Kalium är en alkalimetall och erhölls i ren elementär form 1807 av Hymphry Davy. Det är ett biologiskt viktigt grundämne och har också olika industriella tillämpningar, bland annat som gödningsmedel, bekämpningsmedel, sprängämnen etc.

Upptäckt och historia

Kalium upptäcktes från växternas aska och dess namn härrörde från pottaska (växternas aska). I tidig tid utvann man kalium genom att lägga askan från brända träd i en kruka tillsammans med vatten. blandningen värmdes upp och lösningen avdunstades för att få fram kalium (pottaska). Det framställdes först i ren form av Humphry Davy (1807) genom elektrolys. Symbolen för kalium är K och härstammar från kali (alkali), som härstammar från det arabiska ordet för växtaska (al-qalyah) .

Kalium

Klassificering av det periodiska systemet	Grupp 1 Period. 4
State at 20C	Solid
Färg	Silver-grå
Elektronkonfiguration	4s1
Elektronantal	19
Protonnummer	19
Elektronskal	2, 8, 8, 1
Densitet	0.86 g.cm-3 vid 20°C
Atomnummer	19
Atomvikt	39,10 g.mol -1
Elektronegativitet enligt Pauling	0,82

Förekomst

Kalium förekommer i naturen i form av joniska salter. I förhållande till mängden är det det 20:e vanligaste grundämnet i solsystemet och det 17:e vanligaste på jorden (utgör cirka 2,6 % av vikten av jordskorpan). Det finns också i löst form i havsvatten och utgör cirka 0,04 viktprocent kalium. Den har en låg första joniseringsenergi (418,8 kL/mol). Kalium finns också i supernovamiljö och produceras genom en explosiv syreförbränningsprocess. I människokroppen utgör kalium cirka 0,2 viktprocent och är det åttonde vanligaste grundämnet i människans biologiska system. Det är en viktig komponent i olika proteiner och enzymer. Kalium finns också i frukt (höga koncentrationer i bananer, avokado), grönsaker (potatis, tomater, gröna betor, vita bönor), fisk och kött.

Fysiska egenskaper

Kalium är en silvervit, mjuk metall med näst minsta densitet (0,89 g/cm3). Vid standardförhållanden kan kalium skäras med en kniv. Kalium genomgår en anlöning när det utsätts för luft och syre. Kalium kan flyta på vatten. Kalium har en kokpunkt på 770 °C och en smältpunkt på 63 °C. Det tillhör grupp 1 (1A) i det periodiska systemet. Kalium ger en kraftig reaktion med vatten (bildar kaliumhydroxid) och brinner med en blekviolett färg.

Kemiska egenskaper

Kalium har en valenselektron, som lätt förloras för att få en positiv laddning. Kalium är en av alkalimetallerna och den kan kombinera med anjoner för att bilda salter. Det är mycket reaktivt och oxideras snabbt när det utsätts för luft och bildar kaliumperoxid. Kalium reagerar kraftigt med vatten (bildar kaliumhydroxid) och brinner med en blek violett färg. Kalium reagerar inte med kolväten (fotogen eller mineralolja). Kalium är ett kraftfullt reduktionsmedel och är mycket stabilt i sin oxiderade form . Med vatten bildar kalium en stark alkali (KOH). Kaliumföreningarna är starkt joniska och har hög löslighet.

Betydelse och användning

• Det används ofta i gödselmedel. Det är den största industriella användningen av kalium och cirka 90 % av det kalium som produceras i världen används i produktionen av olika gödselmedel.
• Det är en vanligt förekommande livsmedelstillsats och är huvudkomponent i bakpulver och silverspegel.
• Kaliumkromat är ett allmänt använt pigment och ingår i färgämnen, bläck, fläckar etc.
• Kalium används i lädergarveringsindustrier.
• Det används för att tillverka fyrverkerier, tändstickor och sprängämnen (kaliumklorat).
• Kaliumkarbonat, vanligen kallat kaliumklorid, används ofta vid tillverkning av tvål, glas, lysrör, brandsläckare och färg-TV.
• Kaliumbromid används som lugnande medel.
• Kaliumbromid används som värmeväxlingsmaterial, i kärnkraftverk.
• Kalium används också vid tillverkning av insekticider och bekämpningsmedel.

Hälsorisker

Kalium är ett essentiellt näringsämne och människokroppen kräver en balanserad tillförsel (cirka 3,3 gram dagligen) av kalium. Brist på kalium kan leda till hypokalemi och högt blodtryck . Kalium reagerar starkt exotermiskt med vatten och stänk kan leda till brännskador och skador på huden. Det reagerar explosivt med svavelsyra, så särskild försiktighet krävs vid hantering av kalium.

Isotoper av kalium

Det finns ungefär två dussin isotoper av kalium, och tre av dem förekommer naturligt (39K, 40K och 41K). 40K är den radioaktiva isotopen. Den förekommer i människokroppen i stor mängd och cirka 4 400 kärnor av 40K sönderfaller per sekund i en genomsnittlig människokropp. 40K är den största källan till naturlig radioaktivitet och används ofta för datering av stenar. 39K är den vanligaste isotopen och utgör cirka 93,3 % av kaliumisotoperna .

http://www.chemistryexplained.com/elements/L-P/Potassium.html

Webb, D. A. (april 1939). ”The Sodium and Potassium Content of Sea Water” (PDF). The Journal of Experimental Biology (2): 183.

Dye, J. L. (1979). ”Compounds of Alkali Metal Anions”. Angewandte Chemie International Edition. 18 (8): 587-598. doi:10.1002/anie.197905871

. Whelton PK, He J, Cutler JA, Brancati FL, Appel LJ, Follmann D, Klag MJ (1997). ”Effekter av oral kalium på blodtrycket. Metaanalys av randomiserade kontrollerade kliniska prövningar”. JAMA. 277 (20): 1624-32. doi:10.1001/jama.1997.03540440058033. PMID 9168293.

”Radiation and Radioactive Decay. Radioaktiv människokropp”. Harvard Natural Sciences Lecture Demonstrations. Hämtad den 2 juli 2016