группы периодической системы, атомный номер 19, атомная масса 39,0983; относится к щелочным металлам; tпл 63,51шC. В живых организмах калий - основной внутриклеточный катион, участвует в генерации биоэлектрических потенциалов, поддержании осмотического давления, в углеводном обмене, синтезе белков. Калий - материал катодов, газопоглотитель, в виде сплавов с натрием - теплоноситель в ядерных реакторах, соединения калия - удобрения и др. Открыт английским ученым Г. Дэви в 1807.

Медицинская энциклопедия

I
(Kalium, К)
химический элемент главной подгруппы I группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева, один из основных внутриклеточных катионов, присутствует также во внеклеточной среде всех живых организмов, принимает участие в образовании и поддержании потенциала на клеточных мембранах.
Атомный номер калия 19, атомная масса 39,102. В природе существуют изотопы калия 39К, 40К, 41К. Изотоп 40К слабо радиоактивен, около 90% естественной радиоактивности организмов млекопитающих обеспечивается именно этим изотопом.
Калий — мягкий металл, его свежий срез имеет серебристо-белый цвет. Относительная плотность 0,862 г/см3 t°пл. 63,5°, t°кип. 760°. Химически активен, сильный восстановитель, бурно реагирует с водой. Валентность + 1. В свободном виде К. в природе не встречается ввиду его высокой химической реактивности. В основном в природе К. присутствует в виде солей. В организме человека и животных 98% всего К. находится внутри клеток, главным образом в ионизированной форме в виде катиона К+ Содержание К. в тканях животных составляет 6—10 мэкв/100 г сырой ткани. В организме человека содержится 160—250 г (4000—9000 мэкв) калия. Концентрация К. в разных тканях человека составляет (в мэкв/кг массы ткани): в костях — 15, зубах — 17, скелетных мышцах — 100, миокарде — 64, легких — 38, головном мозге — 84, печени — 55, почках — 45, эритроцитах — 115. Концентрация К. (в ммоль/л) в сыворотке крови составляет 4,5 (3,4—5,3), в цереброспинальной жидкости — 3,0, лимфе — 2,2.
Суточная потребность в К. для взрослых людей составляет 2—3 г (50—75 мэкв), для ребенка 16—30 мг/кг массы тела; необходимый минимум поступления К. в организм взрослого человека равен около 1 г/сут. Высоким содержанием К. отличаются абрикосы, персики, апельсины, бананы, ананасы, картофель, капуста, морковь, помидоры, салат, шпинат, редька и др. Недостаток калия в рационе ведет к дистрофии даже при нормальном потреблении белка.
Полученный с пищей К. всасывается в кишечнике, с кровью поступает в печень, а затем в периферический кровоток. Скорость обмена ионов К+ между клетками и внеклеточной жидкостью максимальна в почках, легких и кишечнике, несколько ниже она в печени, селезенке и мышцах, наиболее низкую величину такого обмена отмечаю; в эритроцитах, головном мозге, костях. около 80—90% поступившего с пищей К. выводится с мочой. В норме 1 л мочи содержит 42,8—85,6 мэкв калия, за сутки с мочой выводится 2—4 г калия. Значительно меньшее количество К. экскретируется с калом, немного К. выводится с потом.
В почках происходят фильтрация К. из плазмы крови, реабсорбция его в проксимальных отделах почечных канальцев и активная секреция калия клетками дистальных отделов почечных канальцев. Регуляция калийуреза осуществляется гипоталамическими нейрогормонами и гипофизарными гормонами, стероидными гормонами коры надпочечников, в первую очередь альдостероном, а также ц.н.с. (см. <<Водно-солевой обмен>>). Интенсивность выведения К. зависит от кислотно-щелочного состояния. Содержание К. в плазме крови находится в обратной зависимости от величины рН крови (см. <<Водородный показатель>>)
Концентрация ионов К+ существенно влияет на осмотическое давление в клетках. Одной из важнейших функций К является поддержание потенциала, образующегося на клеточной мембране. В возбудимых клетках содержание К. во много раз выше, а содержание натрия во много раз ниже, чем во внеклеточной жидкости. Мембранный потенциал покоя — разность потенциалов между клеточным содержимым и окружающей клетку средой — определяется градиентом концентрации ионов К+ снаружи и внутри мембраны (см. <<Мембраны биологические>>). Асимметричное распределение ионов К+ и Na+ обеспечивается и поддерживается работой Na+, К+-зависимой АТФ-азы (так называемого Na+, К+-ионного насоса) — фермента, локализованного в плазматической мембране и осуществляющего выведение из клетки трех ионов Na+ и аккумуляцию двух ионов К+. При возбуждении клетки происходит образование мембранного потенциала действия, проницаемость мембраны резко увеличивается сначала для ионов Na+, а затем и для ионов К+. После деполяризации мембраны ее исходный потенциал восстанавливается за счет активной работы Na+, К+-ионного насоса
Наличие конкурентных взаимоотношений между ионами К+ и Na+ и ионами К+ и Н+ обусловливает участие К. в регуляции кислотно-щелочного равновесия (<<Кислотно-щелочное равновесие>>) в организме. Нарушения гомеостаза ведут к патологическим нарушениям обмена К. Недостаток К. в пище вызывает его дефицит в организме, а затем и снижение концентрации в крови ниже 4 мэкв/л — гипокалиемию (<<Гипокалиемия>>). Гипокалиемию отмечают также в результате неправильного применения салуретиков, при поражении почечных канальцев при нефропатиях и <<Гиперальдостеронизм>>е. Недостаточность К. ведет к нарушениям функции нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем и проявляется дискоординацией движений, сонливостью, спутанностью сознания, болью в мышцах, тремором конечностей, брадикардией, артериальной гипотензией. характерными изменениями на ЭКГ. При нарушении функции почек снижение общего содержания К. в организме может сопровождаться повышением его концентрации в крови — гиперкалиемией (концентрация ионов К+ в сыворотке крови превышает 6 мэкв/л), которую отмечают также при метаболическом ацидозе, печеночной недостаточности, передозировке некоторых лекарственных средств. Избыток К. встречается реже, чем его дефицит, клинически он проявляется (например, при интоксикациях соединениями калия) параличами конечностей, характерными для гиперкалиемии изменениями на ЭКГ (уменьшение вольтажа и уширение зубца Р при возможном сочетании с синоаурикулярной блокадой и признаками атриовентрикулярной блокады разной степени, а также замедление внутрижелудочковой проводимости — уширение интервала QRS— и ускорение конечной фазы реполяризации со значительным увеличением зубца Т, особенно в правых грудных отведениях; выраженность этих изменений в большой степени зависит от скорости развития гиперкалиемии) и др.
Различные соединения К. используются в качестве лекарственных средств. Это главным образом органические соли К. (калия оротат, калия аспарагинат, калия ацетат) и неорганические соли К. (калия хлорид), которые являются мочегонными средствами (<<Мочегонные средства>>) и противоаритмическими средствами (<<Противоаритмические средства>>).

Библиогр.: Крю Ж. Биохимия, Медицинские и биологические аспекты, пер. с франц., с. 46, М., 1979; Лабораторные методы исследования в клинике, под ред. В.В. Меньшикова, с.261, 263, М., 1987.
II
Калий (Kalium; К)
химический элемент I группы периодической системы Д.И. Менделеева; атомный номер 19, атомная масса 39,102; является необходимым компонентом внутренней среды всех живых организмов, участвуя в ряде жизненно важных процессов; некоторые соединения К. применяются в медицине как лекарственные средства.

Орфографический словарь Лопатина

к`алий, к`алий, -я

Словарь Даля

муж. потасий, металл, составляющий основанье кали, весьма сходный с натрием (содием). Кали ср., нескл., растительная щелочь или щелочная соль; углекислый калий, чистый поташ. Калиевый, к калию относящийся. Калистый, содержащий кали.

Словарь Ожегова

К’АЛИЙ, -я, муж. Химический элемент, мягкий металл серебристо-белого цвета.
прил. калиевый, -ая, -ое и калийный, -ая, -ое. Калиевые соли. Калийные удобрения.

Словарь Ушакова

К’АЛИЙ, калия, мн. нет, ·муж., и кали, нескл., ср. (·араб. - поташ) (·хим. ). Химический элемент - щелочный металл серебристо-белого цвета, добываемый из углекалиевой соли.

Толковый словарь Ефремовой

[калий]
м.
Химический элемент, серебристо-белый, мягкий, легкоплавкий металл, применяющийся (в соединениях) в сельском хозяйстве, промышленности, фармакологии и т.п.

Научнотехнический Энциклопедический Словарь

КАЛИЙ (символ К), распространенный химический элемент, относящийся к ЩЕЛОЧНЫМ МЕТАЛЛАМ. Впервые был выделен сэром Хэмфри Дэви в 1807 г. Его основными рудами являются сильвин (хлорид калия), карналлит и полигалит. Калий является теплоносителем в АТОМНЫХ РЕАКТОРАХ, а также имеет несколько других промышленных применений. По химическим свойствам похож на НАТРИЙ, однако, является химически еще более активным. В форме ПОТАША часто используется в качестве удобрения, т. к. он является ЖИЗНЕННО ВАЖНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ для роста растений. Среди природных изотопов калия есть радиоизотоп 40К (период полураспада 1,3 3 109 лет), который используется в радиоактивном определении возраста горных пород (см. КАЛИЙНО-АРГОНОВОЕ ДАТИРОВАНИЕ). Свойства: атомный номер 19, атомная масса 39,102; плотность 0,86; температура плавления 63,65 °С, температура кипения 774 °С; наиболее распространенный изотоп 39К (93,1%).

Если вы желаете блеснуть знаниями в беседе или привести аргумент в споре, то можете использовать ссылку:

будет выглядеть так: КАЛИЙ

будет выглядеть так: Что такое КАЛИЙ