Калий (Kalium) К, химичен елемент 1 (la) на Периодичната система, се отнася до алкални елементи. Атомен номер 19, атомно тегло 39,0983. Състои се от две стабилни изотопи 39 K (93 259%) и 41 K (6729%), както и радиоактивен изотоп 40 K с полуживот
10 9 години. Този изотоп в природата играе специална роля. Неговата съотношение в сместа на изотопи, е само 0.01%, но е източник на по същество всички, съдържащи се в земята 40 Аг аргон, който се образува в радиоактивния разпад на 40 К. В допълнение, 40 K присъства във всички живи организми, които могат Той има някакъв ефект върху тяхното развитие.
40 K изотоп се използва за определяне на възраст метод скали калиев аргон. Изкуственото изотоп 42 K с период на полуразпад от 15.52 години се използва като радиоизотоп в медицината и биологията.
степента на окисление на милион.
Калий съединения са известни от древни времена. Поташ - калиев карбонат, К 2СО 3 - отдавна е изолиран от дървесна пепел.
Метално калиев се получава чрез електролиза на стопен калиев хидроксид (КОН) в 1807 британски химик и физик Хъмфри Дейви. Името «калий», избран Дейви, отразява произхода на този елемент от поташ. Латинското име на елемент произлиза от арабски името на поташ - "ал-Кали". Руската химическа номенклатура на думата "поташ" бе въведена през 1831 г. в Санкт Петербург академик Херман Хесе (1802-1850).
калиев разпространение в природата и промишлено екстракция.
Големи депозитите на калиеви соли в относително чисто състояние, образувани в резултат на изпаряване на древните море. Най-важните калиеви минерали за химическата промишленост е Карналит, силвинит (KCl) и sylvinite (смесена сол на натриев хлорид и калиев хлорид). Калиев е намерена също като хлорид KCl двойно · MgCl2 · 6H2 О (carnallite) сулфат и К2 Mg2 (SO4) 3 (langbeinite). Твърди слоеве калиеви соли първо бяха открити в Stassfurte (Германия) в 1856 г. От тях, 1861-1972, търговски добива поташ.
океанската вода съдържа около 0.06% калиев хлорид. В някои вътрешни води, като езеро Солт Лейк или Мъртво море, неговата концентрация може да бъде до 1.5%, което го прави икономически изгодно извличане елемент. Огромен завод в състояние да произвежда милиони тонове калиеви соли от Мъртво море в Йордания, построена.
Въпреки натриев и калиев са почти еднакво разпределен в скалите, калиев океан е приблизително 30 пъти по-малко от това на натрий. Това се дължи по-специално, че калиевата сол, съдържащо повече катиони са по-малко разтворими от натриевите соли и калий е по-силно свързан в комплексни силикати и алумосиликати в почвата поради обмен на йони в шисти. В допълнение, калий, който се извлича от скали, по абсорбира от растенията. Смята се, че хиляди калиеви атома, освободени по време на химическата атмосферни влияния, само два басейна достигат морето и 998 остават в почвата. "Почвата абсорбира калий, и в него се намира учудващото си мощност," - пише Академик Александър Ферсман (1883-1945).
Калият е важен елемент в живота на растенията и развитието на диви растения често се ограничава от наличието на калий. С липсата на калий растения растат бавно, а листата им, особено по-старите, пожълтяват и потъмнява в краищата, стъблото става тънки и чупливи, и семената губят кълняемост. Плодовете на това растение - това е особено забележимо на плодове - са по-малко сладки от растенията получават нормална доза на калий. Недостигът Калият компенсира торове.
Калий торове са основен тип kaliesoderzhaschey продукт (95%). Най-използваният KCI, тя представлява повече от 90% от калий, се използва като тор.
Характеристики на прост вещество и промишленото производство на метален калий.
Калиев - мека сребристо бял метал с точка на топене от 63,51 ° С и точка на кипене от 761 ° С. Той дава пламъка характерен цвят червено-виолетов, поради лекотата на външната електронно възбуждане.
Много химически активни, лесно реагира с кислород, при нагряване на въздух осветяване. Основният продукт на тази реакция е калиев супероксид КО2.
С вода и разредени киселини взаимодейства с калиев взрив и запалване. Сярна киселина се редуцира до сероводород, серен диоксид и сяра и азот - да азотни оксиди и п2.
Когато загрява до 200-350 ° С калиев реагира с водород до образуване на KH хидрид. Метално калиев се запалва в атмосфера на флуор, слабо взаимодейства с течен хлор, но експлодира при контакт с бром и стриване с йод. Калиев реагира с халогените и фосфор. С графит при 250-500 ° С, образува слоеста съединение състав С8-С60 К К.
Калиев се разтваря в течен амоняк (35.9 грама в 100 мл при -70 ° С) до получаване на светлосини метастабилни разтвори с необичайни свойства. Това явление се наблюдава първо, вероятно, сър Хъмфри Дейви през 1808. Разтвори на калий в течен амоняк са широко проучени, тъй като те са получени в 1863 T.Veylem.
Калиев не се разтваря в течен литий, магнезий, кадмий, цинк, алуминий, галий, и не взаимодействат с тях. Тъй като натриев образува интерметални съединение KNa2. който се топи с разлагане при 7 ° С с калиев рубидий и цезий дава твърд разтвор с минимална температура на топене от около 35 ° С S. температури живак форми амалгама, съдържащ две merkurida KHg2 KHG и с точки на топене от 270 и 180 ° С, съответно.
Калиев реагира енергично с много оксиди, възстановяването им на прости вещества. С алкохоли образува алкохолати.
За разлика от натриев и калиев не може да получава електролиза хлорид стопилка, тъй като калиев е много разтворим в течния хлорид и не плава на повърхността. Допълнителна трудност генерира образуване на супероксид, което реагира с калиев метал с експлозията, така че методът на промишленото производство на метален калий е да се възстанови стопения метален натрий калиев хлорид при 850 ° С
намаляване калиев хлорид с натриев, на пръв поглед, противоречи на обичайния ред на реактивност (калий е по-реактивоспособна от натрий). Въпреки това, при 850-880 ° С, равновесие е установено:
Na (ж) + K + (w) Na + (ж) + K (Z)
Тъй като калий е по-колебливи, тя се изпарява, преди да го измества баланса и насърчава реакцията. Фракционна дестилация в колона с пълнеж могат да бъдат получени калиев 99.5% чистота, но обикновено за транспортиране на смес от калиев с натрий. Сплави, съдържащи 15-55% натриев са (при стайна температура) с течност, така че те са по-лесни за транспортиране.
Понякога калиев хлорид възстановени от други елементи, които са стабилни оксиди:
6KCl + 2AL + 4CaO = 3CaCl2 + СаО · Al2 3 + 6К
Металик калий, чието производство е по-трудно и скъпо от натриев производство се произвежда в много по-малки количества (световното производство е около 500 тона годишно). Един от най-важните области на приложение - получаване на супероксид КО2 директно изгаряне метал.
Метално калиев се използва като катализатор в производството на някои видове синтетичен каучук, както и в лабораторна практика. натриев калиев сплав служи като охладител в ядрените реактори. Също така е редуциращото средство в производството на титан.
Свързани статии