Калий


Калий - это химический элемент с символом K (от ново-латинского kalium ) и атомным номером  19. Калий - серебристо-белый металл, достаточно мягкий, чтобы его можно было разрезать ножом с небольшим усилием. [5] Металлический калий быстро реагирует с атмосферным кислородом с образованием хлопьевидной белой перекиси калия всего за несколько секунд воздействия. Впервые он был выделен из поташа , золы растений, от которого и произошло его название. В периодической таблице калий является одним из щелочных металлов , каждый из которых имеет один валентный электрон.во внешней электронной оболочке, которая легко удаляется, чтобы создать ион с положительным зарядом - катион , который соединяется с анионами с образованием солей . Калий в природе встречается только в ионных солях. Элементный калий вступает в реакцию с водой энергично, производя достаточное количество тепла , чтобы зажечь водород , испускаемый в реакции, и записывающий с сиреневым - цветными пламенем . Он растворен в морской воде (что составляет 0,04% калия по весу [6] [7] ) и встречается во многих минералах, таких как ортоклаз , обычный компонент гранитов и других магматических пород .

Калий химически очень похож на натрий , предыдущий элемент в группе 1 периодической таблицы. У них одинаковая первая энергия ионизации , которая позволяет каждому атому отдавать свой единственный внешний электрон. В 1702 г. предполагалось, что это разные элементы, которые соединяются с одними и теми же анионами с образованием сходных солей [8], что было доказано в 1807 г. с помощью электролиза . Встречающийся в природе калий состоит из трех изотопов , из которых40K является радиоактивным . Следы от40
K
содержится во всем калии, и это самый распространенный радиоизотоп в организме человека.

Ионы калия жизненно важны для функционирования всех живых клеток. Перенос ионов калия через мембраны нервных клеток необходим для нормальной нервной передачи; Дефицит и избыток калия могут привести к многочисленным признакам и симптомам, включая нарушение сердечного ритма и различные электрокардиографические отклонения. Свежие фрукты и овощи являются хорошими диетическими источниками калия. Организм реагирует на приток калия с пищей, который повышает уровень калия в сыворотке крови, перемещением калия из внешних во внутренние клетки и увеличением выведения калия почками.

В большинстве промышленных применений калия используется высокая растворимость в воде соединений калия, таких как калиевое мыло . Производство тяжелых сельскохозяйственных культур быстро истощает почву от калия, и это можно исправить с помощью сельскохозяйственных удобрений, содержащих калий, на которые приходится 95% мирового химического производства калия. [9]

Английское название для элемента калия происходит от слова поташа , [10] , которая относится к раннему способу извлечения различных солей калия: размещение в горшке в золе сожженного дерева или древесных листьев, добавляя воду, нагрева и упаривания раствора . Когда Хамфри Дэви впервые выделил чистый элемент с помощью электролиза в 1807 году, он назвал его калием , которое он получил от слова поташ .

Символ К вытекает из Кали , сама по себе от корня слова щелочного , который в свою очередь , происходит от арабского языка : القليه аль-qalyah «растений пепел». В 1797 году немецкий химик Мартин Клапрот обнаружил «калий» в минералах лейците и лепидолите и понял, что «калий» не является продуктом роста растений, а фактически содержит новый элемент, который он предложил назвать кали . [11] В 1807 году Хамфри Дэви произвел элемент посредством электролиза: в 1809 году Людвиг Вильгельм Гилберт предложил название « Калиум» для «калия» Дэви. [12] В 1814 году шведский химик Берцелиус выступает за имя калий для калия, с химическим символом K . [13]

Англоязычные и франкоязычные страны приняли имя Дэви и Гей-Люссака / Тенара Калий , тогда как германские страны приняли имя Гилберта / Клапрота Калиум . [14] «Золотая книга» из Международного союза теоретической и прикладной химии назначила официальный химический символ , как K . [15]

Физический

Тест пламени калия.

Калий - второй наименее плотный металл после лития . Это мягкое твердое вещество с низкой температурой плавления , которое легко разрезать ножом. Свежесрезанный калий имеет серебристый вид, но сразу же начинает тускнеть до серого цвета на воздухе. [16] При испытании на пламя калий и его соединения излучают сиреневый цвет с максимальной длиной волны излучения 766,5 нанометров. [17]

Нейтральные атомы калия имеют 19 электронов, на один больше, чем конфигурация благородного газа аргона . Из-за своей низкой первой энергии ионизации 418,8  кДж / моль атом калия с гораздо большей вероятностью потеряет последний электрон и приобретет положительный заряд, хотя и отрицательно заряженный алкалид K-
ионы не невозможны. [18] Напротив, вторая энергия ионизации очень высока (3052  кДж / моль).

Химическая

Калий реагирует с кислородом, водой и компонентами углекислого газа в воздухе. С кислородом образует перекись калия . С водой калий образует гидроксид калия . Реакция калия с водой может быть очень экзотермической , особенно потому, что образующийся газообразный водород может воспламениться. Из-за этого калий и жидкий натриево-калиевый ( NaK ) сплав являются мощными осушителями , хотя они больше не используются как таковые. [19]

Соединения

Структура твердого супероксида калия ( КО
2
).

Хорошо изучены три оксида калия: оксид калия (K 2 O), пероксид калия (K 2 O 2 ) и супероксид калия (KO 2 ). [20] Бинарные калий-кислородные бинарные соединения реагируют с водой с образованием гидроксида калия .

Гидроксид калия (КОН) - сильное основание. Чтобы проиллюстрировать его гидрофильный характер, в одном литре воды может раствориться до 1,21 кг КОН. [21] [22] Безводный КОН встречается редко. КОН легко реагирует с диоксидом углерода с образованием карбоната калия и в принципе может использоваться для удаления следов газа из воздуха. Как и тесно связанный гидроксид натрия, гидроксид калия реагирует с жирами с образованием мыла . 

Как правило, соединения калия являются ионными и из-за высокой энергии гидратации K+
ион, обладают отличной растворимостью в воде. Основными видами в водном растворе являются акватированные комплексы [K (H
2
O)
п
]+
где n = 6 и 7. [23] Гептафтортанталат калия является промежуточным продуктом при очистке тантала от стойкого загрязнителя ниобия. [24]

Калийорганические соединения иллюстрируют неионные соединения калия. Они имеют высокополярные ковалентные связи K --- C. Примеры включают бензил калия . Калий интеркалирует в графит с образованием различных соединений, включая KC8 .

Изотопы

Известно 25 изотопов калия, три из которых встречаются в природе:39
К
(93,3%),40
К
(0,0117%) и41 год
К
(6,7%). Встречающиеся в природе40K имеет период полураспада 1,250 × 10 9 лет. Он распадается до стабильного40Ar путем захвата электронов или эмиссии позитронов (11,2%) или до стабильной40Ca путем бета-распада (88,8%). [25] Распад40
K
к40
Ar
- основа общепринятого метода датирования горных пород. Обычный метод датирования K-Ar зависит от предположения, что породы не содержали аргона во время образования и что весь последующий радиогенный аргон (40
Ar
) количественно сохраняется. Минералы датируются путем измерения концентрации калия и количества радиогенных40
Ар
, который накопился. Минералы, лучше всего подходящие для датирования, включают биотит , мусковит , метаморфическую роговую обманку и вулканический полевой шпат ; целые образцы горных пород из вулканических потоков и неглубоких инструзивов также могут быть датированы, если они не изменились. [25] [26] Помимо датирования, изотопы калия использовались в качестве индикаторов в исследованиях выветривания и в исследованиях круговорота питательных веществ, поскольку калий является макроэлементом, необходимым для жизни . [27]

40
K
содержится в природном калии (и, следовательно, в некоторых коммерческих заменителях соли) в количестве, достаточном для того, чтобы большие пакеты этих заменителей можно было использовать в качестве радиоактивного источника для демонстраций в классе.40
К
- радиоизотоп с наибольшим содержанием в организме. У здоровых животных и людей40
K
представляет собой самый большой источник радиоактивности, даже больше, чем14C . В теле человека массой70кг около 4400 ядер40
K
распада в секунду. [28] Активность природного калия составляет 31 Бк / г. [29]

Калий в полевом шпате

Калий образуется в сверхновых в результате нуклеосинтеза из более легких атомов. Калий главным образом создается в сверхновых типа II в результате взрывного процесса сжигания кислорода . [30] 40
K
также образуется в s-процессах нуклеосинтеза и горении неона . [31]

Калий является 20-м по распространенности элементом в Солнечной системе и 17-м по весу элементом на Земле. Он составляет около 2,6% от веса земной коры и является седьмым по содержанию элементом земной коры. [32] Концентрация калия в морской воде составляет 0,39  г / л [6] (0,039 мас. / Об.%), Что составляет примерно одну двадцать седьмую концентрации натрия. [33] [34]

Калий в основном представляет собой смесь солей калия, потому что растения содержат мало натрия или совсем не содержат его, а остальная часть основных минералов растений состоит из солей кальция с относительно низкой растворимостью в воде. Хотя поташ использовался с древних времен, его состав не был понят. Георг Эрнст Шталь получил экспериментальные доказательства, которые привели его к предположению о фундаментальном различии солей натрия и калия в 1702 году [8], а Анри Луи Дюамель дю Монсо смог доказать это различие в 1736 году. [35] Точный химический состав калия и калия. соединения натрия и статус химического элемента калия и натрия тогда еще не были известны, и поэтому Антуан Лавуазье не включил щелочь в свой список химических элементов в 1789 году. [36] [37] Долгое время единственным значимым элементом Применение поташа было производство стекла, отбеливателя, мыла и пороха в виде нитрата калия. [38] Калиевое мыло из животных жиров и растительных масел особенно ценилось, потому что они, как правило, более водорастворимы и имеют более мягкую текстуру, и поэтому известны как мягкие мыла . [9] Открытие Юстусом Либихом в 1840 году того, что калий является необходимым элементом для растений и что большинству почв не хватает калия [39], вызвало резкое повышение спроса на соли калия. Древесная зола с елей изначально использовалась в качестве источника калийной соли для удобрений, но с открытием в 1868 году залежей полезных ископаемых, содержащих хлорид калия, недалеко от Штасфурта , Германия, производство калийсодержащих удобрений началось в промышленных масштабах. [40] [41] [42] Были обнаружены другие месторождения калийных удобрений, и к 1960-м годам Канада стала доминирующим производителем. [43] [44]

Сэр Хэмфри Дэви
Кусочки металлического калия

Металлический калий был впервые выделен в 1807 году Хамфри Дэви, который получил его путем электролиза расплавленного КОН с недавно обнаруженным гальваническим стержнем . Калий был первым металлом, выделенным электролизом. [45] Позже в том же году Дэви сообщил об извлечении металлического натрия из минерального производного ( каустической соды , NaOH или щелока), а не из растительной соли, с помощью аналогичной техники, демонстрируя, что элементы и, следовательно, соли, разные. [36] [37] [46] [47] Хотя производство металлического калия и натрия должно было показать, что оба являются элементами, потребовалось некоторое время, прежде чем эта точка зрения получила всеобщее признание. [37]

Из-за чувствительности калия к воде и воздуху для обращения с элементом обычно используются безвоздушные методы . Он не реагирует с азотом и предельными углеводородами, такими как минеральное масло или керосин . [48] Легко растворяется в жидком аммиаке , до 480 г на 1000 г аммиака при 0  ° C. В зависимости от концентрации растворы аммиака от синего до желтого цвета, а их электропроводность аналогична проводимости жидких металлов. Калий медленно реагирует с аммиаком с образованием KNH.2, но эта реакция ускоряется небольшими количествами солей переходных металлов. [49] Поскольку он может восстанавливать соли до металла, калий часто используется в качестве восстановителя при получении тонкоизмельченных металлов из их солей по методу Рике . [50] Показательным является препарат магния:

MgCl2 + 2 К → Mg + 2 KCl

Элементарный калий не встречается в природе из-за его высокой реакционной способности. Он бурно реагирует с водой (см. Раздел «Меры предосторожности» ниже) [48], а также реагирует с кислородом. Ортоклаз (калиевый полевой шпат) - распространенный породообразующий минерал. Гранит, например, содержит 5% калия, что намного выше среднего уровня в земной коре. Сильвит (KCl), карналлит (KCl · MgCl
2
· 6 (H
2
O))
, каинит (MgSO
4
· KCl · 3H
2
O)
и лангбейнит (MgSO
4
· К
2
ТАК
4
)
- это минералы, обнаруженные в крупных месторождениях эвапоритов по всему миру. Отложения часто имеют слои, начиная с наименее растворимых внизу и наиболее растворимых наверху. [34] Отложения селитры ( нитрата калия ) образуются при разложении органических материалов при контакте с атмосферой, в основном в пещерах; из-за хорошей растворимости селитры в воде образование более крупных отложений требует особых условий окружающей среды. [51]

Калий является восьмым или девятым по массе элементом (0,2%) в организме человека, так что  взрослый человек весом 60 кг содержит в общей сложности около 120  г калия. [52] В организме примерно столько же калия, сколько серы и хлора, и больше только кальция и фосфора (за исключением повсеместных элементов CHON ). [53] Ионы калия присутствуют в большом количестве белков и ферментов. [54]

Биохимическая функция

Уровни калия влияют на множество физиологических процессов, включая [55] [56] [57]

  • потенциал клеточной мембраны в состоянии покоя и распространение потенциалов действия в нейрональной, мышечной и сердечной тканях. Благодаря электростатическим и химическим свойствам K+
    ионы крупнее Na+
    ионы, а также ионные каналы и насосы в клеточных мембранах могут различать два иона, активно накачивая или пассивно пропуская один из двух ионов, блокируя другой. [58]
  • секреция и действие гормонов
  • сосудистый тонус
  • системный контроль артериального давления
  • перистальтика желудочно-кишечного тракта
  • кислотно-щелочной гомеостаз
  • метаболизм глюкозы и инсулина
  • минералокортикоидное действие
  • почечная концентрирующая способность
  • баланс жидкости и электролитов

Гомеостаз

Гомеостаз калия означает поддержание общего содержания калия в организме, уровня калия в плазме и соотношения внутриклеточных и внеклеточных концентраций калия в узких пределах, несмотря на пульсирующее потребление (прием пищи), обязательную почечную экскрецию и переходы между внутриклеточными и внеклеточными отсеки.

Уровни плазмы

Калий в плазме обычно поддерживается на уровне от 3,5 до 5,0 миллимолей (ммоль) [или миллиэквивалентов (мэкв)] на литр с помощью нескольких механизмов. Уровни за пределами этого диапазона связаны с увеличением уровня смертности от нескольких причин [59], а некоторые сердечные, почечные [60] и легочные заболевания прогрессируют быстрее, если уровни калия в сыворотке не поддерживаются в пределах нормы.

При приеме пищи в среднем 40–50  ммоль калия доставляется в организм больше, чем содержится во всей плазме (20–25  ммоль). Однако этот всплеск вызывает повышение уровня калия в плазме не более чем на 10% в результате быстрого и эффективного выведения как почечным, так и внепочечным механизмом. [61]

Гипокалиемия , дефицит калия в плазме, в тяжелой форме может привести к летальному исходу. Распространенными причинами являются повышенная потеря желудочно-кишечного тракта ( рвота , диарея ) и повышенная потеря почек ( диурез ). [62] Симптомы дефицита включают мышечную слабость, паралитическую непроходимость кишечника , отклонения ЭКГ, снижение рефлекторной реакции; а в тяжелых случаях - паралич дыхания, алкалоз и сердечная аритмия . [63]

Механизмы управления

Содержание калия в плазме строго контролируется четырьмя основными механизмами, которые имеют различные названия и классификации. Четыре из них: 1) система с реактивной отрицательной обратной связью, 2) система с реактивной прямой связью, 3) система прогнозирования или циркадного ритма и 4) система транспорта через внутреннюю или клеточную мембрану. В совокупности первые три иногда называют «системой внешнего гомеостаза калия»; [64] и первые два, «система гомеостаза реактивного калия».

  • Система реактивной отрицательной обратной связи относится к системе, которая индуцирует почечную секрецию калия в ответ на повышение уровня калия в плазме (прием калия, выход из клеток или внутривенная инфузия).
  • Реактивная система прямой связи относится к не полностью изученной системе, которая индуцирует почечную секрецию калия в ответ на прием калия до любого повышения уровня калия в плазме. Это, вероятно, инициируется рецепторами калия кишечных клеток, которые обнаруживают проглоченный калий и запускают афферентные сигналы блуждающего нерва в гипофиз.
  • Прогностическая или циркадная система увеличивает почечную секрецию калия в часы приема пищи (например, днем ​​для людей, ночью для грызунов) независимо от присутствия, количества или отсутствия калия в организме. Это опосредуется циркадным осциллятором в супрахиазматическом ядре мозга (центральные часы), который заставляет почки (периферические часы) выделять калий в этом ритмичном циркадном режиме.
    Действие натрий-калиевого насоса является примером первичного активного транспорта . Два белка-носителя, встроенные в клеточную мембрану слева, используют АТФ для вывода натрия из клетки против градиента концентрации; Два белка справа используют вторичный активный транспорт для перемещения калия в клетку. Этот процесс приводит к восстановлению АТФ.
  • Система переноса ионов перемещает калий через клеточную мембрану с помощью двух механизмов. Один активен и выкачивает натрий из клетки и калий в нее. Другой является пассивным и позволяет калию вытекать из клетки. Катионы калия и натрия влияют на распределение жидкости между внутриклеточными и внеклеточными компартментами за счет осмотических сил. Движение калия и натрия через клеточную мембрану опосредуется насосом Na + / K + -ATPase . [65] Этот ионный насос использует АТФ, чтобы перекачивать три иона натрия из клетки и два иона калия в клетку, создавая электрохимический градиент и электродвижущую силу через клеточную мембрану. Чтобы привести один пример, высокоселективные ионные каналы калия (которые представляют собой тетрамеры ) имеют решающее значение для гиперполяризации внутри нейронов после срабатывания потенциала действия. Самым недавно обнаруженным ионным каналом калия является KirBac3.1, который состоит из пяти ионных каналов калия (KcsA, KirBac1.1, KirBac3.1, KvAP и MthK) с определенной структурой. Все пять происходят от прокариотических видов. [66]

Почечная фильтрация, реабсорбция и экскреция

Обработка калия почками тесно связана с обработкой натрия. Калий является основным катионом (положительный ион) внутри клеток животных [150  ммоль / л (4,8  г)], в то время как натрий является основным катионом внеклеточной жидкости [150  ммоль / л (3,345  г)]. В почках около 180  литров плазмы фильтруется через клубочки и в почечные канальцы в день. [67] Эта фильтрация включает около 600  г натрия и 33  г калия. Поскольку только 1–10  г натрия и 1–4  г калия могут быть заменены диетой, почечная фильтрация должна эффективно реабсорбировать остаток из плазмы.

Натрий реабсорбируется для поддержания внеклеточного объема, осмотического давления и концентрации натрия в сыворотке в узких пределах. Калий реабсорбируется, чтобы поддерживать концентрацию калия в сыворотке крови в узких пределах. [68] Натриевые насосы в почечных канальцах реабсорбируют натрий. Калий необходимо сохранять, но поскольку количество калия в плазме крови очень мало, а запас калия в клетках примерно в 30 раз больше, ситуация для калия не столь критична. Так как калий перемещается пассивно [69] [70] в противотоке к натрию в ответ на очевидное (но не актуально) доннановском равновесие , [71] моча никогда не может опуститься ниже концентрации калия в сыворотке за исключением иногда активно выделяющей воду в конце обработки. Калий выводится дважды и трижды реабсорбируется, прежде чем моча достигает собирающих канальцев. [72] На этом этапе концентрация калия в моче примерно такая же, как в плазме. В конце обработки калий секретируется еще раз, если его уровень в сыворотке слишком высок. [ необходима цитата ]

При отсутствии калия он выводится примерно в  дозе 200 мг в день, пока примерно через неделю уровень калия в сыворотке не снизится до умеренно недостаточного уровня 3,0–3,5  ммоль / л. [73] Если калий по-прежнему не поступает, концентрация продолжает падать до тех пор, пока серьезный дефицит не приведет к смерти. [74]

Калий пассивно проходит через поры клеточной мембраны. Когда ионы перемещаются через переносчики ионов (насосы), в насосах с обеих сторон мембраны клетки есть ворота, и одновременно может быть открыт только один клапан. В результате примерно 100 ионов проходят через каждую секунду. Ионный канал имеет только один затвор, и только один тип ионов может проходить через него со скоростью от 10 до 100 миллионов ионов в секунду. [75] Кальций необходим для открытия пор, [76] хотя кальций может действовать в обратном направлении, блокируя по крайней мере одну из пор. [77] Карбонильные группы внутри поры на аминокислотах имитируют гидратацию воды, которая имеет место в водном растворе [78] по природе электростатических зарядов на четырех карбонильных группах внутри поры. [79]

Диетические рекомендации

Национальная медицинская академия США (NAM) от имени США и Канады устанавливает ориентировочные средние потребности (EAR) и рекомендуемые диетические нормы (RDA) или адекватное потребление (AI) на случай отсутствия достаточной информации для установки EAR. и RDA. В совокупности EAR, RDA, AI и UL называются рекомендуемыми диетическими потребностями .

И для мужчин, и для женщин в возрасте до 9 лет ИА для калия составляют: 400  мг калия для детей в возрасте 0-6 месяцев, 860  мг калия для детей в возрасте 7-12 месяцев, 2000  мг калия для Дети 1-3 лет и 2300  мг калия детям 4-8 лет.

Для мужчин в возрасте 9 лет и старше AI для калия составляют: 2500  мг калия для мужчин 9-13 лет, 3000  мг калия для мужчин 14-18 лет и 3400  мг для мужчин, которые 19 лет и старше.

Для женщин в возрасте 9 лет и старше AI для калия составляют: 2300  мг калия для 9-18-летних женщин и 2600  мг калия для женщин в возрасте 19 лет и старше.

Для беременных и кормящих женщин ИВ калия составляют: 2600  мг калия  для беременных женщин в возрасте 14–18 лет, 2900 мг для беременных женщин в возрасте 19 лет и старше; кроме того, 2500  мг калия для кормящих женщин 14-18 лет и 2800  мг для кормящих женщин в возрасте 19 лет и старше. Что касается безопасности, NAM также устанавливает допустимые верхние уровни потребления (UL) для витаминов и минералов, но для калия доказательств было недостаточно, поэтому UL не был установлен. [80] [81]

По состоянию на 2004 год большинство взрослых американцев потребляли менее 3000  мг. [82]

Точно так же в Европейском Союзе , в частности, в Германии и Италии , недостаточное потребление калия является довольно распространенным явлением. [83] Британская Национальная служба здравоохранения рекомендует подобный прием, говоря , что взрослым необходимо 3500  мг в день , и что избыточное количество может вызвать проблемы со здоровьем , такие как боль в животе и диарея. [84]

Ранее адекватное потребление для взрослых было установлено на уровне 4700 мг в день. В 2019 году Национальные академии наук, инженерии и медицины пересмотрели ИИ для калия до 2600 мг / день для женщин 19 лет и старше и 3400 мг / день для мужчин 19 лет и старше. [85]

Источники питания

Калий присутствует во всех фруктах, овощах, мясе и рыбе. Продукты с высоким содержанием калия включают батат , петрушку , курагу , молоко , шоколад , все орехи (особенно миндаль и фисташки ), картофель , побеги бамбука , бананы , авокадо , кокосовую воду , соевые бобы и отруби . [86]

В USDA списки томатной пасты , апельсиновый сок , свекла зелень , белая фасоль , картофель , бананы , бананы , абрикосы, и многие другие пищевые источники калия, попавшая в убывающем порядке по содержанию калия. Дневная норма калия содержится в 5 бананах или 11 бананах. [87]

Недостаточное потребление

Диета с низким содержанием калия может привести к гипертонии [88] и гипокалиемии .

Дополнение

Добавки калия наиболее широко используются в сочетании с диуретиками, которые блокируют реабсорбцию натрия и воды выше по течению от дистальных канальцев ( тиазиды и петлевые диуретики ), поскольку это способствует усилению секреции калия в дистальных канальцах , что приводит к увеличению экскреции калия. Доступны разнообразные добавки, отпускаемые по рецепту и без рецепта. Хлорид калия можно растворить в воде, но соленый / горький вкус делает жидкие добавки невкусными. [89] Типичные дозы варьируются от 10  ммоль (400  мг) до 20  ммоль (800  мг). Калий также доступен в таблетках или капсулах, состав которых позволяет калию медленно вымываться из матрицы, поскольку очень высокие концентрации иона калия, которые возникают рядом с твердой таблеткой, могут повредить слизистую оболочку желудка или кишечника. По этой причине количество таблеток калия, отпускаемых без рецепта врача, ограничено законом США до 99  мг калия. [ необходима цитата ]

Поскольку почки являются местом выведения калия, люди с нарушенной функцией почек подвергаются риску гиперкалиемии, если потребление калия и пищевых добавок не ограничено. Чем серьезнее нарушение, тем серьезнее ограничение, необходимое для предотвращения гиперкалиемии. [ необходима цитата ]

Мета-анализ пришел к выводу , что 1640  увеличение мг в суточной дозы калия было связано с 21% снижением риска инсульта. [90] Хлорид калия и бикарбонат калия могут быть полезны для контроля легкой гипертонии . [91] В 2017 году калий был 37-м лекарством, которое назначали чаще всего в Соединенных Штатах, с более чем 19 миллионами рецептов. [92] [93]

Обнаружение вкусовыми рецепторами

Калий можно определить по вкусу, потому что он вызывает три из пяти типов вкусовых ощущений в зависимости от концентрации. Разбавленные растворы ионов калия имеют сладкий вкус, позволяя умеренные концентрации в молоке и соках, в то время как более высокие концентрации становятся все более горькими / щелочными и, наконец, солеными на вкус. Комбинированная горечь и соленость растворов с высоким содержанием калия делает добавление высоких доз калия жидкими напитками проблемой вкусовых качеств. [89] [94]

Добыча

Сильвит из Нью-Мексико
Монте Кали , свалка отходов добычи и обогащения калийных удобрений в Гессене, Германия , состоящая в основном из хлорида натрия .

Калийные соли , такие как карналлит , лангбейнит , полигалит и сильвин образует обширные эвапоритовые отложения в древнем озерном дне и морском дне , [33] делает извлечение солей калия в этих средах коммерчески жизнеспособных. Основной источник калия - калий - добывается в Канаде , России , Беларуси , Казахстане , Германии , Израиле , США , Иордании и других местах по всему миру. [95] [96] [97] Первые добытые месторождения были расположены недалеко от Штасфурта, Германия, но месторождения простираются от Великобритании через Германию до Польши. Они расположены в Цехштейне и отложились в средней и поздней перми . Самые большие из когда-либо обнаруженных залежей лежат на глубине 1000 метров (3300 футов) под поверхностью канадской провинции Саскачеван . Месторождения расположены в группе Elk Point Group, добываемой в среднем девоне . Саскачеван, где с 1960-х годов работали несколько крупных шахт, впервые применил метод замораживания влажных песков (формация Блэрмор) для проходки через них шахтных стволов. Основной компанией по добыче калийных удобрений в Саскачеване до ее слияния была калийная корпорация Саскачевана , ныне Nutrien . [98] Вода Мертвого моря используется Израилем и Иорданией в качестве источника калийных удобрений, в то время как концентрация в обычных океанах слишком мала для коммерческого производства при текущих ценах. [96] [97]

Химическая экстракция

Несколько методов используются для отделения солей калия от соединений натрия и магния. Чаще всего используется метод фракционного осаждения с использованием разницы растворимости солей. Электростатическая сепарация измельченной солевой смеси также применяется на некоторых рудниках. Образующиеся натриевые и магниевые отходы либо хранятся под землей, либо складываются в отвалы шлака . Большая часть добытого минерала калия после обработки превращается в хлорид калия . В горнодобывающей промышленности хлорид калия называют калием, хлористым калием или просто СС. [34]

Чистый металлический калий может быть выделен электролизом его гидроксида в процессе, который мало изменился с тех пор, как он был впервые использован Хамфри Дэви в 1807 году. Хотя процесс электролиза был разработан и использовался в промышленных масштабах в 1920-х годах, термический метод путем взаимодействия натрия с хлоридом калия в реакции химического равновесия стал доминирующим методом в 1950-х годах.

Производство натрий-калиевых сплавов осуществляется путем изменения времени реакции и количества натрия, используемого в реакции. Процесс Грисхаймера, использующий реакцию фторида калия с карбидом кальция, также использовался для получения калия. [34] [99]

Na + KCl → NaCl + K (термический метод)                    
2 KF + CaC
2
→ 2 К + CaF
2
+ 2 C (процесс Грисхаймера)    

Металлический калий химического сорта стоит около 10,00 долларов за фунт (22 доллара за кг ) в 2010 году при закупке тоннами . Металл более низкой чистоты значительно дешевле. Рынок нестабилен, потому что длительное хранение металла затруднено. Его необходимо хранить в атмосфере сухого инертного газа или безводного минерального масла, чтобы предотвратить образование поверхностного слоя супероксида калия , взрывчатого вещества , чувствительного к давлению, которое детонирует при появлении царапин. В результате взрыва часто возникает пожар, который трудно потушить. [100] [101]

Калий в настоящее время определяется методами ионизации, но когда-то его определяли с помощью гравиметрического анализа .

Реагенты , используемые для осаждения солей калия включают тетрафенилборат натрия , гексахлорплатиновую кислоту и гексанитрокобальтат в соответственно калии тетрафенилборат , гексахлороплатинат и cobaltinitrite калия . [48] Реакция с кобальтинитритом натрия является иллюстративной:

3K + + Na 3 [Co (NO 2 ) 6 ] → K 3 [Co (NO 2 ) 6 ] + 3Na +

Кобальтинитрит калия получают в виде твердого вещества желтого цвета.

Удобрения

Удобрение сульфат калия / сульфат магния

Ионы калия являются важным компонентом питания растений и содержатся в большинстве типов почв . [9] Они используются в качестве удобрений в сельском хозяйстве , садоводстве и гидропонике в форме хлорида (KCl), сульфата ( K
2
ТАК
4
) или нитрат ( KNO
3
), представляющий букву «К» в «NPK» . На сельскохозяйственные удобрения приходится 95% мирового химического производства калия, и около 90% этого калия поставляется в виде KCl. [9] Содержание калия в большинстве растений колеблется от 0,5% до 2% от собранного веса сельскохозяйственных культур, что обычно выражается как количество K
2
O
. Современное высокий выход сельского хозяйство зависит от удобрений , чтобы заменить калий потерянных во время сбора урожая. Большинство сельскохозяйственных удобрений содержат хлорид калия, в то время как сульфат калия используется для культур, чувствительных к хлоридам, или для культур, требующих более высокого содержания серы. Сульфат получают в основном при разложении комплексных минералов каинита ( MgSO
4
· KCl · 3H
2
O
) и лангбейнит ( MgSO
4
· К
2
ТАК
4
). Лишь очень немногие удобрения содержат нитрат калия. [102] В 2005 году около 93% мирового производства калия приходилось на производство удобрений. [97] Кроме того, калий может играть ключевую роль в круговороте питательных веществ, контролируя состав подстилки. [103]

Медицинское использование

Калий в форме хлорида калия используется в качестве лекарства для лечения и предотвращения низкого уровня калия в крови . [104] Низкий уровень калия в крови может возникнуть из-за рвоты , диареи или приема некоторых лекарств. [105] Его вводят путем медленной инъекции в вену или через рот. [106]

Пищевые добавки

Тартрат калия-натрия ( KNaC
4
ЧАС
4
О
6
, Рошельская соль ) является основным компонентом некоторых разновидностей разрыхлителя ; его также используют при серебрении зеркал. Бромат калия ( KBrO
3
) - сильный окислитель (E924), используемый для улучшения прочности теста и повышения его высоты. Бисульфит калия ( KHSO
3
) используется в качестве консерванта для пищевых продуктов, например, при производстве вина и пива (но не в мясе). Он также используется для отбеливания тканей и соломы, а также при дублении кожи . [107] [108]

Промышленное

Основными химическими веществами калия являются гидроксид калия, карбонат калия, сульфат калия и хлорид калия. Ежегодно производятся мегатонны этих соединений. [109]

Гидроксид калия КОН - это сильное основание, которое используется в промышленности для нейтрализации сильных и слабых кислот , контроля pH и производства солей калия . Он также используется для омыления жиров и масел , в промышленных очистителях и в реакциях гидролиза , например сложных эфиров . [110] [111]

Нитрат калия ( KNO
3
) или селитру получают из природных источников, таких как гуано и эвапориты, или производят с помощью процесса Габера ; это окислитель в порохе ( черный порох ) и важное сельскохозяйственное удобрение. Цианид калия (KCN) используется в промышленности для растворения меди и драгоценных металлов, в частности серебра и золота , путем образования комплексов . Его приложения включают добычу золота , гальванику и гальванопластику этих металлов ; он также используется в органическом синтезе для производства нитрилов . Карбонат калия ( K
2
CO
3
или поташ) используется в производстве стекла, мыла, цветных телевизионных трубок, люминесцентных ламп, красок и пигментов для текстиля. [112] Перманганат калия ( KMnO
4
) является окислителем, отбеливающим и очищающим веществом и используется для производства сахарина . Хлорат калия ( KClO
3
) добавляется к спичкам и взрывчатке. Бромид калия (KBr) раньше использовался как успокаивающее средство и в фотографии. [9]

Хромат калия ( K
2
CrO
4
) используется в чернилах , красителях , морилках (яркий желтовато-красный цвет); во взрывчатых веществах и фейерверках ; в дубления кожи, в летучей бумаги и спичек , [113] , но все эти применения обусловлены химии иона хромата , а не иона калия. [114]

Ниша использует

Существуют тысячи применений различных соединений калия. Одним из примеров является супероксид калия , КО.
2
, оранжевое твердое вещество, которое действует как портативный источник кислорода и поглотитель углекислого газа. Он широко используется в дыхательных системах шахт, подводных лодок и космических кораблей, поскольку занимает меньше объема, чем газообразный кислород. [115] [116]

4 КО 
2
+ 2 СО 
2
→ 2 К 
2
CO
3
+ 3 O 
2

Другой пример - кобальтинитрит калия , K
3
[Co (NO
2
)
6
]
, который используется в качестве пигмента художника под названием Aureolin или Cobalt Yellow. [117]

Стабильные изотопы калия можно охлаждать лазером и использовать для исследования фундаментальных и технологических проблем квантовой физики . Два бозонных изотопа обладают удобными резонансами Фешбаха, позволяющими проводить исследования, требующие настраиваемых взаимодействий, в то время как 40 К является одним из двух стабильных фермионов среди щелочных металлов. [118]

Лаборатория использует

Сплав натрия и калия, NaK представляет собой жидкость , используемая в качестве теплоносителя и осушителя для получения сухого воздуха и свободного от растворителей . Его также можно использовать в реактивной перегонке . [119] Тройной сплав 12% Na, 47% K и 41% Cs имеет самую низкую температуру плавления -78  ° C среди всех металлических соединений. [16]

Металлический калий используется в нескольких типах магнитометров . [120]

Металлический калий может бурно реагировать с водой с образованием гидроксида калия (КОН) и газообразного водорода .

2 K (с) + 2 H2О (л) → 2 КОН (водн.) + Н
2
↑ (г)
"> Воспроизвести медиа
Реакция металлического калия с водой. Вырабатывается водород, и с парами калия горит розовым или сиреневым пламенем. В растворе образуется сильнощелочной гидроксид калия.

Эта реакция является экзотермической и выделяет достаточно тепла для воспламенения образующегося водорода в присутствии кислорода. Мелкоизмельченный калий воспламеняется на воздухе при комнатной температуре. При нагревании основной металл воспламеняется на воздухе. Поскольку его плотность составляет 0,89  г / см 3 , горящий калий плавает в воде, подвергая его воздействию атмосферного кислорода. Многие обычные средства пожаротушения, включая воду, либо неэффективны, либо усугубляют калийный пожар. Азот , аргон , хлорид натрия (поваренная соль), карбонат натрия (кальцинированная сода) и диоксид кремния (песок) эффективны, если они сухие. Некоторые порошковые огнетушители класса D, предназначенные для металлических пожаров, также эффективны. Эти агенты лишают огонь кислорода и охлаждают металлический калий. [122]

При хранении калий образует пероксиды и супероксиды. Эти пероксиды могут бурно реагировать с органическими соединениями, такими как масла. И пероксиды, и супероксиды могут взрывоопасно реагировать с металлическим калием. [123]

Поскольку калий вступает в реакцию с водяным паром в воздухе, он обычно хранится в безводном минеральном масле или керосине. Однако, в отличие от лития и натрия, калий не следует хранить под маслом дольше шести месяцев, за исключением инертной (бескислородной) атмосферы или вакуума. После длительного хранения на воздухе опасные, чувствительные к ударам перекиси могут образовываться на металле и под крышкой контейнера и могут взорваться при открытии. [124]

Проглатывание большого количества соединений калия может привести к гиперкалиемии , сильно влияющей на сердечно-сосудистую систему. [125] [126] Хлорид калия используется в Соединенных Штатах для смертельных инъекций . [125]

  1. ^ Meija, Juris; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 88 (3): 265–91. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305 .
  2. ^ Хейнс, Уильям М., изд. (2011). CRC Справочник по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.122. ISBN 1439855110.
  3. ^ Магнитная восприимчивость элементов и неорганических соединений , в Лиде, Д.Р., изд. (2005). CRC Справочник по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  4. ^ Weast, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Издательство компании Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  5. ^ Августин, Адам. «Калий / Химический элемент» . Британская энциклопедия . Проверено 17 апреля 2019 . Калий Физические свойства
  6. ^ а б Уэбб, Д.А. (апрель 1939 г.). «Содержание натрия и калия в морской воде» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии (2): 183.
  7. ^ Антони, Дж. (2006). «Детальный состав морской воды соленостью 3,5%» . seafriends.org.nz . Проверено 23 сентября 2011 .
  8. ^ а б Маргграф, Андреас Зигмунд (1761). Chymische Schriften . п. 167.
  9. ^ a b c d e Гринвуд , стр. 73
  10. ^ Дэви, Хамфри (1808). «О некоторых новых явлениях химических изменений, производимых электричеством, в частности о разложении фиксированных щелочей и обнаружении новых веществ, составляющих их основы; и об общей природе щелочных тел» . Философские труды Королевского общества . 98 : 32. DOI : 10.1098 / rstl.1808.0001 .
  11. ^ Клапрот, М. (1797) "Nouvelles données Родственники à l'histoire naturelle de l'alcali végétal" (Новые данные относительно естественной истории растительной щелочи), Mémoires de l'Académie royale des Sciences et belles-lettres (Берлин ), стр. 9–13; см. стр. 13. С п. 13: "Cet alcali ne pouvant donc plus être envisagécom un produit de la végétation dans les plantes, Occupe une place propre dans la série des elements primitive simples du règne minéral, & I il devient nécessaire de lui assigner un nom, qui à convienne mieux" са природа.
    La деноминация де Potasche (potasse) дие Ли Нувли номенклатура françoise consacrée Comme ном де рекламирует ль жанр, нэ sauroit Ыга состояние AUPRES де chimistes Allemands, кви sentent à кель точка ла ДИФФЕРЕНЦ étymologique ан Эста vicieuse. Elle Est приз ан ДЕЙСТВИТЕЛЬНО де се qu'anciennement по себе servoit налить ла обжиг де lessives concentrées де Cendres де горшки де фер ( Pott ан dialecte де ла Басс-Saxe) auxquels на substitué Depuis де Фур кальцинатор.
    Je предложить DONC ICI, де substituer Окс словечки usités jusqu'ici d'щёлочи де Плант, щёлочи растениеводство, potasse, и с. celui де поташ , и де Revenir à Л'Ансьен деноминации де натр , аи Лью де плачевными щёлочи МИНЕРАЛЬНЫЕ, SOUDE и с «.
    (Эта щелочь [то есть калий] - [который] поэтому больше не может рассматриваться как продукт роста растений - занимает надлежащее место в первоначально простом ряду минерального царства, и становится необходимым дать ей название, которое лучше соответствует его природе.
    Название «поташ» ( potasse ), которое новая французская номенклатура даровала как название всего вида [т.е. вещества], не нашло бы признания среди немецких химиков, которые в некоторой степени считают [что] этимологическое происхождение этого слова неверно. Действительно, оно взято из [сосудов], которые раньше использовались для обжаривания стирального порошка, концентрированного из золы: железные горшки ( горшок на диалекте Нижней Саксонии), для которых жарка Печи были заменены с тех пор.
    Таким образом, теперь я предлагаю заменить до сих пор распространенные слова «растительная щелочь», «растительная щелочь», «поташ» и т. д. на кали  ; и вернуться к старому имени натрон вместо слов «минеральная щелочь», «сода» и т. д.)
  12. ^ Дэви, Хамфри (1809). "Ueber einige neue Erscheinungen Chemischer Veränderungen, welche durch die Electricität bewirkt werden; insbesondere über die Zersetzung der feuerbeständigen Alkalien, die Darstellung der neuen Körper, welche ihre Basen, производящем естественные изменения" достигаются за счет электричества; в частности, разложение огнестойких щелочей [то есть щелочей, которые не могут быть восстановлены до их основных металлов пламенем], получение новых веществ, составляющих их [металлические] основания, и природа щелочей в целом]. Annalen der Physik . 31 (2): 113–175. Bibcode : 1809AnP .... 31..113D . DOI : 10.1002 / andp.18090310202 . п. 157: В unserer Deutschen Nomenclatur würde Ich умирает Namen Калий унд Natronium vorschlagen, Венен человеку Nicht Lieber Bei ден фон Неггп Эрман gebrauchten унд фон mehreren angenommenen Benennungen Калите-металлоид и Натрон-металлоид , бис цур völligen Aufklärung дер Chemischen Natur Dieser räthzelhaften Körper bleiben будет . Одер Vielleicht Findet человек эс Noch zweckmässiger Меха Erste цвай Классен цу Machen, Metalle унд Metalloide , унд в штамп letztere Калий унд Natronium цу setzen. - Гилберт. (В нашей немецкой номенклатуре, я хотел бы предложить имена Калий и Natronium , если один не будет , а продолжать с наименованиями Кали-металлоидов и Natron-металлоидов , которые используются г Эрман [т.е., немецкий профессор физики Пола Эрмана (1764-1851 )] и не принимаются несколькими [людей], до полного выяснения химической природы этих загадочных веществ. Или , возможно , один находит это еще более целесообразным для настоящего , чтобы создать два класса, металлов и металлоидов , а также на месте Калий и Natronium в последний - Гилберт.)
  13. ^ Берцелиус, Дж. Якоб (1814) Försök, att, genom användandet af den electrokemiska theorien och de kemiska пропорционально, grundlägga ett rent vettenskapligt system for mineralogien [Попытка, используя электрохимическую теорию и химическую систему, найти чистые научные пропорции, по минералогии]. Стокгольм, Швеция: А. Гаделиус., Стр. 87.
  14. ^ 19. Калий (Калий) - Элементная симология и элементы Multidict . vanderkrogt.net
  15. ^ Макнот, А.Д. и Уилкинсон, А. ред. (1997). Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга»). ИЮПАК. Научные публикации Блэквелла, Оксфорд.
  16. ^ a b Гринвуд , стр. 76
  17. ^ Гринвуд , стр. 75
  18. ^ Краситель, JL (1979). «Соединения анионов щелочных металлов». Angewandte Chemie International Edition . 18 (8): 587–598. DOI : 10.1002 / anie.197905871 .
  19. ^ Уильямс, Д. Брэдли Дж .; Лотон, Мишель (2010). «Сушка органических растворителей: количественная оценка эффективности нескольких осушителей» . Журнал органической химии . 75 (24): 8351–8354. DOI : 10.1021 / jo101589h . PMID  20945830 . S2CID  17801540 .
  20. ^ Лиде, Дэвид Р. (1998). Справочник по химии и физике (87-е изд.). Бока-Ратон, Флорида, США: CRC Press. С. 477, 520. ISBN 978-0-8493-0594-8.
  21. ^ Лиде, Д.Р., изд. (2005). CRC Справочник по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. п. 4–80. ISBN 0-8493-0486-5.
  22. ^ Шульц , стр. 94
  23. ^ Линкольн, SF; Риченс, Д.Т. и Сайкс, А.Г. "Металлические аква-ионы" в Дж. А. МакКлеверти и Т. Дж. Мейер (ред.) Всесторонняя координационная химия II , том. 1. С. 515–555, ISBN  978-0-08-043748-4 .
  24. ^ Энтони Агулянски (2004). «Химия фтора в переработке тантала и ниобия». В Анатолии Агулянском (ред.). Химия фторидных соединений тантала и ниобия (1-е изд.). Берлингтон: Эльзевир. ISBN 9780080529028.
  25. ^ а б Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE " , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
  26. ^ Боуэн, Роберт; Аттендорн, HG (1988). «Теория и предположения в датировании калий-аргон» . Изотопы в науках о Земле . Springer. С. 203–8. ISBN 978-0-412-53710-3.
  27. ^ Анач Д. и Мартин-Превель П. (1999). Повышение качества урожая за счет управления питательными веществами . Springer. С. 290–. ISBN 978-0-7923-5850-3.
  28. ^ «Радиация и радиоактивный распад. Радиоактивное тело человека» . Демонстрации лекций Гарварда по естественным наукам . Проверено 2 июля, 2016 .
  29. ^ Winteringham, FP W; Эффекты, Постоянный комитет ФАО по вопросам радиации, освоения земель и водных ресурсов, Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (1989). Радиоактивные осадки в почве, сельскохозяйственных культурах и продуктах питания: общий обзор . Продовольственная и сельскохозяйственная организация. п. 32. ISBN 978-92-5-102877-3.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  30. ^ Шиманский, В .; Бикмаев ИФ; Галеев А.И.; Шиманская, НН; и другие. (Сентябрь 2003 г.). «Наблюдательные ограничения на синтез калия при образовании звезд галактического диска». Астрономические отчеты . 47 (9): 750–762. Bibcode : 2003ARep ... 47..750S . DOI : 10.1134 / 1.1611216 . S2CID  120396773 .
  31. ^ The, L.-S .; Ид, М. Ф. Эль; Мейер, Б.С. (2000). «Новое исследование нуклеосинтеза s-процесса в массивных звездах». Астрофизический журнал . 533 (2): 998. arXiv : astro-ph / 9812238 . Bibcode : 2000ApJ ... 533..998T . DOI : 10.1086 / 308677 . ISSN  0004-637X . S2CID  7698683 .
  32. ^ Гринвуд , стр. 69
  33. ^ а б Микале, Джорджио; Чиполлина, Андреа; Риццути, Лучио (2009). Опреснение морской воды: традиционные и возобновляемые источники энергии . Springer. п. 3. ISBN 978-3-642-01149-8.
  34. ^ а б в г Прюдом, Мишель; Круковски, Стэнли Т. (2006). «Калийный» . Промышленные минералы и горные породы: товары, рынки и использование . Общество горного, металлургического и геологоразведочного общества. С. 723–740. ISBN 978-0-87335-233-8.
  35. ^ дю Монсо, ДВУ (1702–1797). "Sur la Base de Sel Marin" . Mémoires de l'Académie Royale des Sciences (на французском языке): 65–68.
  36. ^ а б Недели, Мэри Эльвира (1932). «Открытие элементов. IX. Три щелочных металла: калий, натрий и литий». Журнал химического образования . 9 (6): 1035. Bibcode : 1932JChEd ... 9.1035W . DOI : 10.1021 / ed009p1035 .
  37. ^ а б в Зигфрид, Р. (1963). «Открытие калия и натрия и проблема химических элементов». Исида . 54 (2): 247–258. DOI : 10.1086 / 349704 . JSTOR  228541 . PMID  14147904 . S2CID  38152048 .
  38. ^ Браун, Калифорния (1926). «Исторические заметки о отечественной калийной промышленности в ранние колониальные и более поздние времена». Журнал химического образования . 3 (7): 749–756. Bibcode : 1926JChEd ... 3..749B . DOI : 10.1021 / ed003p749 .
  39. ^ Либих, Юстус фон (1840). Die Organische Chemie in ihrer Anwendung auf Agricultur und Physiologie (на немецком языке). F. Vieweg und Sohn.
  40. ^ Кордел, Оскар (1868). Die Stassfurter Kalisalze in der Landwirthschalt: Eine Besprechung ... (на немецком языке). Л. Шнок.
  41. ^ Бирнбаум, Карл (1869). Die Kalidüngung in ihren Vortheilen und Gefahren (на немецком языке).
  42. ^ Организация Объединенных Наций по промышленному развитию и Международный центр разработки удобрений (1998 г.). Руководство по удобрениям . С. 46, 417. ISBN 978-0-7923-5032-3.
  43. ^ Миллер, Х. (1980). «Калий из древесной золы: передовые технологии в Канаде и США». Технологии и культура . 21 (2): 187–208. DOI : 10.2307 / 3103338 . JSTOR  3103338 .
  44. ^ Риттенхаус, Пенсильвания (1979). «Калий и политика». Экономическая геология . 74 (2): 353–7. DOI : 10.2113 / gsecongeo.74.2.353 .
  45. ^ Энгхаг, П. (2004). «11. Натрий и калий». Энциклопедия элементов . Wiley-VCH Weinheim. ISBN 978-3-527-30666-4.
  46. ^ Дэви, Хамфри (1808). «О некоторых новых явлениях химических изменений, производимых электричеством, в частности о разложении фиксированных щелочей и обнаружении новых веществ, составляющих их основы; и об общей природе щелочных тел» . Философские труды Королевского общества . 98 : 1–44. DOI : 10.1098 / rstl.1808.0001 .
  47. ^ Шапошник, В.А. (2007). «История открытия калия и натрия (к 200-летию открытия калия и натрия)». Журнал аналитической химии . 62 (11): 1100–2. DOI : 10.1134 / S1061934807110160 . S2CID  96141217 .
  48. ^ а б в Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1985). «Калий». Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (91–100 изд.). Вальтер де Грюйтер. ISBN 978-3-11-007511-3.
  49. ^ Буркхардт , стр. 32
  50. ^ Рике, RD (1989). «Получение металлоорганических соединений из порошков высокореакционных металлов». Наука . 246 (4935): 1260–4. Bibcode : 1989Sci ... 246.1260R . DOI : 10.1126 / science.246.4935.1260 . PMID  17832221 . S2CID  92794 .
  51. ^ Росс, Уильям Х. (1914). «Происхождение нитратных отложений» . Популярная наука . Bonnier Corporation. С. 134–145.
  52. ^ Abdel-Wahab, M .; Youssef, S .; Али, А .; эль-Фики, С .; и другие. (1992). «Простая калибровка счетчика всего тела для измерения общего содержания калия в организме человека». Международный журнал радиационных приложений и приборов. Часть A. Прикладное излучение и изотопы . 43 (10): 1285–9. DOI : 10.1016 / 0883-2889 (92) 90208-V . PMID  1330980 .
  53. ^ Чанг, Раймонд (2007). Химия . Макгроу-Хилл Высшее образование. п. 52. ISBN 978-0-07-110595-8.
  54. ^ Вашак, Милан; Шнабль, Иоахим (2016). «Глава 8. Ионы натрия и калия в белках и ферментном катализе». В Астрид, Сигель; Гельмут, Сигель; Роланд К.О., Сигель (ред.). Ионы щелочных металлов: их роль в жизни . Ионы металлов в науках о жизни. 16 . Springer. С. 259–290. DOI : 10.1007 / 978-4-319-21756-7_8 (неактивный 2021-01-16).CS1 maint: DOI неактивен с января 2021 г. ( ссылка )
  55. ^ Вайнер ID, Линус С., Wingo CS (2014). «Нарушения обмена калия». В Freehally J, Johnson RJ, Floege J (ред.). Комплексная клиническая нефрология (5-е изд.). Сент-Луис: Сондерс. п. 118. ISBN 9780323242875.
  56. ^ Мальник Г., Гибиш Г., Муто С., Ван В., Бейли М.А., Сатлин Л.М. (2013). «Регулирование выведения К +». В Alpern RJ, Caplan MJ, Moe OW (ред.). Почка Селдина и Гибиша: физиология и патофизиология (5-е изд.). Лондон: Academic Press. С. 1659–1716. ISBN 9780123814630.
  57. ^ Mount DB, Занди-Неджад К. (2011). «Нарушения баланса калия». In Taal MW, Chertow GM, Marsden PA, Skorecki KL, Yu AS, Brenner BM (ред.). Почка (9 изд.). Филадельфия: Эльзевьер. С. 640–688. ISBN 9781455723041.
  58. ^ Lockless, SW; Чжоу, М .; Маккиннон, Р. (2007). «Структурные и термодинамические свойства селективного связывания ионов в K + канале» . PLOS Biol . 5 (5): e121. DOI : 10.1371 / journal.pbio.0050121 . PMC  1858713 . PMID  17472437 .
  59. ^ Гоял, Абхинав; Спертус, Джон А .; Гош, Кенсей; Венкитачалам, Лакшми; Джонс, Филип Дж .; Ван ден Берге, Привет; Косибород, Михаил (2012). «Уровни сывороточного калия и смертность при остром инфаркте миокарда» . ДЖАМА . 307 (2): 157–164. DOI : 10,1001 / jama.2011.1967 . PMID  22235086 .
  60. ^ Смит, А .; Дунклер, Д .; Gao, P .; и другие. (2014). «Взаимосвязь между предполагаемой экскрецией натрия и калия и последующими результатами для почек» . Kidney Int . 86 (6): 1205–1212. DOI : 10.1038 / ki.2014.214 . PMID  24918156 .
  61. ^ Мур-Эде, MC (1986). «Физиология системы суточного ритма: прогнозирующий против реактивного гомеостаза». Am J Physiol . 250 (5, балл 2): R737 – R752. DOI : 10.1152 / ajpregu.1986.250.5.R737 . PMID  3706563 .
  62. ^ Слоним, Энтони Д .; Поллак, Мюррей М. (2006). «Калий» . Детская реаниматология . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 812. ISBN 978-0-7817-9469-5.
  63. ^ Висвесваран, Каси (2009). «гипокалиемия» . Основы нефрологии (2-е изд.). Публикации BI. п. 257. ISBN. 978-81-7225-323-3.
  64. ^ Gumz, Michelle L .; Рабиновиц, Лоуренс; Уинго, Чарльз С. (02.07.2015). «Комплексный взгляд на гомеостаз калия» . Медицинский журнал Новой Англии . 373 (1): 60–72. DOI : 10.1056 / NEJMra1313341 . ISSN  0028-4793 . PMC  5675534 . PMID  26132942 .
  65. ^ Кэмпбелл, Нил (1987). Биология . Менло-Парк, Калифорния: Паб Бенджамин / Каммингс. Co. p. 795. ISBN 978-0-8053-1840-1.
  66. ^ Хеллгрен, Микко; Сандберг, Ларс; Эдхольм, Олле (2006). «Сравнение двух прокариотических калиевых каналов (K ir Bac1.1 и KcsA) в исследовании моделирования молекулярной динамики (МД)». Биофизическая химия . 120 (1): 1–9. DOI : 10.1016 / j.bpc.2005.10.002 . PMID  16253415 .
  67. ^ Поттс, WTW; Парри, Г. (1964). Осмотическая и ионная регуляция у животных . Pergamon Press .
  68. ^ Lans, HS; Штейн, IF; Мейер, KA (1952). «Отношение сывороточного калия к эритроцитарному калию у здоровых людей и пациентов с дефицитом калия». Американский журнал медицинских наук . 223 (1): 65–74. DOI : 10.1097 / 00000441-195201000-00011 . PMID  14902792 .
  69. ^ Беннет, CM; Бреннер, Б.М.; Берлинер, RW (1968). «Микропунктурное исследование функции нефрона у макаки резус» . Журнал клинических исследований . 47 (1): 203–216. DOI : 10.1172 / JCI105710 . PMC  297160 . PMID  16695942 .
  70. ^ Соломон, АК (1962). «Насосы в живой клетке». Scientific American . 207 (2): 100–8. Bibcode : 1962SciAm.207b.100S . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0862-100 . PMID  13914986 .
  71. ^ Кернан, Родерик П. (1980). Клеточный калий (Транспорт в науках о жизни) . Нью-Йорк: Вили . стр. 40, 48. ISBN 978-0-471-04806-0.
  72. ^ Райт, Ф.С. (1977). «Сайты и механизмы транспорта калия по почечным канальцам». Kidney International . 11 (6): 415–432. DOI : 10.1038 / ki.1977.60 . PMID  875263 .
  73. ^ Сквайрз, РД; Huth, EJ (1959). «Экспериментальное истощение калия у нормальных людей. I. Связь ионных поступлений с сохранением калия почками» . Журнал клинических исследований . 38 (7): 1134–48. DOI : 10.1172 / JCI103890 . PMC  293261 . PMID  13664789 .
  74. ^ Фибах, Николас Х .; Баркер, Ли Рэндол; Бертон, Джон Рассел и Зив, Филип Д. (2007). Принципы амбулаторной медицины . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 748–750. ISBN 978-0-7817-6227-4.
  75. ^ Гэдсби, округ Колумбия (2004). «Ионный транспорт: найдите разницу». Природа . 427 (6977): 795–7. Bibcode : 2004Natur.427..795G . DOI : 10.1038 / 427795a . PMID  14985745 . S2CID  5923529 .; для схемы просматриваются поры калия, см. Миллер, С. (2001). «Смотри, бег калия». Природа . 414 (6859): 23–24. Bibcode : 2001Natur.414 ... 23M . DOI : 10.1038 / 35102126 . PMID  11689922 . S2CID  4423041 .
  76. ^ Jiang, Y .; Ли, А .; Chen, J .; Каден, М .; и другие. (2002). «Кристаллическая структура и механизм кальциевого калиевого канала» (PDF) . Природа . 417 (6888): 515–22. Bibcode : 2002Natur.417..515J . DOI : 10.1038 / 417515a . PMID  12037559 . S2CID  205029269 . Архивировано 24 апреля 2009 года.CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  77. ^ Shi, N .; Да.; Alam, A .; Chen, L .; и другие. (2006). «Атомная структура Na + - и K + -проводящего канала». Природа . 440 (7083): 570–4. Bibcode : 2006Natur.440..570S . DOI : 10,1038 / природа04508 . PMID  16467789 . S2CID  4355500 .; включает подробное изображение атомов в насосе.
  78. ^ Zhou, Y .; Morais-Cabral, JH; Кауфман, А .; Маккиннон, Р. (2001). «Химия ионной координации и гидратации, выявленная комплексом K + канал-Fab при разрешении 2,0 A». Природа . 414 (6859): 43–48. Bibcode : 2001Natur.414 ... 43Z . DOI : 10.1038 / 35102009 . PMID  11689936 . S2CID  205022645 .
  79. ^ Носков С.Ю .; Bernèche, S .; Ру Б. (2004). «Управление ионной селективностью в калиевых каналах по электростатическим и динамическим свойствам карбонильных лигандов». Природа . 431 (7010): 830–4. Bibcode : 2004Natur.431..830N . DOI : 10,1038 / природа02943 . PMID  15483608 . S2CID  4414885 .
  80. ^ Национальные академии наук, инженерии и медицины (2019). «Калий: диетические рекомендуемые дозы для достаточности» . В Столлингс, Вирджиния А; Харрисон, Меган; Ория, Мария (ред.). Рекомендуемая диета для натрия и калия . Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. DOI : 10.17226 / 25353 . ISBN 978-0-309-48834-1. PMID  30844154 .
  81. ^ «Нормы потребления натрия и калия с пищей - Публикация» . Отдел здравоохранения и медицины . Национальные академии наук, инженерии и медицины. 5 марта 2019 . Проверено 13 мая 2019 года .
  82. ^ Группа экспертов по диетическим референсам для электролитов и воды, Постоянный комитет по научной оценке диетических референсных доз, продуктов питания и питания (2004 г.). DRI, рекомендуемые нормы потребления воды, калия, натрия, хлорида и сульфата . Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы. ISBN 978-0-309-53049-1. Архивировано из оригинала на 2011-10-06.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  83. ^ Каргер, С. (2004). «Потребление энергии и питательных веществ в Европейском Союзе» . Анналы питания и обмена веществ . 48 (2 (доп.)): 1–16. DOI : 10.1159 / 000083041 .
  84. ^ «Калий» в NHS Choices - Другие витамины и минералы
  85. ^ «Информационный бюллетень по калию» . foodinsight.org . Фонд Международного совета по продовольственной информации . Проверено 16 мая 2020 года .
  86. ^ «Таблицы пищевых продуктов калия» . Азиатско-Тихоокеанский журнал клинического питания . Проверено 18 мая 2011 .
  87. ^ «Содержание калия в отобранных пищевых продуктах по общему показателю, отсортированное по содержанию питательных веществ» (PDF) . Национальная база данных по питательным веществам Министерства сельского хозяйства США для стандартной справки, выпуск 20. Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2008 г.
  88. ^ Велтон П.К., Хе Дж., Катлер Дж. А., Бранкати Флорида, Аппель Л. Дж., Фоллманн Д., Клаг М. Дж. (1997). «Влияние перорального калия на артериальное давление. Мета-анализ рандомизированных контролируемых клинических исследований» . ДЖАМА . 277 (20): 1624–32. DOI : 10,1001 / jama.1997.03540440058033 . PMID  9168293 . S2CID  25937399 .
  89. ^ а б Институт медицины (США). Комитет по оптимизации питательного состава военных пайков для краткосрочных, высокострессовых ситуаций; Институт медицины (США). Комитет по военным исследованиям в области питания (2006 г.). Питательный состав рационов для краткосрочных высокоинтенсивных боевых действий . Национальная академия прессы. С. 287–. ISBN 978-0-309-09641-6.
  90. ^ D'Elia, L .; Barba, G .; Cappuccio, F .; Страцзулло (2011). «Потребление калия, инсульт и сердечно-сосудистые заболевания: метаанализ перспективных исследований» . J Am Coll Cardiol . 57 (10): 1210–9. DOI : 10.1016 / j.jacc.2010.09.070 . PMID  21371638 .
  91. ^ He FJ, Marciniak M, Carney C, Markandu ND, Anand V, Fraser WD, Dalton RN, Kaski JC, MacGregor GA (2010). «Влияние хлорида калия и бикарбоната калия на функцию эндотелия, факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний и метаболизм костей при легкой гипертонии» . Гипертония . 55 (3): 681–8. DOI : 10.1161 / HYPERTENSIONAHA.109.147488 . PMID  20083724 .
  92. ^ «ТОП-300 2020» . ClinCalc . Проверено 11 апреля 2020 .
  93. ^ «Статистика употребления препаратов калия» . ClinCalc . 23 декабря 2019 . Проверено 11 апреля 2020 .
  94. ^ Шалленбергер, RS (1993). Попробуй химию . Springer. С. 120–. ISBN 978-0-7514-0150-9.
  95. ^ Гаррет, Дональд Э. (1995-12-31). Калий: месторождения, обработка, свойства и применение . Springer. ISBN 978-0-412-99071-7.
  96. ^ а б Обер, Джойс А. "Обзор минерального сырья за 2008 год: калийные удобрения" (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 20 ноября 2008 .
  97. ^ а б в Обер, Джойс А. "Минеральный ежегодник 2006: калийные удобрения" (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 20 ноября 2008 .
  98. ^ Уишарт, Дэвид Дж. (2004). Энциклопедия Великих равнин . U of Nebraska Press. п. 433. ISBN. 978-0-8032-4787-1.
  99. ^ Чиу, Куен-Вай (2000). «Калий». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . John Wiley & Sons, Inc. doi : 10.1002 / 0471238961.1615200103080921.a01.pub2 . ISBN 9780471238966.
  100. ^ Буркхардт , стр. 34
  101. ^ Delahunt, J .; Линдеман, Т. (2007). «Обзор безопасности калия и оксидов калия, включая дезактивацию введением в воду». Журнал химического здоровья и безопасности . 14 (2): 21–32. DOI : 10.1016 / j.jchas.2006.09.010 .
  102. ^ Рой, Амит Х. (2007). Справочник Кента и Ригеля по промышленной химии и биотехнологии . Springer. С. 1135–57. Bibcode : 2007karh.book ...... . ISBN 978-0-387-27843-8.
  103. ^ Очоа-Уэсо, Р; Delgado-Baquerizo, M; Король, ЗБТ; Benham, M; Arca, V; Власть, SA (2019). «Тип экосистемы и качество ресурсов более важны, чем движущие силы глобальных изменений при регулировании ранних стадий разложения подстилки». Биология и биохимия почвы . 129 : 144–152. DOI : 10.1016 / j.soilbio.2018.11.009 .
  104. ^ Всемирная организация здравоохранения (2009 г.). Стюарт М.К., Куимци М., Хилл С.Р. (ред.). ВОЗ Модель фармакологические 2008 . Всемирная организация здоровья. п. 491. ЛВП : 10665/44053 . ISBN 9789241547659.
  105. ^ «Медицинские факты о хлориде калия от Drugs.com» . www.drugs.com . Архивировано 18 января 2017 года . Проверено 14 января 2017 года .
  106. ^ Британский национальный формуляр: BNF 69 (69-е изд.). Британская медицинская ассоциация. 2015. С. 680, 684. ISBN. 9780857111562.
  107. ^ Фигони, Паула I (2010). «Отбеливающие и дозирующие агенты» . Как работает выпечка: изучение основ науки о выпечке . Джон Вили и сыновья. п. 86. ISBN 978-0-470-39267-6.
  108. ^ Чичестер, Колорадо (июль 1986 г.). «Использование и воздействие сульфитов в продуктах питания» . Достижения в исследованиях пищевых продуктов . Академическая пресса. С. 4–6. ISBN 978-0-12-016430-1.
  109. ^ Шульц
  110. ^ Тодт, Джон; Коза, Даррелл и Клиф-Тоедт, Кэтлин Ван (2005). "Средства для личной гигиены: мыло" . Химический состав повседневных товаров . Издательская группа "Гринвуд". ISBN 978-0-313-32579-3.
  111. ^ Шульц , стр. 95
  112. ^ Шульц , стр. 99
  113. ^ Сигел, Ричард С. (1940). «Зажигание спички безопасности». Журнал химического образования . 17 (11): 515. Полномочный код : 1940JChEd..17..515S . DOI : 10.1021 / ed017p515 .
  114. ^ Гнев, Герд; Хальстенберг, Йост; Хохгешвендер, Клаус; Шерхаг, Кристоф; Коралл, Ульрих; Кнопф, Герберт; Шмидт, Питер; Олингер, Манфред. «Соединения хрома». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . 9 . Вайнхайм: Wiley-VCH. п. 178. DOI : 10.1002 / 14356007.a07_067 .
  115. ^ Гринвуд , стр. 74
  116. ^ Маркс, Роберт Ф. (1990). История подводных исследований . Courier Dover Publications. п. 93 . ISBN 978-0-486-26487-5.
  117. ^ Геттенс, Резерфорд Джон и Стаут, Джордж Лесли (1966). Живописные материалы: Краткая энциклопедия . Courier Dover Publications. С. 109–110. ISBN 978-0-486-21597-6.
  118. ^ Modugno, G .; Benk, C .; Hannaford, P .; Roati, G .; Ингушио, М. (1999-11-01). «Субдоплеровское лазерное охлаждение фермионных атомов $ {} ^ {40} \ mathrm {K} $». Physical Review . 60 (5): R3373 – R3376. arXiv : cond-mat / 9908102 . Bibcode : 1999PhRvA..60.3373M . DOI : 10.1103 / PhysRevA.60.R3373 . S2CID  119001675 .
  119. ^ Джексон, CB; Вернер, Р. К. (1957). "Глава 18: Производство калия и NaK". Обращение с щелочными металлами и их использование . Успехи химии. 19 . С. 169–173. DOI : 10.1021 / ба-1957-0019.ch018 . ISBN 978-0-8412-0020-3.
  120. ^ Кири, Филипп; Брукс, M & Hill, Ян (2002). «Магнитометр с оптической накачкой» . Введение в геофизические исследования . Вили-Блэквелл. п. 164. ISBN 978-0-632-04929-5.
  121. ^ «Калий 244856» . Сигма Олдрич.
  122. ^ Соломон, Роберт Э. (2002). Руководство по надзору за пожарной безопасностью и безопасностью жизни . Джонс и Бартлетт Обучение. п. 459. ISBN. 978-0-87765-472-8.
  123. ^ «Справочник Министерства энергетики - щелочные металлы, натрий, калий, NaK и литий» . Hss.doe.gov. Архивировано из оригинала на 2010-09-28 . Проверено 16 октября 2010 .
  124. ^ Рэй, Томас К. "Опасность: перекисные химические вещества" (PDF) . Гигиена окружающей среды и общественная безопасность, Государственный университет Северной Каролины . Архивировано 29 июля 2016 года.CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  125. ^ а б Шонвальд, Сет (2004). «Хлорид калия и перманганат калия» . Медицинская токсикология . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 903–5. ISBN 978-0-7817-2845-4.
  126. ^ Марковчик, Винсент Дж. И Понс, Питер Т. (2003). Секреты экстренной медицины . Elsevier Health Sciences. п. 223. ISBN 978-1-56053-503-4.

  • Буркхардт, Элизабет Р. (2006). «Калий и калиевые сплавы». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . A22 . С. 31–38. DOI : 10.1002 / 14356007.a22_031.pub2 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  • Greenwood, Norman N .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-08-037941-8.
  • Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (2007). «Калий» . Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (91–100 изд.). Вальтер де Грюйтер. ISBN 978-3110177701.
  • Schultz, H .; и другие. (2006). «Соединения калия». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . A22 . С. 39–103. DOI : 10.1002 / 14356007.a22_031.pub2 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  • Национальная база данных по питательным веществам на веб-сайте USDA

  • «Калий» . Информационный портал о наркотиках . Национальная медицинская библиотека США.