Kālijs

 

 

Nosaukums, simbols, numurs	Kālijs, K, 19
Atommasa	39,0983 g/mol
Blīvums	856 kg/m3
Kušanas temperatūra	336,53 K (63,38°C)
Vārīšanās temperatūra	1032 K (759°C)

Kālijs ir ķīmiskais elements ar simbolu K un atomskaitli 19. Kālijs ir pieskaitāms pie sārmu metāliem. Kālijs dabā brīvā veidā nav sastopams, tapēc, ka reaģē ar gaisa skābekli (veidojot oksīdu (K₂O)) un ūdeni (veidojot hidroksīdu (KOH))). (paaugstinātā temperatūrā reaģē arī ar slāpekli (veidojot nitrīdu)). Dabā kālijs ir sastopams galvenokārt hlorīdu un sulfātu veidā, kā arī alumosilikātos (kālija laukšpats).Brīvā veidā kāliju iegūst elektrolizējot tā savienojumu - parasti hlorīda vai hidroksīda kausējumus. Kālijs savienojumos var būt tikai vienvērtīgs (+1).

Vienkāršas vielas veidā kālijs ir viegls, mīksts metāls ar sudrabainu spīdumu. Tas ir trīs reizes vieglāks par alumīniju un nedaudz vieglāks par ūdeni.

Kāliju brīvā veidā pirmo reizi ieguva angļu zinātnieks K. Deivijs 1807.gadā, elektrolizējot izkausētu kālija hidroksīdu.

 Kālija nosaukums cēlies no arābu vārda “alkali”, kas tulkojumā nozīmē “pelni”, kā arī “sārms”. Anglijā, Francijā, ASV un Itālijā šim metālam lieto H. Deivija nosaukumu – “potassium”. Tas ir atvasināts no sena kālija karbonāta nosaukuma – potaša (port – pods, asch – pelni).

Pēc ķīmisko elementu izplatības Zemes garozā kālijs ieņem septīto vietu (masas daļa 2,4%). Kālijs dabā brīvā veidā nav sastopams, taču tā minerāli ir visai izplatīti Nozīmīgas kālija savienojumu nogulas ir Pripetes kālija sāļu baseinā, Augškamas, Piekarpatu un Vidusāzijas baseinos, kā arī Vācijā, Francijā, ASV un Kanādā.

Kālija savienojumi.

Kālija nitrāts (KNO₃) (kālija salpetris) ir balta, kristāliska viela, kas labi šķīst karstā ūdenī.

Kālija hidroksīds (KOH) ir balta kristāliska viela, kas labi šķīst ūdenī. Tas ir stiprs sārms. Kālija hidroksīdu parasti iegūst elektrolizējot kālija hlorīda šķīdumu, vai arī metāliskā kālija reakcijā ar ūdeni. Kālija hidroksīds ir stiprāka bāze nekā nātrija hidroksīds, tas arī ir dārgāks.

Kālija hlorīds (KCl) ir balta vai rozīga (ja nav tīrs), kristāliska viela, kas šķīst ūdenī. Tas ir sastopams dabā tīrā veidā, vai arī maisījumā ar nātrija hlorīdu. Kālija hlorīds ir galvenā kālija savienojumu rūpnieciskā izejviela.

Kālija hlorāts (KClO₃) ir balta, kristāliska viela, kas šķīst ūdenī. To lieto pirotehniskos maisījumos par oksidētāju. Kālija hlorāta bāzētās sprāgstvielas ir nestabilas.

Kālija sulfāts (K₂SO₄) ir balta, kristāliska viela, kas šķīst ūdenī. To galvenokārt lieto par minerālmēslojumu. Kālija sulfāts ir sastopams dabā dažu sāļu maisījumu sastāvā. Rūpnieciski kālija sulfātu galvenokārt iegūst no kālija hlorīda un sērskābes.

Kālija permanganāts (KMnO₄) ir permangānskābes kālija sāls. Tā ir violeti melna kristāliska viela, kas šķīst ūdenī, veidojot violetu šķīdumuKālija permanganāts ir spēcīgs oksidētājs un tas ir tā galvenais pielietojums.

Kālija karbonāts (K₂CO₃)(potašs) ir balta, kristāliska viela, kas šķīst ūdenī un veido bāzisku škīdumu. Tas ir kālija ogļskābes sāls.Kālija karbonātu lieto ziepju un stikla ražošanā. Kālija karbonātu lieto arī par citu kālija savienojumu izejvielu. Tas ir mazāk kodīgs kā kālija hidroksīds.

Kālija fluorīds (KF) ir cieta, kristāliska viela. Tas ir fluorūdeņražskābes kālija sāls. Tas dažreiz ir sastopams dabā, minerāla karobijīta veidā. Kālija fluorīda šķīdumi korodē stiklu, jo fluorīdjoni kopā ar silīciju veido šķīstošus fluorsilikātus. Šis process gan noiek lēnāk nekā ar fluorūdeņražskābi.

 Kālija jodīds (KI) ir balta, kristāliska viela, kas šķīst ūdenī. Tas ir jodūdeņražskābes kālija sāls. To lieto jodēšanai, jo tas ir relatīvi nestabils un ir mazāk higroskopisks kā nātrija jodīds.

Kālija bromīds (KBr) ir balta, kristāliska viela, kas šķīst ūdenī. Tas ir bromūdeņražskābes kālija sāls.

Kālija oksīds ir cieta viela, kas reaģē ar ūdeni un gaisa mitrumu veidojot kālija hidroksīdu.

Kālija pielietojums

Kālija un nātrija sakausējumu, kuram piemīt liela ķīmiskā aktivitāte, izmanto par reducētāju dažādu organisko vielu sintēzē, kā arī vairāku metālu, piemēram, titāna, iegūšanai. Šo sakausējumu izmanto arī par siltumnesēju atomreaktoros, bet laboratorijās to lieto gāzu žāvēšanai un attīrīšanai no skābekļa. Kāliju izmanto par katalizatoru sintētiskā kaučuka ražošanā.

Kālija hidroksīdu ( KOH ) izmanto galvenokārt dažādu kālija savienojumu iegūšanai, šķidro ziepju ražošanai, kā arī sārmu akumulatoros. Kālija hidroksīdu ir iespējams lietot gandrīz visur, kur lieto nātrija hidroksīdu.

Kālija sāļus izmanto lauksaimniecībā, minerālmēslu ražošanā, jo kālijs ir viens no trim elementiem (N, P, K), kuru augiem visvairāk nepieciešami. Kālijs intensificē fotosintēzi un ogļhidrātu veidošanos, graudaugiem tas veicina spēcīgu stiebru attīstību. Kālija saturu minerālmēslos pieņemts raksturot ar kālija oksīda (K2O ) masas daļu, kas izteikta procentos.

Kālija fluorīdu (KF) lieto koksnes konservēšanai, stikla kodināšanai un matēšanai.

 Kālija bromīdu( KBr) izmanto medicīnā kā līdzekli pret epilepsiju un fotogrāfiju izgatavošanā.

No kālija jodīda (KI )iegūst citus joda savienojumus, to lieto arī medicīnā, fotogrāfijā un analītiskajā ķīmijā.

Kālija sulfātu (K₂SO₄) lieto ādu miecēšanā, kā arī linu un kokvilnas audumu krāsošanā. Kālija sulfīdu (K2S) un kālija sulfītu (K2SO3) izmanto fotogrāfijā.

 Kālija nitrātu (KNO3) izmanto stikla un melnā šaujampulvera ražošanā, kā arī pirotehnikā.

Kālija ortofosfātu (K3PO4) izmanto mazgāšanas līdzekļos.

Kālija karbonātu jeb potašu (K2CO4) rūpniecībā iegūst no kālija hidroksīda un oglekļa dioksīda; to izmanto grūti kūstoša stikla ražošanai, šķidro ziepju iegūšanai, ādu apstrādē, kā arī poligrāfijā un fototehnikā.

Kālija permanganāts (KMnO4) ir tumši violeta kristāliska viela, ko ikdienā dēvē par zilajiem graudiņiem. Kālija permanganāts ir spēcīgs oksidētājs, to lieto dezinfekcijai un par oksidētāju organiskajā sintēzē. Laboratorijās to izmanto skābekļa un hlora iegūšanai.

Kālija hlorātu( KClO3 )izmanto kā spēcīgu oksidētāju. Tas kūst 356oC, bet

400oC temperatūrā sāk sadalīties            . Šo reakciju izmanto skābekļa iegūšanai laboratorijā. Kālija hlorātu lieto sērkociņu ražošanā un pirotehnikā. Šo vielu sauc par Bertolē sāli.

Kālija joniem ir svarīga nozīme dažādos fizioloģiskos procesos, piemēram, nervu impulsu pārvadīšanā, sirds darbības regulēšanā. Augu, cilvēku un dzīvnieku organismā ir samērā daudz kālija, tāpēc tas nav mikroelements. Cilvēka organismā kālijs un nātrijs pēc satura masas daļās dala 7.vietu ( K – 0,27%, Na – 0,26%). Daudz kālija satur bietes, kartupeļi, pākšaugi.

Kālijs ir ļoti daudzpusīgi pielietojams un daudzās dzīves jomās svarīgs un nepieciešams ķīmiskais elements. To izmanto rūpniecībā – sadzīvei nepieciešamo lietu, piem. ziepju, mazgāšanas līdzekļu ražošanai, medicīnā, poligrāfijā, fotogrāfiju izgatavošanā, pirotehnikas izgatavošanā. Ļoti svarīga nozīme kālijam ir arī lauksaimniecībā, jo tas ir nozīmīgs augu augšanas procesā. Uzskatu, ka esmu ieguvis ļoti daudz interesantas un noderīgas informācijas par šo ķīmisko elementu, un līdz ar to esmu sasniedzis šī referāta mērķi - izpētīt ķīmiskā elementa kālija (K) raksturojumu, īpašības, pielietojumu.

Izmantotā literatūra:

1. G.Rudzītis, F.Feldmanis. Ķīmija pamatskolai - Zvaigzne ABC 2000.

2. www.vikipedija.lv.

3. www.google.lv