Loading [MathJax]/extensions/TeX/mhchem.js

Content-Length: 77714 | pFad | http://snl.no/kalium#-Bruk

kalium – Store norske leksikon
Utdrag fra periodesystemet
Kalium er det 19. grunnstoffet i periodesystemet. Det har atomnummer 19, atommasse 39,10 og atomsymbol K.
Av .
Lisens: CC BY SA 4.0
Kalium
Av .
Lisens: CC BY 3.0

Kalium er eit grunnstoff som i rein form er eit sølvkvitt metall. Det er så mjukt at ein lett kan skjere i det med kniv. Kalium reagerer raskt med oksygen i lufta og får då eit grått lag på overflata. Reint kalium reagerer heftig med vatn.

Faktaboks

Uttale

kalium

Etymologi
frå arabisk al-quali, 'pottoske' (kaliumkarbonat)
Engelsk namn
potassium

Kalium er det tredje grunnstoffet i gruppe 1 (alkalimetalla) i periodesystemet.

I kroppen er kalium eit viktig mineral som er avgjerande for at musklar, nyrer, hjarte og nervar skal fungere.

Bruk

Reint, metallisk kalium blir brukt ved syntesar i organisk kjemi.

Kunstgjødsel

Kalium er eit naudsynt grunnstoff for plantar. Dersom ein plante manglar kalium, blir det rikt opp sukker og aminosyrer, medan cellulose og proteindanninga blir sett ned. Grunnstoffet er dimed heilt sentral i dei fleste kunstgjødsler.

Generelt består kunstgjødsel av grunnstoffa nitrogen, fosfor og kalium. I tillegg kan det vere tilsett nokre andre viktige næringsstoff for plantar som svovel og bor. Fullgjødsel består av 10 prosent kalium.

Datering av bergartar

K-Ar-datering blir nytta til å finne alderen på bergartar. Mange bergartar og mineral inneheld isotopen 40K. Denne blir med tida omdanna til argon-isotopen 40Ar, som er ein gass. Gassen vert fanga i bergarten. Ved å smelte bergarten, blir gassen frigjeven. Dimed kan ein måle forholdstalet mellom 40K og 40Ar, og dette gjev eit godt estimat på alderen på bergarten.

Oksygenkjelde i oksygenmasker

Kalium blir brukt til framstilling av kaliumhyperoksid, KO2, som mellom anna blir brukt som oksygenkjelde i oksygenmasker. Mesteparten av kaliumet som blir produsert blir brukt til framstilling av kaliumhyperoksid.

Kaliumhyperoksid reagerer med karbondioksidet i lufta ein pustar ut og gjer at det blir danna kaliumkarbonat og oksygen.

Tankane med kaliumhyperoksid er mindre og lettare enn dei tradisjonelle gass-under-trykk-tankane, og kan òg nyttast ved dykking.

Legeringar

Natrium og kalium dannar lågtsmeltande legeringar. Lågast smeltepunkt, –12,3 °C, har ei legering med 77 prosent kalium og 23 prosent natrium. Slike legeringar blir brukte som varmeoverføringsmedium i kjernereaktorar.

Annan bruk

Kalium blir brukt i fotoceller, då det ved bestråling lett gir frå seg sitt ytste elektron.

Førekomst

Kalium utgjer 2,4 masseprosent av jordskorpa. Det førekjem ikkje i rein form, men i sambinding med andre grunnstoff. Alt i alt blir Jordas reservar av kaliumsaltar anslått til over 100 milliardar tonn.

Dei vanlegaste kaliumholdige minerala er ortoklas og muskovitt (kråkesølv). Ved forvitring av desse silikata blir frigjorde kaliumion verande att i jordbotnen. Natriumion som blir danna på liknande måte og i liknande mengder, blir ikkje absorbert i same grad av jordbotnen, men blir ført ut i havet. Havvatn inneheld derfor langt mindre kaliumioner (0,04 prosent) enn natriumioner (1,1 prosent).

Dei viktigaste kjeldene til kalium er kaliumklorid, sylvin og karnalitt, KCl·MgCl2·6H2O. Særleg rike saltførekomstar finst i Russland, Tyskland og Frankrike. Nokre av dei største førekomstane finst i Uralfjella og i Saskatchewan i Canada. USA har òg store førekomstar av kaliumsaltar, til dels i form av saltholdige innsjøar. Betydelege mengder finst òg i Det kaspiske hav og Daudehavet.

I kroppen

Kalium er livsnødvendig både for menneske, dyr og plantar. Kalium finst fortrinnsvis inne i cellene og ligg dels føre som kaliumion (K+) i cellevæska, dels bunde til plasmakolloida av cellene, og speler der ei viktig rolle både i sambinding med osmotiske forhold i cellene og for stoffskifteprosessane.

Vidare er det viktig at kalium er til stades inne i cella i større mengd enn natrium, medan det utanfor cella er omvendt. Dette har noko å seie for utløysing av muskel- og nerveimpulsar med meir.

I plantar

Kalium er viktig for plantar og andre organiske vekstar. Planterøttene tek opp større mengder kaliumion enn andre kation. Plantane treng kalium for at fleire enzym skal kunne verke optimalt. Kalium bidreg til at spalteopningane på undersida av blada kan opne og lukke seg. Spalteopningane syter for at vatn og karbondioksid blir transportert ut og inn av blada.

Fordamping av vatn og fotosyntesen er viktige prosessar der kalium er nødvendig. Mangel på kalium gjer at blada krøllar seg, og stengelen blir kort, tynn og svak. Ved mangel på kalium blir korn lettare utsett for ròtesopp. Når plantane manglar kalium, flyttar dei kalium, ved hjelp av silvev, frå eldre delar til yngre delar av planten. Plantane får kalium frå jorda eller ved at ein tilfører kalium som kunstgjødsel.

Historikk

Humphry Davy

I 1807 framstilte Humphry Davy reint kalium.

Humphry Davy
Av .
Lisens: fri

Kalium- og natriumsalt var kjende og i bruk frå oldtida. Dei gjekk under ulike namn, og då dei hadde liknande kjemiske eigenskapar, skilde ein ikkje mellom dei, sjølv om dei kom frå ulike kjelder.

Den tyske kjemikaren Martin Heinrich Klaproth var den første som hevda at karbonata av natrium og kalium var ulike. Han kalla stoffet frå planteriket kali og stoffa frå mineralriket natron.

I 1807 framstilte den britiske kjemikaren Humphry Davy eit metall ved elektrolyse av kaustisk pottoske. Med få dagars mellomrom greidde han å isolere metalla kalium og natrium. Kalium blei danna av smelta kaliumhydroksid. Han kalla grunnstoffet potassium.Ved å bruke den same metoden klarte han nokre dagar seinare å danne natrium frå smelta kaustisk soda (natriumhydroksid). Han hevda at det var eit grunnstoff som han kalla potassium.

Då den tyske kjemikaren Ludwig Wilhelm Gilbert (1769–1824) omtalte Davys oppdaging, kalla han grunnstoffet kalium, frå Klaproths kali.

Då den svenske kjemikaren Jöns Jacob Berzelius i 1813 foreslo kjemiske symbol for grunnstoffa, kalla han først kalium for Po, etter potassium, men han bytte symbolet til K for kalium året etter.

Namn

Namnet kalium kjem frå den siste delen av det arabiske ordet al qali, 'planteoske'. Alkali er namnet til alle metalla i fyrste gruppe i periodesystemet.

Det engelske og franske namnet for kalium er potassium, kalla opp etter pottoske.

Framstilling

Kalium kan framstillast ved elektrolyse av vassfritt, smelta kaliumhydroksid eller ved omsetning av kalsiumkarbid med kaliumfluorid, som illustrert i denne reaksjonslikninga:

\[\ce{CaC2(s) + 2KF(s) -> CaF2(s) + 2C(s) + 2K(l)}\]

Den viktigaste metoden er reduksjon av smelta kaliumklorid med flytande natrium ved 850 °C i ein vernande atmosfære av nitrogen. Kalium fordampar, og dampen blir kondensert. Metallet blir reinsa til slutt ved fraksjonert destillasjon.

Kjemiske eigenskapar

Kalium vil flyte på vatn, men vil smelte på grunn av den store reaksjonsvarmen som blir utvikla ved reduksjonen av vatn til hydrogen (som tek fyr umiddelbart):

\[\ce{2K(s) + 2H2O(l) -> 2K+(aq) + OH^{–}(aq) + H2(g)}\]

Ein oppbevarer difor kalium under vass- og luftfrie vilkår, til dømes i petroleum (olje). Petroleum støyter vatn frå seg og gjer at kaliumet ikkje reagerer med vatn under oppbevaringa.

Ved oppvarming i luft brenn kalium hovudsakleg til kaliumperoksid.

Kalium og kaliumsambindingane gir ein raudfiolett flammeprøve. Flammen er best å sjå gjennom blåfarga koboltglas, fordi fargen til kaliumflammen elles lett blir overskugga av den kraftigare, gule natriumflammen frå uunngåelege forureiningar.

Sambindingar

Kalium er alltid einverdig i samband (oksidasjonstal +I), det vil seie at det inngår berre eitt elektron frå kalium i sambindingar med andre grunnstoff. Dei fleste kaliumsamband er lettløyslege i vatn. Slike løysingar så vel som faste sambinding er fargelause, såframt ikkje anionet er farga.

Isotopar

Det er to stabile isotopar av kalium: 39K (93,26 prosent) og 41K (6,73 prosent). I tillegg er det ein radioaktiv isotop: 40K (0,012 prosent) med halveringstid på 1,28 milliardar år.

Sidan halveringstida for 40K er så lang, har isotopen eksistert sidan Jordas danning. 89 prosent blir spalta i eit elektron og eit 40Ca-atom og 11 prosent fangar eit elektron og blir omdanna til eit 40Ar-atom. Denne omdanninga av kalium til argon ligg til grunn for kalium-argonmetoden for aldersfastsetjing av mineral.

Radioaktivitet

40K bidreg med 20 prosent av den naturlege radioaktive bakgrunnsstrålinga.

Sidan kalium er eit heilt essensielt grunnstoff for plantar, så vil dei fleste former for kunstgjødsel innehalde kalium, og inneheld det kalium så inneheld det òg den radioaktive isotopen, 40K. Ei skipslast med kunstgjødsel kan difor vere like radioaktiv som ein med uranmalm.

Les meir i Store norske leksikon

Eksterne lenker

Faktaboks

Smeltepunkt
63,70 °C
Kokepunkt
756 °C
Massetettheit
0,856 g/cm³

Kommentarar (2)

skreiv Inga Baadshaug Eide

Er masseprosenten av jordskorpa (1,7) korrekt? De fleste kildene heg finner på nettet oppgir 2,6.

svarte Anne Eilertsen

Hei, og takk for kommentaren! Flere kilder, blant annet Royal Society of Chemistry og livescience.com oppgir andelen til 2,4 prosent, så vi har nå endret til det.

Kommentarar til artikkelen blir synleg for alle. Ikkje skriv inn sensitive opplysningar, for eksempel helseopplysningar. Fagansvarleg eller redaktør svarar når dei kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må vere logga inn for å kommentere.

eller registrer deg








ApplySandwichStrip

pFad - (p)hone/(F)rame/(a)nonymizer/(d)eclutterfier!      Saves Data!


--- a PPN by Garber Painting Akron. With Image Size Reduction included!

Fetched URL: http://snl.no/kalium#-Bruk

Alternative Proxies:

Alternative Proxy

pFad Proxy

pFad v3 Proxy

pFad v4 Proxy