Калий в организме человека
Содержание:
- Применение
- Изотопы
- Нормы калия для разных категорий и возрастов
- Калий важен для организма спортсменов
- Присутствие калия в медицинских препаратах
- Как восполнить дефицит калия?
- Роль калия в организме
- Вещество помогает работе сердца
- Микроэлемент поддерживает водный и кислотно-щелочной баланс организма
- Минерал помогает укрепить костную ткань
- Вещество укрепляет мышцы и избавляет организм от спазмов
- Элемент поддерживает мозговую деятельность организма
- Вещество нормализует артериальное давление
- Микроэлемент помогает снизить уровень стресса в организме
- Вещество восстанавливает метаболизм
- Микроэлемент снижает риск возникновения инсульта
- Вещество помогает поддерживать здоровый вес
- История и происхождение названия
- Избыток калия в организме.
- Калий в пище
- Физические свойства калия
- Для чего растениям нужен калий
- Что мешает усваиваться?
- Что такое натрий-калиевый насос и его роль в организме человека?
- Как получают
- Где используется калий
- Калий и здоровье человека.
- История открытия
Применение
- Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например, в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав с составом 12 % натрия, 47 % калия, 41 % цезия обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
- Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений. Калий является одним из трёх базовых элементов, которые необходимы для роста растений наряду с азотом и фосфором. В отличие от азота и фосфора, калий является основным клеточным катионом. При его недостатке у растения прежде всего нарушается структура мембран хлоропластов — клеточных органелл, в которых проходит фотосинтез. Внешне это проявляется в пожелтении и последующем отмирании листьев. При внесении калийных удобрений у растений увеличивается вегетативная масса, урожайность и устойчивость к вредителям.
- Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.
Важные соединения
- Бромид калия применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
- Гидроксид калия (едкое кали) применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.
- Карбонат калия (поташ) используется как удобрение, при варке стекла, как кормовая добавка для птицы.
- Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») используется как удобрение.
- Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
- Перхлорат и хлорат калия (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
- Дихромат калия (хромпик) — сильный окислитель, используется для приготовления «хромовой смеси» для мытья химической посуды и при обработке кожи (дубление). Также используется для очистки ацетилена на ацетиленовых заводах от аммиака, сероводорода и фосфина.
Кристаллы перманганата калия
- Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
- Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
- Дигидрофосфат и дидейтерофосфат калия в виде монокристаллов в лазерной технике.
- Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
- Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
- Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали. Чрезвычайно ядовит, один из сильнейших ядов.
- Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).
- Сульфат калия применяется как удобрение.
Изотопы
Основная статья: Изотопы калия
Природный калий состоит из трёх изотопов. Два из них стабильны: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) и 41K (6,730 %). Третий изотоп 40K (0,0117 %) является бета-активным с периодом полураспада 1,251 миллиарда лет. Сравнительно малый период полураспада и большая распространённость калия по сравнению с ураном и торием означает, что на Земле ещё 2 млрд лет назад и ранее калий-40 вносил главный вклад в естественный радиационный фон. В каждом грамме природного калия в секунду распадается в среднем 31,0±0,3 ядра 40K, благодаря чему, например, в организме человека массой 70 кг ежесекундно происходит около 4000 радиоактивных распадов. Поэтому легкодоступные в быту соединения калия (поташ, хлорид калия, калийная селитра и т. д.) можно использовать как пробные радиоактивные источники для проверки бытовых дозиметров. 40K наряду с ураном и торием считается одним из основных источников геотермальной энергии, выделяемой в недрах Земли (полная скорость энерговыделения оценивается в 40—44 ТВт). В минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, один из продуктов распада калия-40, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.
Один из искусственных изотопов — 37K, — с временем полураспада 1,23651 секунды, применяется в экспериментах по изучению Стандартной модели слабого взаимодействия.
Нормы калия для разных категорий и возрастов
Оптимальный уровень этого вещества индивидуален для каждого отдельного случая в зависимости от возраста, распорядка дня, состояния здоровья и рациона человека.
Больше всего этого вещества требуется профессиональным спортсменам и людям, в организме которых наблюдается его дефицит. В таком случае он используется в дозировках до 5000 мг/сутки. Для компенсации уровня микроэлемента, могут использоваться специальные препараты с калием.
Совершеннолетним в сутки нужно потреблять от 1500 до 2000 мг микроэлемента. Кормящие и беременные женщины нуждаются в повышенной суточной дозировке (от 3300 до 3500 мг).
Для пациентов подросткового возраста дозировка рассчитывается с учетом веса – на 1 кг массы тела необходимо 20 мг.
Повышенное содержание калия в суточном рационе требуется и людям, которые пользуются медикаментами, ускоряющими его выведение из организма, заняты на тяжелой физической работе или подвергаются существенному стрессу. В таких ситуациях следует обратиться к доктору, который установит в граммах суточную норму калия и даст дополнительные рекомендации по поддержанию оптимальной концентрации этого микроэлемента в организме.
Какая норма калия в крови женщины, мужчины и ребенка
У детей норма микроэлемента в крови следующая:
- младше 1 года – от 4 до 5,4 ммоль/л;
- от 1 до 15 лет – от 3,2 до 4,8 ммоль/л;
- от 15 до 18 лет – от 3,3 до 4,8 ммоль/л.
Норма вещества в зависимости от возраста и пола:
- от 18 до 40 лет: для женщин – от 3,4 до 5,6 ммоль/л, для мужчин – от 3,4 до 5,6 ммоль/л;
- старше 40 лет: для женщин – от 3,3 до 4,8 ммоль/л, для мужчин – от 3,8 до 4,6 ммоль/л;
- старше 50 лет: для женщин – от 3 до 4,5 ммоль/л, для мужчин – от 4 до 5,3 ммоль/л.
Специалистам удалось доказать, что в период вынашивания плода концентрация калийного микроэлемента в женском организме изменяется в зависимости от срока, а после родов она существенно уменьшается, что обусловлено обильной кровопотерей.
Кроме того, женщинам старше 50 лет нужно с особой тщательностью следить за концентрацией этого вещества. Критический возраст у мужчин – от 60 лет.
Калий важен для организма спортсменов
Калий важен для организма спортсменов
Во время интенсивной тренировки часть элемента выходит вместе с потом, поэтому при активных занятиях, потеря микроэлемента увеличивается. Также, он участвует в построении тканей мышечной системы. Как видите, калий важен для организма спортсменов. Для пополнения уровня калия появляется необходимость в повышении его суточной нормы.
На основе калия выпущены лекарственные средства и активные добавки, помогающие спортсменам в период активного набора массы тела, стимуляции сердечной мышцы. Калиевая соль, является основой фармацевтического препарата для спортсменов – оротат калия, позиционирующегося на рынке биологических товаров, в качестве негормонального анаболического средства, помогающего, в том числе регенерации мышечной ткани. При активных тренировках увеличивается нагрузка на сердечно-сосудистую систему, а оротат калия помогает сбалансировать кровяное давление в период тренировок.
Дефицит калия возникает в случае активной «сушки» тела перед спортивными чемпионатами – при использовании диуретиков, в результате жесткой диеты и уменьшения количества жидкости. Пищевые добавки на основе элемента, во время соблюдения режима, помогают привести в норму показатели калия в организме.
Каждый из нас имеет свою уникальную систему обмена веществ, каждый различается по возрасту, полу, генетической предрасположенности. При этом количество калия легко изменяется и зависит от образа жизни, и благодаря коррекции пищевых привычек, физической активности и приема комплекса витаминов можно значительно улучшить самочувствие, и даже продлить молодость. Удачи!
Присутствие калия в медицинских препаратах
Чаще всего они назначаются:
- при нарушении работы сердечно-сосудистой системы;
- гипогликемии;
- дефиците микроэлементов;
- медикаментозной интоксикации.
Такие средства не назначаются при нарушениях функционирования мочевыводящей системы и надпочечниковой недостаточности.
Самые популярные препараты, в составе которых есть калий:
- Пентовит;
- Компливит;
- Алфавит;
- Витрус.
Специалисты рекомендует применять эти препараты курсами по 30 суток.
Кроме того, для восполнения нехватки микроэлемента может назначаться Аспаркам и Панагин. Эти препараты содержат в себе не только много калия, но и магния. Они часто назначаются при стенокардии или после перенесенного инфаркта.
При выраженной гипокалиемии назначаются средства на основе хлорида и ацетата микроэлемента.
Как восполнить дефицит калия?
Калий — это макроэлемент, который не вырабатывается организмом, а поступает с пищей
Поэтому особенно важно следить за тем, чтобы рацион был разнообразным и содержал продукты, багатые калием
Кроме того, очень важно следить за количеством магния в организме, так как дефицит этого элемента может стать причиной снижения калия. Также необходимо снизить количество соленых блюд и употребление соли в целом, так как избыток натрия нарушает водно-солевой баланс в организме и зачастую приводит к дефициту калия
Также необходимо снизить количество соленых блюд и употребление соли в целом, так как избыток натрия нарушает водно-солевой баланс в организме и зачастую приводит к дефициту калия.
Роль калия в организме
Для взрослого человека необходимый минерал полезен минимум 10 свойствами.
Вещество помогает работе сердца
Элемент участвует в циклах расслабления и сокращения мышц. При дефиците калия в организме слаженность процессов нарушается. Проблемы с сокращением сердечной мышцы могут привести к нерегулярному сердцебиению, аритмии и повышенной нагрузке на жизненно важный орган.
Микроэлемент поддерживает водный и кислотно-щелочной баланс организма
Вместе с натрием, магнием и кальцием калий отвечает за щелочной потенциал и поддерживает баланс воды в организме. Необходимый микроэлемент защищает клетки от обезвоживания, а тело – от отеков. Полезно свойство не только для работы внутренних органов, но и для внешнего вида. Излишняя жидкость при дефиците элемента увеличивает объемы тела и приводит к образованию «апельсиновой корки».
Минерал помогает укрепить костную ткань
Необходимый элемент используется для укрепления скелета – эффективность калия в борьбе с остеопорозом доказана исследованиями. Рост минеральной плотности костной ткани в испытаниях отмечалась и у мужчин, и у женщин. Испытуемые потребляли в пределах 3000-3400 мг калия в сутки.
Вещество укрепляет мышцы и избавляет организм от спазмов
Неприятные ощущения, спазмы в мышцах часто свидетельствуют о дефиците микроэлемента. Калий помогает быстрее восстанавливать мышечную ткань, поддерживать в тонусе. Богатые необходимым элементом продукты незаменимы для организма во время активного роста и физических нагрузок. Рацион профессиональных спортсменов должен включать минерал в каждый прием пищи. Добавляют элемент даже в перекусы и коктейли.
Элемент поддерживает мозговую деятельность организма
Необходимое вещество участвует в процессе доставки кислорода, который необходим для нормальной работы мозга. При дефиците калия человек быстро теряет концентрацию, испытывает упадок сил, страдает от головных болей.
Вещество нормализует артериальное давление
Благодаря нормализации водного баланса и натриево-калиевого обмена элемент способен снижать артериальное давление. Необходимое вещество снимает напряжение в сосудах, уменьшает нагрузку на артерии и помогает организму бороться с гипертензией.
Микроэлемент помогает снизить уровень стресса в организме
Дефицит калия в организме снижает способность противостоять стрессам. Человек с дефицитом необходимого элемента становится раздражительным, рискует заработать расстройство сна или погрузиться в депрессивное состояние. Минерал защищает нервную систему, улучшает настроение и общее самочувствие.
Вещество восстанавливает метаболизм
Элемент участвует в процессах расщепления и усвоения поступающей в организм пищи. Благодаря калию в пищеварительном тракте усваиваются и другие необходимые вещества, которые ускоряют метаболические процессы.
Микроэлемент снижает риск возникновения инсульта
Научные исследования влияния вещества на организм дают врачам повод считать, что калий важен в профилактике инсульта. Необходимый элемент нормализует работу мозга, сосудов, регулирует кровяное давление и водный баланс, что снижает риск развития заболевания в будущем.
Вещество помогает поддерживать здоровый вес
Работа с метаболическими процессами и водным балансом помогает худеющим быстрее сбрасывать вес до здоровой отметки. Продукты, в которых содержится калий, часто относятся к группе «правильных». Включение в рацион шпината, лосося или бобовых разнообразит диету, поможет надолго сохранить чувство сытости и избежать срывов.
История и происхождение названия
Соединения калия используются с древнейших времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щёлок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия K2CO3, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.
19 ноября 1807 года в Бейкеровской лекции английский химик Дэви сообщил о выделении калия электролизом расплава едкого кали (KOH)(в рукописи лекции Дэви указал, что он открыл калий 6 октября 1807 года). Дэви назвал его «потасий» (лат. potasium; это название (правда, в некоторых языках с двумя буквами s) до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском и польском языках. При электролизе влажного едкого кали KOH на ртутном катоде он получил амальгаму калия, а после отгонки ртути — чистый металл. Дэви определил его плотность, изучил химические свойства, в том числе разложение воды и поглощение водорода.
В 1808 году французские химики Гей-Люссак и Л. Тенар выделили калий химическим путём — прокаливанием KOH с углём.
В 1809 году немецкий физик Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.
Избыток калия в организме.
У здоровых людей с нормальной функцией почек высокие диетические запасы калия не представляют особого риска для здоровья, потому что почки выводят все избытки с мочой. Кроме того, нет ни каких доказательств того, что высокие дозы калия из продуктов питания, способны оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Однако у людей с нарушенной экскрецией калия в моче из-за хронических заболеваний почек или использования определенных лекарств, таких как ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента или калийсберегающие диуретики, даже диетические поступления калия ниже норм адекватного применения могут вызвать гиперкалиемию. Гиперкалиемия также может возникнуть у людей с диабетом 1 типа, застойной сердечной недостаточностью или заболеваниями печени. Хоть гиперкалиемия может быть и бессимптомной, тяжелые случаи могут вызвать мышечную слабость, паралич, учащенное сердцебиение, парестезию (жжение и покалывания в конечностях) и сердечные аритмии, которые могут угрожать жизни.
Калий из пищевых добавок, заменителей соли и лекарств.
Добавки с содержанием калия могут вызывать незначительные побочные эффекты для желудочно-кишечного тракта. Постоянный прием добавок с калием (например, до 15600 мг в течение 5 дней) у здоровых людей может повысить уровни калия в плазме, но не превысить нормальный диапазон. Однако при очень больших дозах добавок калия или заменителей солей, почки могут не справляться с выведением, и может развиться гиперкалиемия даже у здоровых людей.
Калий в пище
Во всем мире, пожалуй, наиболее известным источником калия является банан. Меж тем, существует множество других продуктов, в которых содержание этого минерала значительно превышает его концентрацию в экзотическом фрукте.
Для начала важно отметить, что больше всего продуктов, богатых калием, есть среди фруктов (особенно сухофруктов) и овощей. Но это не значит, что надо пренебрегать бобовыми, рыбой и молочной пищей – в их составе также спрятались запасы калия
В меню важно включать мангольд, бобы, куриные яйца, шпинат и грибы. Такой рацион снабдит организм минералом в количестве 150 % от суточной нормы. Среди других продуктов, богатых калием: картофель, помидоры, авокадо, шпинат, фасоль, горох, сухофрукты (изюм, курага, чернослив), апельсиновый сок, фрукты и ягоды (бананы, апельсины, клубника).
Учитывая концентрацию калия в продуктах, их принято группировать на:
- с низким содержанием (содержат менее 100 мг минерала на 100 г продукта);
- со средним содержанием К (150-250 мг);
- с высоким содержанием (251-400 мг);
- очень насыщенные калием (более 400 мг).
Название продукта (100 г) | Калий (мг) |
---|---|
Курага | 1717 |
Соя | 1607 |
Морская капуста | 970 |
Зеленый горошек | 873 |
Чернослив | 864 |
Изюм | 860 |
Шпинат | 838 |
Миндаль | 750 |
Фундук | 717 |
Чечевица | 672 |
Арахис | 660 |
Картофель | 570 |
Картофель, запеченный в кожуре | 540 |
Пастернак | 537 |
Брюссельская капуста | 494 |
Лосось | 492 |
Авокадо | 480 |
Брокколи | 450 |
Мангольд | 379 |
Банан | 348 |
Петрушка (зелень) | 340 |
Треска | 340 |
Мидии | 310 |
Фасоль | 307 |
Абрикос | 305 |
Тунец | 298 |
Индейка | 290 |
Сельдерей (корень) | 262 |
Петрушка (корень) | 262 |
Свекла (корень) | 259 |
Баклажан | 238 |
Ботва свеклы | 238 |
Ежевика | 233 |
Говядина постная | 325 |
Устрицы | 220 |
Помидоры | 213 |
Нектарин | 203 |
Апельсин | 197 |
Морковь | 195 |
Инжир | 190 |
Грейпфрут | 184 |
Цветная капуста | 176 |
Кабачок | 172 |
Земляника | 161 |
Малина | 158 |
Огурец | 153 |
Клубника | 153 |
Дыня | 118 |
Арбуз | 117 |
Физические свойства калия
Калий очень мягкий металл, который легко разрезать обычным ножом. Его твердость по Бринеллю составляет 400 кн/м2 (или 0,04 кгс/мм2). Он имеет объемноцентрированную кубическую кристаллическую решетку (5=5,33 А). Его плотность составляет 0,862 г/см3 (200С). Вещество начинает плавиться при температуре в 63,550С, закипать – при 7600С. Имеет коэффициент термического расширения, который равняется 8,33*10-5 (0-500С). Его удельная теплоемкость при температуре в 200С составляет 741,2 дж/(кг*К) или же 0,177 кал/(г*0С). При той же температуре имеет удельное электросопротивление, равное 7,118*10-8ом*м. Температурный коэффициент электросопротивления металла составляет 5,8*10-15.
Калий образует кристаллы кубической сингонии, пространственная группа I m3m, параметры ячейки a
= 0,5247 нм, Z = 2.
Для чего растениям нужен калий
Многие садоводы используют на приусадебном участке в качестве удобрения органику, но при этом отказываются от минеральных составов, мотивируя это возможным ухудшением экологичности выращиваемых овощей и фруктов. Также не редкость такие ситуации, когда на огороде используют мочевину или другие азотные подкормки, забывая о необходимости внесения фосфора и в особенности калия. Всё это приводит к существенному ослаблению посадок, а получить хороший урожай в подобном случае становится невозможным.
Калий необходим для продвижения по тканям сахара и различных иных питательных веществ. Именно калий обеспечивает рост и развитие побегов, а также отличные вкусовые качества выращенного урожая. Эти микроэлементы позволяют укрепить иммунную систему растений, которые становятся устойчивыми к насекомым-вредителям и различным заболеваниям. Поэтому садоводу, если он хочет получить на огороде вкусные и в тоже время полезные овощи и фрукты, необходимо использовать калийные удобрения. При этом следует строго соблюдать предельные дозировки внесения подкормки, что позволит избежать ухудшения экологичности собранного урожая.
Что мешает усваиваться?
Поддержание стабильной внутренней среды в организме в основном зависит от баланса калия и натрия, поэтому недостаток первого может быть вызван избыточным потреблением второго. Как правило, дефицит калия вследствие переизбытка натрия развивается у любителей сильно солить пищу, потреблять большое количество консервов, копченостей и солений. Калий выводится из организма при сильных физических нагрузках, в жарком климате и при обильном потооделении во время болезни. Также калийактивно выводится при постоянно использовании слабительных и мочегонных средств, в том числе в препаратах для похудения. За балансом калия надо следить тем, кто принимает гормональные препараты или придерживается строгой диеты. Сильно вредит всасыванию калия употребление алкоголя или недостаток магния в организме.
Что такое натрий-калиевый насос и его роль в организме человека?
Натрий-калиевый насос
Внутри каждой клетки человеческого организма работает активный транспортный механизм, перемещающий ионы натрия изнутри клеточной системы наружу и ионы калия в обратном направлении. Эта система называется натрий-калиевым насосом. Такой механизм активного транспорта необходим всем живым клеткам для поддержания осмотического баланса. Без его работы клетка начинает набухать и лопается.
- Рацион питания с высоким содержанием солей натрия и нехваткой калия затруднит эффективную работу насоса.
- Для здорового функционирования организма, нашему телу необходимо потребление калия от 1800мг в день, в зависимости от возраста, пола, физической нагрузки.
- Чаще всего минерал входит в состав продуктов растительного происхождения – орехи, семечки и сухофрукты, а также присутствует в мясе нежирных сортов, рыбе.
Но в связке: натрий-калий, первый входит в состав блюд в большем количестве. Его суточный диапазон составляет от 2500 до 7500 мг, и значительная часть содержится в соли, полуфабрикатах, чипсах, продуктах фастфуда. Часто количество соли при приеме пищи возрастает в размере от 1 до 3 чайных ложек в день, что может послужить риском «забивания» калия в паре.
Не следует забывать об еще одной важной роли связки:
- Механизм правильного соотношения поддерживает электрический заряд внутри клетки, что является немаловажным для полноценной работы нервных и мышечных клеток.
- Калий, покидая границы клетки, освобождает место натрию, чем приводит к смене типа заряда.
- Именно изменение полюсов с положительного на отрицательный, отправляя нервный импульс, заставляет сокращаться мышцы.
Поэтому нехватка калия негативно сказывается на работе мышц, нервных клеток.
Как получают
В РФ изготовлением калийных удобрений занимаются предприятия «Уралкалий» и «Еврохим». Также начать производство планирует компания «Акрон». Крупнейшим производителем и экспортером на сегодняшний день является «Уралкалий». Учитывая положительную роль калия в созревании урожая, это удобрение всегда востребовано.
Технология производства калийсодержащих удобрений варьируется с учетом особенностей состава и назначения.
- Хлористый калий. Добывается флотационным методом из минеральных образований. Сильвинит измельчают и обрабатывают маточным раствором. Щелок в процессе обработки отделяется от осадка. В результате реакции выделяет кристаллический хлорид калия.
- Сернокислый калий. Изготавливается путем соединения лангбенита и шенита.
- Калимагнезия. Для получения удобрения перерабатывают шенит. На рынок препарат поставляется в форме гранул или серо-бурого порошка.
- Калийная соль. Результат смешивания сильвинита и хлорида калия. Иногда вместо сильвинита используют каинит, но в полученной таким образом соли содержится меньше калия.
- Древесная зола. Самое доступное калийное удобрение. Дачники используют золу, оставшуюся в печи после сжигания древесины дуба, березы, клена, акации, тополя, липы, каштана и других деревьев лиственных пород.
Где используется калий
Калиево-натриевый сплав используется как теплоноситель в атомных реакторах.
Минералы, содержащие калий, аккумулируют изотопы аргона. Благодаря этому возможно определение возраста геологических формаций.
Калийные соединения используются в промышленности:
- Флюс для пайки цветных металлов, сталей.
- Монокристаллы в лазерах, пьезоэлектрики.
- Серебрение, золочение, другие гальванические операции. Используется цианид калия – один из сильнейших ядов.
- Очистка ацетилена от примесей.
-
Регенерация воздуха на субмаринах и в противогазах.
- Щелочные аккумуляторы, сушка газов. Здесь нашлось применение свойству гидроксида калия (едкого кали) усиленно поглощать влагу из окружающей среды.
- Производство стекла.
- Компонент пороха, взрывчатки, спичек (калийная селитра).
- Начинка пиротехники.
- Дубление кожи, отбеливание текстиля.
Без перманганата – марганцовки – и бромида (успокоительного) не обходится домашняя аптечка.
Кристаллы перманганата калия
Достоинства металла оценили аграрии. 90% продукции – это калийные удобрения: поташ, селитра, сильвин («калийная соль»).
Калий и здоровье человека.
Из-за обширного круга того, на что влияет калий, от его нехватки в организме могут увеличиться риски развития некоторых заболеваний. Некоторые из таких заболевании:
1. Гипертония и инсульт.
Гипертония является основным фактором риска развития сердечных заболеваний и инсульта. Согласно заключениям исследователей, низкие уровни калия способны повысить риски гипертонии, особенно в сочетании с высоким потреблением натрия. Если увеличить прием калия, это может поспособствовать снижению кровяного давления, частично за счет увеличения вазодилатации и выделения натрия с мочой, что, в свою очередь, уменьшает объем плазмы.Система питания DASH, при которой калий поступает из фруктов, овощей и обезжиренных молочных продуктов, снижает систолическое давление в среднем на 5,5 мм рт.ст. И диастолическое на 3 мм рт.ст. Это отличная система питания для тех, кто заботится о своем здоровье или хочет получить достаточное количество минералов из продуктов питания, включая калий. Эта система, так же, увеличивает и нормы магния и кальция в организме, которые также способны снижать давление в сосудах. Из-за этого, выделить какой вклад вносит калии в этот процесс, не допускается возможным.
Диеты, содержащие продукты, которые богаты калием, в то же время, содержат мало натрия, могут снизить риск высокого кровяного давления и инсульта, а так же многих заболеваний сердечно-сосудистой системы. Мета-анализ 11 проспективных когортных исследований у 247510 взрослых показал, что потребление калия 1640 мг (слишком мало) в день было связано со значительным увеличением риска развития инсульта на 21%, а так же с незначительным снижением рисков ишемической болезни сердца и других сердечно — сосудистых состояний. Однако исследования продолжаются и могут появиться новые факты.
2. Камни в почках
Это заболевание распространено у людей в возрасте от 40 до 60 лет. В основном камни состоят из оксалата кальция или фосфата кальция. Если калия в организме не достаточно, нарушается реабсорбция кальция в почках, увеличивая экскрецию кальция в моче, что может спровоцировать гиперкальциурию и образованию камней в почках. Некоторые исследования показали, что добавления цитрата калия снижает гиперкальциурию, а так же риск образования камней в почках и их роста.
3. Здоровье костей.
Исследования показали, что при получении калия из фруктов и овощей связано с увеличением минеральной плотности костей. Диетический калий способен улучшить здоровье костей. Основные механизмы этого явления до конца не изучены. Одна из основных гипотез заключается в том, что калий помогает защитить кость за счет влияния на кислотно-щелочной баланс. Диеты с высоким содержанием кислотообразующих продуктов, такие как мясо и зерновые злаки, способствуют метаболическому ацидозу и могут оказывать неблагоприятное воздействие на кость. Щелочные компоненты в виде солей калия, могут противодействовать этому эффекту и способствовать сохранению костной ткани.
4. Диабет.
Диабет 2 типа это растущая проблема современного общества. Хотя ожирение является основным фактором риска к развитию диабета, другие факторы метаболизма также играют определенную роль. Поскольку калий необходим для секреции инсулина из клеток поджелудочной железы, гипокалиемия нарушает секрецию инсулина и может приводить к непереносимости глюкозы. Этот эффект наблюдается при длительном приеме диуретиков (особенно, содержащих тиазиды) или гиперальдостеронизме (чрезмерное производство альдостерона), которые увеличивают потери калия с мочой.
Результаты исследований, проведенных в этой области, являются многообещающими. Однако требуются дополнительные эксперименты, что бы со 100% уверенностью утверждать о пользе калия в снижении рисков диабета 2 типа.
История открытия
Атомный номер калия 19, что указывает на его расположение в химической таблице Менделеева.
Примерная молярная масса 39,1 г/моль.
Электронная конфигурация калия 1s22s22p63s23p64s1
Единственная возможная степень окисления +1 (плюс один).
На внешнем энергетическом уровне имеется всего 1 электрон. Это значит, что максимальная валентность элемента 1.
Кристаллическая решётка простого вещества кубическая объёмно-центрированная.
В 1807 году английский химик Х. Дэви опытным путём получил потассий (латинское название — потассиум). Именно так изначально был назван калий. Проводя электролиз каустической воды и расплавов поташа, учёный заметил образование мягкого легкоплавкого металла. Такое достижение подтолкнуло его к новым открытиям и он стал изучать химические и физические свойства нового вещества.
Такая сенсация потрясла весь научный мир и зарубежные коллеги решили не оставаться в стороне. Уже через 2 года британский эксперт Л. В. Гилберт предложил название «Аль-кали», что в переводе с арабского означает «зола растений». И это не удивительно, ведь золу, которая оставалась после сжигания растений, обрабатывали водой, а полученную смесь выпаривали до сухого остатка. В далёкие времена это использовали как моющее средство. В 1831 году немецкий физик Г. И. Гесс, изучавший свойства нового вещества, предложил своё название для элемента, который также называли «Аль-калий».