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, 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, 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 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 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.

Калий цианистый

Ка'лий циа'нистый, то же, что цианид калия, KCN.

Калийная селитра

Кали'йная сели'тра, калиевая селитра, калия нитрат, калий азотнокислый, KMO3, соль; бесцветные кристаллы, плотность 2,11 г/см3, tпл 339 °С. В воде хорошо растворима (31 г в 100 г H2O при 20 °С, 246 г при 100 °С). Смеси К. с. с органическими веществами легко воспламеняются и интенсивно сгорают. К. с. получают действием HNO3 (или нитрозных газов) на K2CO3 или KCl и др. способами. Применяют как удобрение, в стекольном производстве, для приготовления чёрного пороха и т.д.

  В сельском хозяйстве К. с. (содержит 44% K2O и 13% азота) используют как основное удобрение (вносят весной) и в подкормку под чувствительные к хлору культуры (лён, картофель, табак, виноград и др.).

Калийные соли

Кали'йные со'ли, калиевые соли, осадочные хемогенные горные породы, образованные легко растворимыми в воде калиевыми и калиево-магниевыми минералами. Важнейшие минералы — сильвин (KCl; 52,44% К), карналлит (KCI×MgCl2×6H2O; 35,8% К), каинит (KMg [SO4] CI×3H2O; 14,07% K), полигалит (K2MgCa2[SO4]4×2H2O; 12,97% K), лангбейнит (K2Mg2[SO4]3; 18,84% К); второстепенные — леонит (K2Mg [SO4]2×4H2O; 21,32% K), шенит (K2Mg [SO4]2×6H2O; 19,41% К); сннгенит (K2Ca [SO4]2×H2O; 23,81% К). Основные калийные породы: карналлитовая — 45—85% карналлита и 18—50% галита с невысоким содержанием сильвина, ангидрита, глинистых минералов и карбонатов; сильвинит — 95—98% сильвина и галита, остальное — нерастворимый остаток (в лучших разновидностях 0,5—2,0%, иногда содержит значительные количества полигалита или лангбейнита и редко бораты); хартзальц (твёрдая соль) — 8—25% сильвина, 18—30% кизерита, 40—60% галита, 0,5—2,0% карбонатов, ангидрита и глинистых минералов.

  К. с. образуются в результате испарения и охлаждения рапы калийных водоёмов, возникавших на части площади галитовых водоёмов. Образование соляных месторождений происходило в геологические эпохи с сухим и тёплым климатом; наиболее благоприятные условия для накопления соленосных серий были в девонском, пермском и неогеновом периодах. Известны концентрации К. с. в озёрных отложениях (Эритрея) и рассолах (Мёртвое море). Природные К. с. залегают среди каменной соли в виде пластов или линз мощностью в несколько десятков и сотен м. При деформации соляных пород с образованием соляных антиклиналей, брахиантиклиналей и штоков, в связи с течением соли, резко усложняются условия залегания калийных пород, достигая максимальных осложнений в соляных штоках.


Перейти на страницу:
Изменить размер шрифта: