Kalium, (von Kali aus Arabische Sprache|arab. al qalja = Soda) ist ein chemisches Element der 1. Hauptgruppe des s mit der 19.
Geschichte
Am 19. November 1807 berichtete Humphry Davy|Davy, es sei ihm gelungen, durch Elektrolyse von schwach angefeuchteten Ätzalkalien zwei verschiedene Metalle zu gewinnen; das eine Metall nannte er Sodium (dies ist noch heute die französische und englische Bezeichnung für Natrium), weil es in Soda enthalten ist, das andere Potassium (= englische und französische Bezeichnung für Kalium), weil man es aus Pottasche gewinnen kann. Im deutschen Sprachgebiet wird das Sodium Davys seit 1811 nach einem Vorschlag von Jöns Jakob Berzelius|Berzelius als Natrium bezeichnet, während man für das Potassium Davys den von Martin Heinrich Klaproth|Klaproth 1796 eingeführten Ausdruck Kalium (von arab.: al-qali = Asche, aus Pflanzenasche gewinnbar) übernahm.
Vorkommen
Kalium kommt in der Natur nur als Kation in Kaliumverbindungen vor. Im Meerwasser liegt die durchschnittliche Konzentration bei etwa 0,38 gK+/l.
Natürlich vorkommende kaliumhaltige e sind:
- Sylvin - KCl
- Sylvinit - KCl * NaCl
- Carnalit - KCl * MgCl2 * 6 H2O
- Kainit - KCl * MgSO4 * 3 H2O
- Schönit - K2SO4 * MgSO4 * 6 H2O
- Polyhalit - K2SO4 * MgSO4 * MgSO4 * 2 CaSO4
- Orthoklas (Kalifeldspat) - K
AlSi3O8
Gewinnung und Darstellung
- Umsetzung von Kaliumchlorid mit metallischem bei Temperaturen über 850 °C in der Gasphase zu Kalium und Natriumchlorid:
KCl + Na -> K + NaCl
Der sich am Kopf des Reaktionsraumes bildende Metalldampf aus Kalium und Natrium wird durch fraktionierte Destillation weiter aufgearbeitet. Abgetrenntes Natrium wird in den Reaktionsraum zurückgeführt. - Umsetzung von Kaliumfluorid mit Calciumcarbid:
2 KF + CaC2 -> CaF2 + 2 K + 2 C
Die Gewinnung durch Schmelzflusselektrolyse (s. Natrium) von Kaliumchlorid wird aufgrund der hohen Löslichkeit des metallischen Kaliums in Kaliumchlorid nicht mehr durchgeführt.
Die Weltproduktion liegt bei einigen hundert Jahrestonnen.
Eigenschaften
In trockenem verbrennt es unter violetter Flamme zu Kaliumhyperoxid KO2. An feuchter Luft reagiert es mit Wasser und weiter zu Kaliumcarbonat. In flüssigem ist Kalium, wie alle Alkalimetalle, unter Bildung einer blauvioletten Lösung gut löslich. Mit den Halogenen Brom und setzt sich Kalium unter Detonation zu den entsprechenden Halogeniden um.
Isotope
Kalium-40 ist eine wichtige Quelle natürlicher .
Verwendung
Kalium wird hauptsächlich in Kernreaktoren als Na-K-Legierung als Kühlflüssigkeit eingesetzt. Ansonsten hat metallisches Kalium nur geringe technische Bedeutung, da es durch das billigere Natrium ersetzt werden kann.
Biologische Bedeutung
Wasserlösliche Kaliumsalze werden überwiegend als Dünger|Düngemittel verwendet, da Pflanzen die im Boden vorkommenden Kaliumsilicate schlecht aufschließen können.
Wichtige kaliumhaltige Düngemittel:
- Kornkali mit MgO
- Patentkali
- Kaliumsulfat
- 60er Kali
- Nitrophoska
- Hakaphos
Kalium ist als Mineralstoffe|Mineralstoff essentiell, also lebenswichtig, vor allem in seiner Funktion als Natrium-.
Weiterhin wird Kalium gerne für unauffällige, schwer nachweisbare Morde verwendet, da zum einen sehr geringe Mengen zum Tode führen und zum anderen Kalium sich interzellulär im Körper befindet, es nach dem Tod sowieso aus den Zellmembranen austritt und noch dazu in wesentlich höherer Konzentration als die benötigte Menge.
Es ist ein essientielles Spurenelement und es wird durch Trinkwasser aufgenommen.
Sicherheitshinweise
Nachweis
Neben dem Spektroskopie|spektroskopischen Nachweis kann man in Wasser gelöste Kalium-Ion (Chemie)|Ionen mit ionenspezifischen Elektroden nachweisen. Die meisten Kaliumelektroden nutzen die spezifische Komplexierung von Kalium durch Valinomycin C54H90N6O18, welches in einer Konzentration von etwa 0,7 % in eine Kunststoffmembran eingebettet ist.
Verbindungen
In seinen Verbindungen kommt Kalium nur als 1-wertiges Kation vor:
- Kaliumbromid
- Kaliumcarbonat (Pottasche)
- Kaliumchlorat
- Kaliumchlorid
- Kaliumchromat
- Kaliumdichromat
- Kaliumfluorid
- Kaliumhydrid
- Kaliumhydroxid
- Kaliumhyperoxid
- Kaliumiodat
- Kaliumiodid
- Kalium-Natrium-Tartrat (Seignette-Salz)
- Kaliumnitrat
- Kaliumpermanganat
- Kaliumpolysulfid
- Kaliumsulfat
- Kaliumthiocyanat
- Kaliumhexacyanoferrat(III)
Literatur
Weblinks
- Vitaminwelten GmbH Vitalstoff-Bibliothek: Kalium
- http://www.m-ww.de/gesund_leben/ernaehrung/mineral_spuren/kalium.html
Kategorie:Chemisches Element Kategorie:AlkalimetallKategorie:Periode-4-Element
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