什么是钾?

[拼音]：jia

[外文]：potassium

元素符号K，银白色金属，在元素周期表中属 IA族，原子序数19，原子量39.0983，体心立方晶体，常见化合价为+1。

1807年英国化学家戴维（H.Davy）用电解氢氧化钾的方法制得金属钾。把钾投入水中会在水面上急速奔驰，发出咝咝的声音，并出现淡紫色的火焰。因为钾是从草木灰(potash)中提取的，所以命名为potassium。

含钾的矿物很多，具有工业价值的主要有钾盐(KCl)、钾石盐(KCl·NaCl)、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)等。钾在海水中的含量为380毫克／升，盐湖中也含有大量钾盐。已发现的钾矿储藏量(以K2O计)估计为5.3×109吨，其中苏联约占49％，加拿大约占37％。最著名的产地为苏联的索利卡姆斯克（Солиκамсκ）。中国青海盐湖的储量也很丰富。

钾的化学性质比钠更活泼，在空气中猛烈燃烧，生成淡黄色的超氧化钾(KO2)；遇水放出氢气并爆炸。钾同卤素反应激烈，同液体溴接触会爆炸，同许多卤素有机化合物作用，也会发生爆炸反应。钾同一氧化碳在60℃时就能生成爆炸性的羰基化合物[K6(CO)6]，但同氮不反应。液氨是钾的良好溶剂。钾也溶于乙二胺、苯胺和汞中。钾的还原性极强，能使多种金属化合物还原成金属。

制取钾比制取钠困难得多，所以它的价格通常为钠的10倍左右。70年代末世界年产钾数百吨，价格约5美元/公斤。每公斤KO2吸收二氧化碳和水后能释放出336.6升氧气，所以广泛用作潜艇以及宇宙飞船中的供氧源。制造KO2是金属钾的主要用途。

钾钠合金(Na-K)可作传热介质，在原子反应堆中用作热载体。惰性气体经Na-K清除不纯物质后，氧和水的含量均可小于1ppm。钾也可在磁流体发电中作燃料添加剂，以提高高温气体的导电性。

金属钾和苛性钾(KOH)均会严重烧伤皮肤，不可直接接触。钾在空气中燃烧时产生碱性浓烟，也会损害人体健康。扑灭金属钾火焰可用干燥的NaCl、Na2CO3粉末，决不可用CO2和CCl4灭火，因钾遇CCl4会爆炸。钾在空气中表面氧化生成的KO2，与钾反应也能爆炸，所以在处理表面严重氧化的金属钾时，要特别小心，最好先除去氧化膜再熔化。

钾在熔盐中的溶解度很大，又能渗透到石墨层间，严重地侵蚀石墨阳极；它还极易同氧和一氧化碳生成爆炸性的超氧化钾和羰基钾，所以不能用电解氯化钾的方法制取钾。工业上用钠置换法制取钾，化学反应是Na+KCl─→K+NaCl。当体系达到平衡时，只有一小部分钾生成。但钾的沸点比钠低得多，如果将钾不断从体系中分离出去，就能不断地产生钾蒸气。工业上使用的方法有间歇法和连续法两种。

先将原料氯化钾破碎成小于30毫米的颗粒，在干燥炉内于 200～250℃烘干至含水小于0.1％。干燥后的氯化钾和钠块加入密闭反应釜内，通氮气置换釜内的空气后，抽真空至残压100托左右，加热到680～720℃。反应产生的钾蒸气上升到塔顶的冷凝器中：一部分冷凝成液体，作为回流液返回精馏柱；另一部分经支管流出，冷凝，收集于储罐中。得到的金属钾纯度在98％以上，总收率以KCl计约为70％左右。反应完成后，蒸馏出残留的少量钠钾合金，可作为原料返回使用，残渣(NaCl-KCl)熔融排出。采用不同的加料配比，可制得不同组成的钾钠合金。

工艺流程见图。主要过程在不锈钢塔内进行。塔的上部为精馏区，下部为反应区，内充不锈钢环。从塔的底部导入液体钠，经反应塔旁的叉管加热并汽化后，沿反应塔上升。熔融的氯化钾由塔中部加入，与上升的钠蒸气反应生成钾钠合金。经过精馏区分离，钾蒸气冷凝成液体，部分返回作回流液，部分取出为成品。反应物氯化钠通过塔底不断排出。为保证 *** 作安全，体系在氮气正压下 *** 作。连续法的缺点是设备腐蚀严重。工业金属钾的纯度为96％以上，经真空蒸馏，可制得99.99％以上的高纯钾，其中含氧10～50ppm、 碳10～50ppm、钠10～50ppm。高纯钾一般要保存在充氩气的密闭容器中。

参考书目

W. A. Hart & O.F.Beumel Jr. The Chemistry of Lithium，Sodium，Potassium， Rubidium，Cesium and Franciun，Pergamon，Oxford，1973.

参考文章

钾对花生生长的作用如何？经济作物玉米缺钾预防病害能力差粮食作物玉米缺钾典型症状和发病规律粮食作物钾缺乏有哪些表现鸡钾缺乏症的症状鸡柑桔园能否使用氯化钾果树园艺苹果施钾优质丰产果树园艺缺钾表现怎样的症状？经济作物如何防治番茄缺钾？蔬菜园艺棉花要注意增施钾肥经济作物

欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/bake/4715099.html