Kalium
Kalium,chem. Symbol K, Alkalimetall aus der 1. Hauptgruppe und 4. Periode des Periodensystems. Ordnungszahl 19, relative Atommasse 39,0983, Dichte 0,862 g/cm³, Schmelzpunkt 63,65 ºC, Siedepunkt 759,9 ºC. - K. ist wachsweich und silberweiß glänzend; es ähnelt chemisch dem Natrium, reagiert heftig unter Flammenbildung mit Wasser zu K.-Hydroxid und Wasserstoff. Um K. vor der Verbindung mit Sauerstoff zu schützen, wird es in reaktionsträgen Flüssigkeiten, z. B. Petroleum, aufbewahrt. Zur Gewinnung von K. wird meist K.-Fluorid mit Calciumcarbid umgesetzt oder geschmolzenes K.-Chlorid mit Natrium reduziert; Verfahren der Schmelzflusselektrolyse von wasserfreiem K.-Hydroxid werden heute nicht mehr durchgeführt. - K. wird spektralanalytisch nachgewiesen. Das Isotop ⁴⁰K (zu 0,012 % in natürl. K. enthalten) ist radioaktiv und zerfällt mit einer Halbwertszeit von 1,27 · 10⁹ Jahren in ⁴⁰Ca und ⁴⁰Ar. In kaliumhaltigen Gesteinen oder Meteoriten lässt sich aus dem Verhältnis von ⁴⁰K zu ⁴⁰Ar deren Alter bestimmen (K.-Argon-Methode). - K. ist in der Erdrinde mit 2,59 % enthalten.K., ein notwendiges Element für alle tier. und pflanzl. Organismen, hat große biolog. Bedeutung. Im Zellsaft enthalten, beeinflusst es Membrandurchlässigkeit, enzymat. Reaktionen, Synthese von Phosphaten und den osmot. Druck in der Zelle. K. ist an elektr. Vorgängen in erregbaren Strukturen (Nerven- und Muskelgewebe) beteiligt. Der Tagesbedarf des Menschen an K. liegt bei etwa 1 g. K.-Mangel führt zu Symptomen der Kraftlosigkeit, Muskel- und Kreislaufschwäche, Apathie. - Einige K.-Verbindungen sind wichtige gesteinsbildende Minerale: Feldspat, Glimmer, Leucit. Landpflanzen sind K.-Sammler; bei ihrer Veraschung fällt es als K.-Carbonat an. - K. hat kaum techn. Bedeutung, da es durch das billigere Natrium zu ersetzen ist.Verbindungen: K. tritt in Verbindungen einwertig positiv auf. K.-Hydrid, KH, ein weißes kristallines Pulver, entsteht aus K.-Metall und Wasserstoff. Mit Sauerstoff bilden sich die beim Verbrennen des K. an der Luft entstehenden Verbindungen K.-Peroxid, K₂O₂, K.-Dioxid, KO₂, und das farblose K.-Oxid, K₂O, das aus K.-Nitrat und K. dargestellt werden kann. K.-Hydroxid (Ätzkali, K.-Oxidhydrat), KOH, eine undurchsichtige weiße Masse, entsteht in wässriger Lösung bei der Elektrolyse von K.-Chlorid. Das aus dieser Lösung (Kalilauge) durch Abdampfen gewonnene feste K.-Hydroxid ist sehr hygroskopisch, eine starke Base, zieht Kohlendioxid an, schmilzt leicht und wirkt ätzend. Verwendet wird es in der Seifen- und Farbenind. K.-Carbonat (Pottasche), K₂CO₃, ein Bestandteil der Pflanzenasche, wird hauptsächlich durch Elektrolyse von K.-Chlorid und Sättigen mit Kohlendioxid dargestellt. Das weiße Salz wird zur Herstellung von Glas, Seifen, Ätzkali, Wasserglas und in der chem. Ind. verwendet. - Durch Einleiten von Kohlendioxid in eine konzentrierte Lösung des Salzes entsteht K.-Hydrogencarbonat, KHCO₃. K.-Sulfat, K₂SO₄, dient zur Darstellung von Alaun und als Düngemittel. K.-Chlorat, KClO₃, wird durch Einleiten von Chlor in heiße Kalilauge oder durch Elektrolyse wässriger Chlorkaliumlösungen dargestellt, verwendet als sauerstoffreiche Verbindung, z. B. in der Zündholz-, Sprengstoff- und Feuerwerksind. K.-Bichromat, K₂Cr₂O₇, aus Chromeisenstein gewonnen, wird in der Färberei und Druckerei als Oxidationsmittel und Beize, als fotograf. Verstärker (Chromverstärker) für unterbelichtete Negative, zum Bleichen von Fellen, zur Herstellung von Zündwaren, von gelben und roten Mineralfarben verwendet. Durch Einleiten von Chlor oder Kohlendioxid in eine wässrige Lösung von K.-Manganat bildet sich K.-Permanganat, KMnO₄, grünschwarze, metallisch glänzende Kristalle, die sich in Wasser mit tief violetter Farbe lösen; das starke Oxidationsmittel dient als Desinfektionsmittel und wird in der Oxidimetrie verwendet. K.-Sulfid, K₂S, bildet sich beim Glühen von K.-Sulfat mit Kohle als rötl. Masse; beim Kochen der konzentrierten Lösung mit Schwefel entstehen K.-Polysulfide, K₂S₃, K₂S₄, usw. Durch Erhitzen von K.-Carbonat mit Schwefel entsteht ein Gemisch von K.-Pentasulfid und K.-Thiosulfat, die Schwefelleber, die in der Medizin zu keratolyt. Schwefelbädern dient. Weitere K.-Verbindungen sind z. B. K.-Bromid (Brom), K.-Chlorid (Chlor), K.-Ferricyanid bzw. -Ferrocyanid, das rote bzw. gelbe Blutlaugensalz, K.-Nitrat, der Kalisalpeter (Salpeter) und K.-Silikat, das Kaliwasserglas (Wasserglas).