Калий

Калий (лат. Kalium) - химический элемент I группы периодической системы Менделеева; атомный номер 19, атомная масса 39,098, относится к щелочным металлам

Калий был впервые получен английским химиком Г. Дэви в 1807 г. при электролизе расплавленного едкого кали КОН (см. Электролитическая диссоциация).

Калия в земной коре содержится 2,5% по массе. Калийсодержащих минералов известно несколько сотен, среди них-сильвин КС1, карналлит КСl · MgCl₂ · 6Н₂O и др. Самый распространенный минерал - ортоклаз - калий-алюминиевая соль кремневой кислоты. Формула этого минерала, который составляет 18% массы земной коры, К₂O · Аl₂О₃ · 6SiO₂. Хотя ортоклаз слабо взаимодействует с водой, но именно из него попадает в почву большая часть калия. При химическом выветривании - разрушении ортоклаза под действием природных вод и углекислого газа - образуется поташ. Поташ хорошо растворяется в воде, в результате чего калий становится доступным для растений.

Калий очень мягок - легко режется ножом, очень легок - держится на поверхности воды (плотность 0,862 г/см³), хорошо проводит тепло и ток, плавится при температуре 63,55°С. Химически калий очень активен. Водой окисляется мгновенно, загорается и даже взрывается при взаимодействии с ней. При этом образуется одна из самых сильных щелочей - КОН. Калий соединяется со всеми неметаллами, кроме инертных газов. В соединениях степень окисления калия +1.

Большинство калийных солей легко растворяются в воде. Именно поэтому, из-за вымывания их из почвы (а также потому, что часть калия уходит из почвы вместе с урожаем), приходится вносить на поля калийные удобрения в больших количествах. Несмотря на то что в природе много и ортоклаза, и других соединений калия, процессы их химического разрушения идут постоянно.

При недостатке этого элемента замедляется рост растений, желтеют листья, плоды (например, у фруктов) становятся менее сладкими, семена теряют всхожесть. Обычно калийные удобрения -это природные или измененные в процессе химической обработки соли калия: сильвинит КСl · NaCl, хлорид калия КСl, сульфат калия K₂SO₄. Сульфат калия - самое дорогое из трех важнейших калийных удобрений. Но его необходимо получать и использовать, поскольку некоторым растениям и почвам явно вреден избыток ионов Cl^-. Удобрения, содержащие КСl, обычно вносят в почву осенью, чтобы осенние дожди и весенние талые воды успели вынести часть ионов хлора, а ионы калия, удерживаемые почвой, сохранились в ней.

Калий используется обычно именно в форме солей. Калийная селитра KNO₃ - двойное удобрение и хороший окислитель, компонент дымного пороха; фторид калия KF - важный металлургический флюс; "марганцовка" КМnO₄ - окислитель и антисептик; хлорат калия КСlO₃ (знаменитая бертолетова соль) нужен в пиротехнике и в производстве спичек, поташ К₂СО₃ необходим при варке стекла.

Металлический калий употребляется крайне ограниченно - как восстановитель при получении металлического титана и как теплоноситель в атомных реакторах. Но здесь предпочитают использовать не чистый калий, а сплав калия с натрием или даже чистый натрий.