stringtranslate.com

Калий

Калий — химический элемент ; у него есть символ K (от неолатинского kalium ) и атомный номер  19. Это серебристо-белый металл, достаточно мягкий, чтобы его можно было легко разрезать ножом. [8] Металлический калий быстро реагирует с кислородом воздуха , образуя чешуйчатую белую перекись калия всего за несколько секунд воздействия. Впервые он был выделен из поташа , золы растений, от которого и произошло его название. В периодической таблице калий — один из щелочных металлов , каждый из которых имеет единственный валентный электрон во внешней электронной оболочке, который легко удаляется с образованием иона с положительным зарядом (который соединяется с анионами с образованием солей ). В природе калий встречается только в виде ионных солей. Элементарный калий бурно реагирует с водой, выделяя достаточно тепла для воспламенения выделяющегося в реакции водорода и горения пламенем сиреневого цвета . Он растворен в морской воде (0,04% калия по весу) [9] [10] и встречается во многих минералах , таких как ортоклаз , распространенный компонент гранитов и других магматических пород . [11]

Калий химически очень похож на натрий , предыдущий элемент в группе 1 таблицы Менделеева. У них одинаковая первая энергия ионизации , которая позволяет каждому атому отдать свой единственный внешний электрон. Впервые было высказано предположение в 1702 году, что это отдельные элементы, которые в сочетании с одними и теми же анионами образуют сходные соли, [12] что было продемонстрировано в 1807 году, когда элементарный калий был впервые выделен электролизом . Встречающийся в природе калий состоит из трех изотопов , из которых40К радиоактивный. _ Следы от40
К содержится во всем калии, и это наиболее распространенный радиоизотоп в организме человека.

Ионы калия жизненно важны для функционирования всех живых клеток. Перенос ионов калия через мембраны нервных клеток необходим для нормальной нервной передачи; Дефицит и избыток калия могут привести к многочисленным признакам и симптомам, включая нарушение сердечного ритма и различные электрокардиографические отклонения. Свежие фрукты и овощи являются хорошими диетическими источниками калия. Организм реагирует на приток поступающего с пищей калия, который повышает уровень калия в сыворотке крови , перемещая калий снаружи внутрь клеток и увеличивая выведение калия почками.

В большинстве промышленных применений калия используется высокая растворимость его соединений в воде, например, в мыле с морской водой . Тяжелое растениеводство быстро истощает почву, и это можно исправить с помощью сельскохозяйственных удобрений, содержащих калий, на долю которых приходится 95% мирового химического производства калия. [13]

Этимология

Английское название элемента калий происходит от слова potash [14] , которое относится к раннему методу извлечения различных солей калия: помещение в горшок золы сгоревшей древесины или листьев деревьев , добавление воды, нагревание и выпаривание раствора. . Когда Хамфри Дэви впервые выделил чистый элемент с помощью электролиза в 1807 году, он назвал его калием , что произошло от слова поташ .

Символ К происходит от слова «кали» , которое в свою очередь происходит от корня слова « алкали» , которое, в свою очередь, происходит от арабского языка : القَلْيَه al-qalyah «зола растения». В 1797 году немецкий химик Мартин Клапрот обнаружил «поташ» в минералах лейците и лепидолите и понял, что «поташ» не является продуктом роста растений, а на самом деле содержит новый элемент, который он предложил назвать калием . [15] В 1807 году Хамфри Дэви произвел этот элемент посредством электролиза: в 1809 году Людвиг Вильгельм Гилберт предложил название Калий для «калия» Дэви. [16] В 1814 году шведский химик Берцелиус предложил называть калий калием с химическим символом K. [17]

Английские и франкоязычные страны приняли название Калий , которое предпочитали Дэви и французские химики Жозеф Луи Гей-Люссак и Луи Жак Тенар , тогда как другие германские страны приняли название Калий Гилберта и Клапрота . [ 18] «Золотая книга» Международного союза теоретической и прикладной химии обозначила официальный химический символ как K. [19]

Характеристики

Физический

Пламенное испытание калия.

Калий — второй по плотности металл после лития . Это мягкое твердое вещество с низкой температурой плавления , его легко разрезать ножом. Калий имеет серебристый вид, но на воздухе он сразу же начинает тускнеть до серого цвета. [20] В ходе испытания пламенем калий и его соединения излучают сиреневый цвет с максимальной длиной волны излучения 766,5 нанометров. [21]

Нейтральные атомы калия имеют 19 электронов, что на один больше, чем в конфигурации благородного газа аргона . Из-за своей низкой энергии первой ионизации , равной 418,8  кДж/моль, атом калия с гораздо большей вероятностью потеряет последний электрон и приобретет положительный заряд, хотя отрицательно заряженные щелочные ионы K - не исключены. [22] Напротив, вторая энергия ионизации очень высока (3052  кДж/моль).

Химическая

Калий реагирует с кислородом, водой и компонентами углекислого газа в воздухе. С кислородом образует перекись калия . С водой калий образует гидроксид калия (КОН). Реакция калия с водой может быть сильно экзотермической , особенно потому, что образующийся при этом газообразный водород может воспламениться. По этой причине калий и жидкий натрий-калийный сплав ( NaK ) являются мощными осушителями , хотя они больше не используются как таковые. [23]

Соединения

Строение твердого супероксида калия ( КО 2 ).

Хорошо изучены четыре оксида калия: оксид калия ( К 2 О ), пероксид калия ( К 2 О 2 ), супероксид калия ( КО 2 ) [24] и озонид калия ( КО 3 ). Бинарные соединения калия и кислорода реагируют с водой с образованием КОН.

КОН – сильное основание . Иллюстрируя его гидрофильный характер, в одном литре воды можно растворить до 1,21 кг КОН. [25] [26] Безводный КОН встречается редко. КОН легко реагирует с диоксидом углерода ( CO 2 ) с образованием карбоната калия ( K 2 CO 3 ), и в принципе его можно использовать для удаления следов газа из воздуха. Подобно близкородственному гидроксиду натрия , КОН реагирует с жирами с образованием мыла .

В общем, соединения калия являются ионными и благодаря высокой энергии гидратации иона К + обладают превосходной растворимостью в воде. Основными частицами в водных растворах являются аквакомплексы [K(H 2 O) n ] + где n = 6 и 7. [27]

Гептафторотанталат калия ( K 2 [TaF 7 ] ) является промежуточным продуктом при очистке тантала от стойкого в других отношениях примеси ниобия . [28]

Калийорганические соединения иллюстрируют неионогенные соединения калия. Они имеют высокополярные ковалентные связи K–C. Примеры включают бензилкалий KCH 2 C 6 H 5 . Калий интеркалируется в графит с образованием различных интеркаляционных соединений графита , включая KC 8 .

изотопы

Известно 25 изотопов калия, три из которых встречаются в природе:39
К (93,3%),40
К (0,0117%) и41
К (6,7%) (по мольной доле). Встречающиеся в природе40К имеетпериод полураспада1,250 × 10 9 лет. Он распадается до стабильного40Ar путем захвата электронов или эмиссии позитронов (11,2%) или до стабильного40Са путем бета-распада (88,8%). [29] Распад40
К к40
Ar является основой общепринятого метода датировки горных пород. Традиционный метод датирования K-Ar основан на предположении, что породы не содержали аргона во время образования и что весь последующий радиогенный аргон (40
Ar ) количественно сохранялся. Минералы датируются путем измерения концентрации калия и количества радиогенных веществ.40
Ар , что накопилось. К минералам, наиболее подходящим для датирования, относятся биотит , мусковит , метаморфическая роговая обманка и вулканический полевой шпат ; целые образцы горных пород из вулканических потоков и неглубоких интрузивов также могут быть датированы, если они не изменились. [29] [30] Помимо датирования, изотопы калия использовались в качестве индикаторов в исследованиях выветривания и круговорота питательных веществ, поскольку калий является макроэлементом , необходимым для жизни [31] на Земле.

40
К содержится в природном калии (и, следовательно, в некоторых коммерческих заменителях соли) в достаточном количестве, чтобы большие пакеты с этими заменителями можно было использовать в качестве радиоактивного источника для демонстраций в классе.40
К — радиоизотоп с наибольшим содержанием в организме человека . У здоровых животных и людей40
K представляет собой крупнейший источник радиоактивности, превышающий даже14С. _ В организме человека массой 70 кг около 4400 ядер40
K распад в секунду. [32] Активность природного калия составляет 31 Бк /г. [33]

История

Поташ

Поташ представляет собой в первую очередь смесь солей калия, поскольку в растениях содержится мало натрия или он вообще отсутствует, а остальная часть основного минерального состава растения состоит из солей кальция, которые относительно плохо растворяются в воде. Хотя поташ использовался с древних времен, его состав не был понятен. Георг Эрнст Шталь получил экспериментальные данные, которые позволили ему предположить фундаментальное различие солей натрия и калия в 1702 году [12] , а Анри Луи Дюамель дю Монсо смог доказать это различие в 1736 году. [34] Точный химический состав калия и калия Соединения натрия и статус калия и натрия как химического элемента тогда не были известны, и поэтому Антуан Лавуазье не включил щелочь в свой список химических элементов в 1789 году . Применением поташа было производство стекла, отбеливателя, мыла и пороха в виде нитрата калия. [37] Калийное мыло из животных жиров и растительных масел особенно ценилось, потому что оно, как правило, более водорастворимо и имеет более мягкую текстуру, и поэтому известно как мягкое мыло. [13] Открытие Юстусом Либихом в 1840 году того, что калий является необходимым элементом для растений и что в большинстве типов почв не хватает калия [38] , вызвало резкий рост спроса на калийные соли. Древесная зола елей первоначально использовалась в качестве источника калийных солей для удобрений, но с открытием в 1868 году месторождений полезных ископаемых, содержащих хлорид калия, недалеко от Штасфурта , Германия, производство калийсодержащих удобрений началось в промышленных масштабах. [39] [40] [41] Были обнаружены и другие месторождения калийных удобрений, и к 1960-м годам Канада стала доминирующим производителем. [42] [43]

Металл

сэр Хамфри Дэви
Кусочки металлического калия

Металлический калий был впервые выделен в 1807 году Хамфри Дэви, который получил его путем электролиза расплавленного едкого поташа (KOH) с помощью недавно открытой гальванической батареи . Калий был первым металлом, выделенным электролизом. [44] Позже в том же году Дэви сообщил об экстракции металлического натрия из минерального производного ( каустическая сода , NaOH или щелок), а не из растительной соли, с помощью аналогичного метода, продемонстрировав, что элементы и, следовательно, соли, разные. [35] [36] [45] [46] Хотя производство металлических калия и натрия должно было показать, что оба являются элементами, потребовалось некоторое время, прежде чем эта точка зрения была общепринятой. [36]

Из-за чувствительности калия к воде и воздуху для обработки элемента обычно используются безвоздушные методы . Он не реагирует с азотом и насыщенными углеводородами, такими как минеральное масло или керосин . [47] Он легко растворяется в жидком аммиаке , до 480 г на 1000 г аммиака при 0  °C. В зависимости от концентрации растворы аммиака имеют цвет от синего до желтого, а их электропроводность аналогична электропроводности жидких металлов. Калий медленно реагирует с аммиаком с образованием KNH .
2, но эта реакция ускоряется небольшими количествами солей переходных металлов. [48] ​​Поскольку калий может восстанавливать соли до металлов, его часто используют в качестве восстановителя при получении мелкодисперсных металлов из их солей по методу Рике . [49] Показательным является получение магния:

MgCl 2 + 2 К → Mg + 2 KCl

Вхождение

Калий в полевом шпате

Калий образуется в сверхновых путем нуклеосинтеза из более легких атомов. Калий в основном образуется в сверхновых типа II в результате взрывного процесса сжигания кислорода . [50] Это реакции ядерного синтеза , которые не следует путать с химическим сжиганием калия в кислороде.40
K также образуется в s-процессе нуклеосинтеза и процессе горения неона . [51]

Калий является 20-м по распространенности элементом в Солнечной системе и 17-м по весу элементом на Земле. Он составляет около 2,6% веса земной коры и является седьмым по распространенности элементом в земной коре. [52] Концентрация калия в морской воде составляет 0,39  г/л [9] (0,039 мас./об.%), что составляет примерно одну двадцать седьмую концентрации натрия. [53] [54]

Геология

Элементарный калий не встречается в природе из-за его высокой реакционной способности. Он бурно реагирует с водой [47] , а также реагирует с кислородом. Ортоклаз (калиевый полевой шпат) — распространенный породообразующий минерал. Например , в граните содержится 5% калия, что значительно выше среднего показателя в земной коре. Сильвит (KCl), карналлит ( KCl·MgCl 2 ·6H 2 O ), каинит ( MgSO 4 ·KCl·3H 2 O ) и лангбейнит ( MgSO 4 ·K 2 SO 4 ) являются минералами, обнаруженными в крупных месторождениях эвапоритов по всему миру. Отложения часто имеют слои, начиная с наименее растворимых внизу и наиболее растворимых сверху. [54] Отложения селитры ( нитрата калия ) образуются в результате разложения органического материала при контакте с атмосферой, главным образом в пещерах; из-за хорошей растворимости селитры в воде образование более крупных отложений требует особых условий окружающей среды. [55]

Коммерческое производство

Добыча

Сильвит из Нью-Мексико
Монте-Кали , отвал калийной добычи и обогащения в Гессене, Германия , состоящий в основном из хлорида натрия .

Калийные соли, такие как карналлит , лангбейнит , полигалит и сильвит , образуют обширные залежи эвапорита на дне древних озер и морского дна , [53] что делает добычу калийных солей в этих средах коммерчески жизнеспособной. Основной источник калия – поташ – добывается в Канаде , России , Белоруссии , Казахстане , Германии , Израиле , США, Иордании и других местах по всему миру. [56] [57] [58] Первые добытые месторождения были расположены недалеко от Штасфурта, Германия, но месторождения простираются от Великобритании через Германию в Польшу. Они расположены в Цехштайне и отложились в средней и поздней перми . Самые крупные месторождения, когда-либо обнаруженные, находятся на глубине 1000 метров (3300 футов) под поверхностью канадской провинции Саскачеван . Месторождения расположены в группе Элк-Пойнт , добываемой в среднем девоне . В Саскачеване, где с 1960-х годов работает несколько крупных шахт, впервые был применен метод замораживания влажных песков (формация Блэрмор) для проходки через них шахтных стволов. Основной компанией по добыче калия в Саскачеване до ее слияния была Potash Corporation of Saskatchewan , ныне Nutrien . [59] Вода Мертвого моря используется Израилем и Иорданией в качестве источника поташа, в то время как концентрация в обычных океанах слишком низка для коммерческого производства по текущим ценам. [57] [58]

Химическая экстракция

Для отделения солей калия от соединений натрия и магния применяют несколько методов. Наиболее часто используемый метод — фракционное осаждение с использованием разницы растворимости солей. На некоторых шахтах также применяется электростатическое разделение измельченной солевой смеси. Образующиеся отходы натрия и магния либо складируются под землей, либо складываются в отвалы шлака . Большая часть добытого минерала калия после переработки превращается в хлорид калия. В горнодобывающей промышленности хлорид калия называют поташем, соляной кислотой поташа или просто СС. [54]

Чистый металлический калий можно выделить электролизом его гидроксида в процессе, который мало изменился с тех пор, как его впервые использовал Хамфри Дэви в 1807 году. Хотя процесс электролиза был разработан и использовался в промышленных масштабах в 1920-х годах, термический метод путем взаимодействия натрия с хлоридом калия в реакции химического равновесия стал доминирующим методом в 1950-х годах.

Na + KCl → NaCl + K

Производство натрий-калиевых сплавов осуществляется путем изменения времени реакции и количества натрия, используемого в реакции. Для получения калия также использовался процесс Грисхаймера, в котором использовалась реакция фторида калия с карбидом кальция . [54] [60]

2 КФ + СаС 2 → 2 К + СаФ 2 + 2 С

Металлический калий реагентного качества стоит около 10 долларов США за фунт (22 доллара США за кг ) в 2010 году при покупке тоннами . Металл более низкой чистоты значительно дешевле. Рынок волатилен, поскольку долгосрочное хранение металла затруднено. Его необходимо хранить в атмосфере сухого инертного газа или безводного минерального масла , чтобы предотвратить образование поверхностного слоя супероксида калия , чувствительного к давлению взрывчатого вещества , которое детонирует при царапине. В результате взрыва часто возникает пожар, который трудно потушить. [61] [62]

Идентификация катионов

В настоящее время количество калия определяют с помощью методов ионизации, но когда-то его количественно определяли с помощью гравиметрического анализа .

Реагенты, используемые для осаждения солей калия, включают тетрафенилборат натрия , гексахлорплатиновую кислоту и кобальтинитрит натрия с образованием соответственно тетрафенилбората калия , гексахлорплатината калия и кобальтинитрита калия . [47] Показательна реакция с кобальтинитритом натрия :

3 K + + Na 3 [Co(NO 2 ) 6 ] → K 3 [Co(NO 2 ) 6 ] + 3 Na +

Кобальтинитрит калия получают в виде желтого твердого вещества.

Коммерческое использование

Удобрения

Удобрение сульфат калия/сульфат магния

Ионы калия являются важным компонентом питания растений и содержатся в большинстве типов почв . [13] Они используются в качестве удобрений в сельском хозяйстве , садоводстве и гидропонной культуре в форме хлорида (KCl), сульфата ( K 2 SO 4 ) или нитрата ( KNO 3 ), что представляет собой букву «К» в «NPK». . Сельскохозяйственные удобрения потребляют 95% мирового химического производства калия, и около 90% этого калия поставляется в виде KCl. [13] Содержание калия в большинстве растений колеблется от 0,5% до 2% от массы собранного урожая, условно выражаемой в количестве K 2 O . Современное высокоурожайное сельское хозяйство зависит от удобрений, которые заменяют калий, потерянный при сборе урожая. Большинство сельскохозяйственных удобрений содержат хлорид калия, а сульфат калия используется для культур, чувствительных к хлориду, или культур, требующих более высокого содержания серы. Сульфат образуется главным образом при разложении сложных минералов каинита ( MgSO 4 ·KCl·3H 2 O ) и лангбейнита ( MgSO 4 ·K 2 SO 4 ). Лишь очень немногие удобрения содержат нитрат калия. [63] В 2005 году около 93% мирового производства калия потреблялось промышленностью удобрений. [58] Кроме того, калий может играть ключевую роль в круговороте питательных веществ, контролируя состав подстилки. [64]

Медицинское использование

Цитрат калия

Цитрат калия используется для лечения мочекаменной болезни, называемой почечным тубулярным ацидозом . [65]

Хлорид калия

Калий в форме хлорида калия используется в качестве лекарства для лечения и предотвращения низкого уровня калия в крови . [66] Низкий уровень калия в крови может возникнуть из-за рвоты , диареи или приема некоторых лекарств. [67] Его вводят путем медленной инъекции в вену или через рот. [68]

Пищевые добавки

Калий-натрий тартрат ( KNaC 4 H 4 O 6 , сепельная соль ) — основной компонент некоторых разновидностей разрыхлителей ; его также используют при серебрении зеркал. Бромат калия ( KBrO 3 ) — сильный окислитель (Е924), используемый для улучшения прочности теста и высоты подъема. Бисульфит калия ( KHSO 3 ) используется в качестве пищевого консерванта, например, в виноделии и пивоварении (но не в мясе). Его также используют для отбеливания тканей и соломы, а также при дублении кожи . [69] [70]

Промышленный

Основными химическими веществами калия являются гидроксид калия, карбонат калия, сульфат калия и хлорид калия. Мегатонны этих соединений производятся ежегодно. [71]

КОН — сильное основание, которое используется в промышленности для нейтрализации сильных и слабых кислот , для регулирования pH и производства калийных солей . Он также используется для омыления жиров и масел , в промышленных чистящих средствах и в реакциях гидролиза, например, сложных эфиров . [72] [73]

Нитрат калия ( KNO 3 ) или селитра получают из природных источников, таких как гуано и эвапориты , или производятся с помощью процесса Габера ; это окислитель пороха ( черный порох ) и важное сельскохозяйственное удобрение. Цианид калия (KCN) применяется в промышленности для растворения меди и драгоценных металлов, в частности серебра и золота , путем образования комплексов . Его области применения включают добычу золота , гальванику и гальваническую формовку этих металлов ; он также используется в органическом синтезе для получения нитрилов . Карбонат калия ( K 2 CO 3 или поташ) используется при производстве стекла, мыла, цветных телевизоров, люминесцентных ламп, текстильных красителей и пигментов. [74] Перманганат калия ( KMnO 4 ) является окислительным, отбеливающим и очищающим веществом и используется для производства сахарина . Хлорат калия ( KClO 3 ) добавляют в спички и взрывчатые вещества. Бромид калия (KBr) раньше использовался как успокаивающее средство и в фотографии. [13]

В то время как хромат калия ( K 2 CrO 4 ) используется в производстве множества различных коммерческих продуктов, таких как чернила , красители , морилки (путем реакции с дубильной кислотой в древесине), взрывчатые вещества , фейерверки , бумага для мух и спички. , [75] , а также при дублении кожи все эти применения обусловлены химией иона хромата, а не иона калия. [76]

Нишевое использование

Существуют тысячи применений различных соединений калия. Одним из примеров является супероксид калия , KO 2 , оранжевое твердое вещество, которое действует как переносной источник кислорода и поглотитель углекислого газа. Он широко используется в системах дыхания в шахтах, на подводных лодках и космических кораблях, поскольку занимает меньший объем, чем газообразный кислород. [77] [78]

4 КО 2 + 2 СО 2 → 2 К 2 СО 3 + 3 О 2

Другим примером является кобальтинитрит калия , K 3 [Co(NO 2 ) 6 ] , который используется в качестве художественного пигмента под названием ауреолин или кобальтовый желтый. [79]

Стабильные изотопы калия можно охладить лазером и использовать для исследования фундаментальных и технологических проблем квантовой физики . Два бозонных изотопа обладают удобными резонансами Фешбаха , что позволяет проводить исследования, требующие настраиваемых взаимодействий, в то время как40
К — один из двух стабильных фермионов среди щелочных металлов. [80]

Лабораторное использование

Сплав натрия и калия NaK представляет собой жидкость, используемую в качестве теплоносителя и осушителя для производства сухих и безвоздушных растворителей . Его также можно использовать в реактивной дистилляции . [81] Тройной сплав, состоящий из 12% Na, 47% K и 41% Cs, имеет самую низкую температуру плавления -78 ° C среди всех металлических соединений. [20] 

Металлический калий используется в нескольких типах магнитометров . [82]

Биологическая роль

Калий является восьмым или девятым по массе элементом (0,2%) в организме человека, так что  взрослый человек весом 60 кг содержит в общей сложности около 120  г калия. [83] В организме калия примерно столько же, сколько серы и хлора, и больше только кальция и фосфора (за исключением вездесущих элементов CHON ). [84] Ионы калия присутствуют в самых разных белках и ферментах. [85]

Биохимическая функция

Уровни калия влияют на множество физиологических процессов, в том числе [86] [87] [88]

Гомеостаз

Гомеостаз калия означает поддержание общего содержания калия в организме, уровня калия в плазме и соотношения внутриклеточных и внеклеточных концентраций калия в узких пределах на фоне пульсирующего поступления (приема пищи), обязательной почечной экскреции и сдвигов между внутриклеточными и внеклеточными. отсеки.

Уровни плазмы

Уровень калия в плазме обычно поддерживается на уровне 3,5–5,5 миллимолей (ммоль) [или миллиэквивалентов (мэкв)] на литр с помощью нескольких механизмов. [91] Уровни за пределами этого диапазона связаны с увеличением смертности от множественных причин, [92] и некоторые заболевания сердца, почек, [93] и легких прогрессируют быстрее, если уровень калия в сыворотке не поддерживается в пределах нормального диапазона.

При приеме пищи в среднем 40–50  ммоль в организме содержится больше калия, чем содержится во всей плазме (20–25  ммоль). Этот всплеск приводит к повышению уровня калия в плазме до 10% до его клиренса почечными и экстраренальными механизмами. [94]

Гипокалиемия , дефицит калия в плазме, в тяжелой форме может привести к летальному исходу. Распространенными причинами являются повышенные желудочно-кишечные потери ( рвота , диарея ) и повышенные почечные потери ( диурез ). [95] Симптомы дефицита включают мышечную слабость, паралитическую кишечную непроходимость , нарушения ЭКГ, снижение рефлекторной реакции; а в тяжелых случаях — паралич дыхания, алкалоз и сердечная аритмия . [96]

Механизмы контроля

Содержание калия в плазме жестко контролируется четырьмя основными механизмами, имеющими различные названия и классификации. Это:

  1. реактивная система отрицательной обратной связи,
  2. реактивная система прямой связи,
  3. прогностическая или циркадная система, и
  4. внутренняя или клеточная мембранная транспортная система.

В совокупности первые три иногда называют «системой внешнего гомеостаза калия»; [97] и первые два — «система гомеостаза реактивного калия».

Почечная фильтрация, реабсорбция и выведение

Почечная обработка калия тесно связана с обработкой натрия. Калий является основным катионом (положительным ионом) внутри клеток животных (150  ммоль/л, 4,8  г/л), а натрий является основным катионом внеклеточной жидкости (150  ммоль/л, 3,345  г/л). В почках через клубочки и в почечные канальцы  за сутки фильтруется около 180 литров плазмы . [100] Эта фильтрация включает около 600 мг натрия и 33 мг калия. Поскольку с помощью диеты можно заменить только 1–10 мг натрия и 1–4 мг калия, почечная фильтрация должна эффективно реабсорбировать оставшуюся часть из плазмы.    

Натрий реабсорбируется для поддержания внеклеточного объема, осмотического давления и концентрации натрия в сыворотке в узких пределах. Калий реабсорбируется, поддерживая концентрацию калия в сыворотке крови в узких пределах. [101] Натриевые насосы в почечных канальцах обеспечивают реабсорбцию натрия. Калий необходимо сохранять, но поскольку количество калия в плазме крови очень мало, а запас калия в клетках примерно в 30 раз больше, то с калием ситуация не столь критична. Поскольку калий перемещается пассивно [102] [103] в противотоке к натрию в ответ на кажущееся (но не фактическое) равновесие Доннана , [104] моча никогда не может опуститься ниже концентрации калия в сыворотке, за исключением случаев, когда активно выделяется вода. в конце обработки. Калий дважды выводится из организма и трижды реабсорбируется, прежде чем моча достигнет собирательных трубочек. [105] В этот момент моча обычно имеет примерно такую ​​же концентрацию калия, как и плазма. В конце обработки калий выделяется еще раз, если его уровень в сыворотке слишком высок. [ нужна цитата ]

При отсутствии потребления калия он выводится в дозе около 200  мг в день до тех пор, пока примерно через неделю уровень калия в сыворотке не снизится до умеренно дефицитного уровня 3,0–3,5  ммоль/л. [106] Если калий все еще удерживается, его концентрация продолжает падать до тех пор, пока серьезный дефицит не приведет к смерти. [107]

Калий пассивно перемещается через поры клеточной мембраны. Когда ионы движутся через транспортеры ионов (насосы), в насосах с обеих сторон клеточной мембраны есть ворота, и одновременно может быть открыт только один ворота. В результате в секунду проходит около 100 ионов. Ионные каналы имеют только одни ворота, и через них может проходить только один вид ионов со скоростью от 10 до 100 миллионов ионов в секунду. [108] Кальций необходим для открытия пор, [109] хотя кальций может действовать и наоборот, блокируя по крайней мере одну из пор. [110] Карбонильные группы аминокислот внутри поры имитируют гидратацию воды, которая происходит в водном растворе [111] по природе электростатических зарядов на четырех карбонильных группах внутри поры. [112]

Питание

Диетические рекомендации

Национальная медицинская академия США (NAM) от имени США и Канады устанавливает эталонные нормы потребления с пищей , включая расчетные средние потребности (EAR) и рекомендуемые диетические нормы (RDA) или адекватные дозы (AI) на случай, если их нет. достаточно информации для установки EAR и RDA.

Как для мальчиков, так и для женщин в возрасте до 9 лет норма содержания калия составляет: 400  мг калия для детей в возрасте от 0 до 6 месяцев, 860 мг калия для детей в возрасте от 7 до 12 месяцев, 2000 мг калия для детей в  возрасте от 7 до 12 месяцев.  детям от 1 до 3 лет и 2300  мг калия детям от 4 до 8 лет.

Для мужчин в возрасте 9 лет и старше норма содержания калия составляет: 2500  мг калия для мужчин в возрасте от 9 до 13 лет, 3000  мг калия для мужчин в возрасте от 14 до 18 лет и 3400  мг для мужчин, которые 19 лет и старше.

Для женщин в возрасте 9 лет и старше норма содержания калия составляет: 2300  мг калия для женщин в возрасте от 9 до 18 лет и 2600  мг калия для женщин в возрасте 19 лет и старше.

Для беременных и кормящих женщин норма содержания калия составляет: 2600  мг калия для беременных женщин в возрасте от 14 до 18 лет, 2900  мг для беременных женщин в возрасте 19 лет и старше; кроме того, 2500  мг калия для кормящих женщин в возрасте от 14 до 18 лет и 2800  мг для кормящих женщин в возрасте 19 лет и старше. Что касается безопасности, NAM также устанавливает допустимые верхние уровни потребления (ULS) для витаминов и минералов, но в отношении калия доказательств было недостаточно, поэтому UL не был установлен. [113] [114]

По состоянию на 2004 год большинство взрослых американцев потребляли менее 3000  мг. [115]

Аналогичным образом, в Европейском Союзе, особенно в Германии и Италии, недостаточное потребление калия является довольно распространенным явлением. [116] Британская национальная служба здравоохранения рекомендует аналогичную дозу, заявляя, что взрослым необходимо 3500  мг в день и что избыточное количество может вызвать проблемы со здоровьем, такие как боль в животе и диарея . [117]

В 2019 году Национальные академии наук, техники и медицины пересмотрели достаточное потребление калия до 2600 мг/день для женщин 19 лет и старше, не беременных и не кормящих грудью, и 3400 мг/день для мужчин 19 лет. и старше. [118] [119]

Источники питания

Калий присутствует во всех фруктах, овощах, мясе и рыбе. К продуктам с высоким содержанием калия относятся батат , петрушка , курага , молоко , шоколад , все орехи (особенно миндаль и фисташки ), картофель , побеги бамбука , бананы , авокадо , кокосовая вода , соевые бобы и отруби . [120]

Министерство сельского хозяйства США также перечисляет томатную пасту , апельсиновый сок , зелень свеклы , белую фасоль , бананы и многие другие диетические источники калия, расположенные в порядке убывания содержания калия. Дневная норма калия содержится в 5 бананах или 11 бананах. [121]

Недостаточное потребление

Диеты с низким содержанием калия могут привести к гипертонии [122] и гипокалиемии .

Дополнение

Добавки калия наиболее широко используются в сочетании с диуретиками , которые блокируют реабсорбцию натрия и воды выше дистальных канальцев ( тиазиды и петлевые диуретики ), поскольку это способствует увеличению секреции калия в дистальных канальцах, что приводит к увеличению экскреции калия. [ нужна медицинская ссылка ] Доступны различные добавки, отпускаемые по рецепту и без рецепта. [ нужна цитата ] Хлорид калия можно растворить в воде, но соленый/горький вкус делает жидкие добавки неприятными. [123] Типичные дозы варьируются от 10  ммоль (400  мг) до 20  ммоль (800  мг). [ нужна медицинская ссылка ] Калий также доступен в таблетках или капсулах, формула которых позволяет калию медленно вымываться из матрицы, поскольку очень высокие концентрации ионов калия, возникающие рядом с твердой таблеткой, могут повредить слизистую оболочку желудка или кишечника. [68] [ нужна медицинская ссылка ] По этой причине в США закон США ограничивает продаваемые без рецепта таблетки калия максимум 99  мг калия. [ нужна цитата ]

Метаанализ пришел к выводу, что увеличение ежедневного потребления калия на 1640 мг связано со снижением риска инсульта на 21% . [124] Хлорид калия и бикарбонат калия могут быть полезны для контроля легкой гипертензии . [125] В 2020 году калий занял 33-е место среди наиболее часто назначаемых лекарств в США: на него было выписано более 17 миллионов рецептов. [126] [127]   

Обнаружение вкусовыми рецепторами

Калий можно обнаружить по вкусу, поскольку он вызывает три из пяти типов вкусовых ощущений в зависимости от концентрации. Разбавленные растворы ионов калия имеют сладкий вкус, что допускает умеренные концентрации в молоке и соках, тогда как более высокие концентрации становятся все более горькими/щелочными и, наконец, также солеными на вкус. Сочетание горечи и солености растворов с высоким содержанием калия делает добавление высоких доз калия жидкими напитками проблемой вкуса. [123] [128]

Меры предосторожности

Металлический калий может бурно реагировать с водой с образованием КОН и газообразного водорода.

2 K(тв) + 2 H 2 O(ж) → 2 КОН(водн.) + H 2 (г)↑
Реакция металлического калия с водой. Выделяется водород, а вместе с парами калия горит розовым или сиреневым пламенем. В растворе образуется сильнощелочной гидроксид калия.

Эта реакция является экзотермической и выделяет достаточно тепла, чтобы воспламенить образующийся водород в присутствии кислорода. Мелкоизмельченный калий воспламеняется на воздухе при комнатной температуре. Массивный металл при нагревании воспламеняется на воздухе. Поскольку его плотность составляет 0,89  г/см 3 , горящий калий плавает в воде, подвергая его воздействию кислорода воздуха. Многие распространенные средства пожаротушения, в том числе вода, либо неэффективны, либо усугубляют калийный пожар. Азот , аргон , хлорид натрия (поваренная соль), карбонат натрия (кальцинированная сода) и диоксид кремния (песок) эффективны, если они сухие. Некоторые порошковые огнетушители класса D , предназначенные для тушения возгорания металлов, также эффективны. Эти агенты лишают огонь кислорода и охлаждают металлический калий. [130]

При хранении калий образует пероксиды и супероксиды. Эти пероксиды могут бурно реагировать с органическими соединениями, такими как масла. Как пероксиды, так и супероксиды могут взрывоопасно реагировать с металлическим калием. [131]

Поскольку калий вступает в реакцию с парами воды в воздухе, его обычно хранят в безводном минеральном масле или керосине. В отличие от лития и натрия, калий не следует хранить под маслом более шести месяцев, за исключением инертной (бескислородной) атмосферы или под вакуумом. При длительном хранении на воздухе на металле и под крышкой контейнера могут образовываться опасные, чувствительные к ударам пероксиды, которые могут взорваться при открытии. [132]

Прием внутрь большого количества соединений калия может привести к гиперкалиемии , сильно влияющей на сердечно-сосудистую систему. [133] [134] Хлорид калия используется в США для казней с помощью смертельных инъекций . [133]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Стандартные атомные массы: калий». ЦИАВ . 1979.
  2. ^ Прохаска Т., Ирргехер Дж., Бенефилд Дж. и др. (04.05.2022). «Стандартные атомные массы элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)». Чистая и прикладная химия . doi : 10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  3. ^ аб Эйткен Ф, Волино Ф (январь 2022 г.). «Новые уравнения состояния, описывающие как динамическую вязкость, так и коэффициент самодиффузии калия и таллия в их жидких фазах». Физика жидкостей . 34 (1): 017112. дои : 10.1063/5.0079944.
  4. ^ ab Arblaster JW (2018). Некоторые значения кристаллографических свойств элементов . Парк материалов, Огайо: ASM International. ISBN 978-1-62708-155-9.
  5. ^ Хейнс WM, изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.122. ISBN 1-4398-5511-0.
  6. ^ Магнитная восприимчивость элементов и неорганических соединений, в Lide DR, изд. (2005). Справочник CRC по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  7. ^ Вест Р (1984). CRC, Справочник по химии и физике . Бока-Ратон, Флорида: Издательство компании Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  8. ^ Августин А. «Калий / Химический элемент». Британская энциклопедия . Проверено 17 апреля 2019 г. Калий Физические свойства
  9. ^ аб Уэбб Д.А. (апрель 1939 г.). «Содержание натрия и калия в морской воде» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии (2): 183.
  10. ^ Энтони Дж (2006). «Подробный состав морской воды соленостью 3,5%». seafriends.org.nz . Проверено 23 сентября 2011 г.
  11. ^ Гальперин М.Л., Камель К.С. (11 июля 1998 г.). «Калий». Ланцет . 352 (9122): 135–140. дои : 10.1016/S0140-6736(98)85044-7. ISSN  0140-6736. PMID  9672294. S2CID  208790031.
  12. ^ аб Маргграф А.С. (1761). Химише Шрифтен. п. 167.
  13. ^ abcde Гринвуд, с. 73
  14. ^ Дэви Х (1808). «О некоторых новых явлениях химических изменений, производимых электричеством, в частности о разложении фиксированных щелочей и обнаружении новых веществ, составляющих их основания; и об общей природе щелочных тел». Философские труды Королевского общества . 98:32 . дои : 10.1098/rstl.1808.0001 .
  15. ^ Клапрот, М. (1797) «Nouvelles données родственники à l'histoire naturallle de l'alcali végétal» (Новые данные о естественной истории растительных щелочей), Mémoires de l'Académie royale des Sciences et belles-lettres (Берлин) ), стр. 9–13; см. стр. 13. Со с. 13: «Cet alcali ne pouvant donc plus être envisage comme un produit de la végétation dans les plantes, occcupe une propre dans la série des simples du règne minéral, andI il il il il il idient nécessaire de lui назначить имя, qui convienne mieux à La
    dénomination de Potasche (потасс), que la nouvelle nomenclature françoise, a consacrée comme nom de tout le жанр, ne sauroit faire Fortune auprès des chimistes allemands, qui sendent à quel point la dérivation étymologique en est viceieuse. de ce qu'anciennement on se servoit pour la Calcination des Lessives Concentrées des Cendres, de Pots de Fer ( pott en Dialecte de la Basse-Saxe) auxquels on a substitué des fours à Calciner
    . используйте растворы щелочей из растений, растительных щелочей, потасса и т. д. калийной кислоты , а также ревенира по старинному наименованию натрона , вместо тяжелых минеральных щелочей, раствора и т. д.
    (Эта щелочь [т. е. поташ] — [которая] поэтому уже не может рассматриваться как продукт роста растений — занимает подобающее место в первоначально простом ряду минерального царства, и становится необходимым дать ей имя, которое более соответствует его природе.
    Название «поташ» ( potasse ), которое новая французская номенклатура даровала как название всего вида [т. е. вещества], не нашло бы признания среди немецких химиков, которые чувствуют в некоторой степени [что] этимологическое происхождение этого слова ошибочно. Действительно, оно взято из [сосудов], которые раньше использовались для обжига стирального порошка, концентрированного из золы: железные горшки ( горшок на диалекте Нижней Саксонии), для которых обжиг С тех пор печи были заменены.
    Таким образом, теперь я предлагаю заменить до сих пор распространенные слова «растительная щелочь», «растительная щелочь», «калий» и т. д. словами «калий» и  вернуться к старому названию «натрон» . вместо того, чтобы говорить «минеральная щелочь», «сода» и т. д.)
  16. ^ Дэви, Хамфри (1809). «Ueber einige neue Erscheinungen chemischer Veränderungen, welche durch die Electricität bewirkt werden; insbesondere über die Zersetzung der feuerbeständigen Alkalien, die Darstellung der neuen Körper, welche ihre Basen ausmachen, und die Natur der Alkalien überhaupt» [ О некоторых новых явлениях химических превращений, которые достигаются с помощью электричества; в частности, разложение огнестойких щелочей [т. е. щелочей, которые не могут быть восстановлены пламенем до основных металлов], получение новых веществ, составляющих их [металлические] основания, и природа щелочей в целом]. Аннален дер Физик . 31 (2): 113–175. Бибкод : 1809АнП....31..113D. дои : 10.1002/andp.18090310202. п. 157: В unserer deutschen Nomenclatur würde ich die Namen Kalium und Natronium vorschlagen, wenn man nichtlieber bei den von Herrn Erman gebrauchten und von mehreren angenommenen Benennungen Kali-Metalloid and Natron-Metalloid , bis zur völligen Aufklärung der chemischen Natur dieser r äthzelhaften Körper bleiben будет . Oder vielleicht findet man es noch zweckmässiger fürs Erste zwei Klassen zu machen, Metalle und Metalloide , and in die Letztere Kalium und Natronium zu setzen. — Гилберт. (В нашей немецкой номенклатуре я бы предложил названия Калий и Натроний , если бы не продолжить названия Кали-металлоид и Натрон-металлоид , которые использует г-н Эрман [т.е. немецкий профессор физики Пауль Эрман (1764–1851 ). )] и приняты несколькими [людьми], пока не будет окончательно выяснена химическая природа этих загадочных веществ. Или, может быть, найдётся пока ещё более целесообразным создать два класса — металлы и металлоиды — и поместить в них Калий и Натроний последний — Гилберт.)
  17. ^ Берцелиус, Дж. Джейкоб (1814) Försök, att, genom användandet af den Electrokemiska Theorien och de Kemiska пропорциональной, grundlägga ett rent vettenskapligt system for Mineralogien [Попытка, используя электрохимическую теорию и химические пропорции, основать чистую научную систему по минералогии]. Стокгольм, Швеция: А. Гаделиус., с. 87.
  18. ^ 19. Калий (калий) - Элементимология и элементы Multidict. Вандеркрогт.нет
  19. ^ Макнот, А.Д. и Уилкинсон, А. ред. (1997). Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга»). ИЮПАК. Научные публикации Блэквелла, Оксфорд.
  20. ^ аб Гринвуд, с. 76
  21. ^ Гринвуд, с. 75
  22. ^ Дай JL (1979). «Соединения анионов щелочных металлов». Angewandte Chemie, международное издание . 18 (8): 587–598. дои : 10.1002/anie.197905871.
  23. ^ Уильямс Д.Б., Лоутон М. (2010). «Сушка органических растворителей: количественная оценка эффективности некоторых осушителей». Журнал органической химии . 75 (24): 8351–8354. дои : 10.1021/jo101589h. PMID  20945830. S2CID  17801540.
  24. ^ Лиде ДР (1998). Справочник по химии и физике (87-е изд.). Бока-Ратон, Флорида, США: CRC Press. стр. 477, 520. ISBN. 978-0-8493-0594-8.
  25. ^ Лиде ДР, изд. (2005). Справочник CRC по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. п. 4–80. ISBN 0-8493-0486-5.
  26. ^ Шульц, с. 94
  27. ^ Линкольн, Сан-Франциско; Риченс, Д.Т. и Сайкс, А.Г. «Аква-ионы металлов» в книге Дж. А. Макклеверти и Т. Дж. Мейера (ред.) Комплексная координационная химия II, Vol. 1, стр. 515–555, ISBN 978-0-08-043748-4 . 
  28. ^ Энтони Агулянски (2004). «Химия фтора при переработке тантала и ниобия». В Анатолии Агулянском (ред.). Химия соединений фторидов тантала и ниобия (1-е изд.). Берлингтон: Эльзевир. ISBN 9780080529028.
  29. ^ ab Audi G, Берсильон О, Блашо Дж, Вапстра АХ (2003), «Оценка NUBASE свойств ядра и распада», Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A, doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
  30. ^ Боуэн Р., Аттендорн Х.Г. (1988). «Теория и предположения в калий-аргоновом датировании». Изотопы в науках о Земле . Спрингер. стр. 203–8. ISBN 978-0-412-53710-3.
  31. ^ Анач, Д., Мартин-Превель, П. (1999). Улучшение качества урожая за счет рационального использования питательных веществ. Спрингер. стр. 290–. ISBN 978-0-7923-5850-3.
  32. ^ «Радиация и радиоактивный распад. Радиоактивное тело человека». Демонстрации лекций по естественным наукам в Гарварде . Проверено 2 июля 2016 г.
  33. ^ Винтерингем, Ф. П. В., Эффекты, Постоянный комитет ФАО по радиации, отдел освоения земель и водных ресурсов, Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (1989). Радиоактивные осадки в почвах, сельскохозяйственных культурах и продуктах питания: общий обзор. Продовольственная и сельскохозяйственная организация. п. 32. ISBN 978-92-5-102877-3.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  34. ^ дю Монсо HL (1702–1797). «Сюр-ла-База-де-Сель-Марен». Мемуары Королевской академии наук (на французском языке): 65–68.
  35. ^ ab Weeks ME (1932). «Открытие элементов. IX. Три щелочных металла: калий, натрий и литий». Журнал химического образования . 9 (6): 1035. Бибкод : 1932JChEd...9.1035W. дои : 10.1021/ed009p1035.
  36. ^ abc Зигфрид Р. (1963). «Открытие калия и натрия и проблема химических элементов». Исида . 54 (2): 247–258. дои : 10.1086/349704. JSTOR  228541. PMID  14147904. S2CID  38152048.
  37. ^ Браун, Калифорния (1926). «Исторические заметки об отечественной калийной промышленности в ранние колониальные и более поздние времена». Журнал химического образования . 3 (7): 749–756. Бибкод : 1926JChEd...3..749B. дои : 10.1021/ed003p749.
  38. ^ Либих, Юстус фон (1840). Die Organische Chemie in ihrer Anwendung auf Agricultur und Physiologie (на немецком языке). Ф. Видег и Зон.
  39. ^ Кордель, Оскар (1868). Die Stassfurter Kalisalze in der Landwirtschalt: Eine Besprechung ... (на немецком языке). Л. Шнок.
  40. ^ Бирнбаум К. (1869). Die Kalidüngung in ihren Vortheilen und Gfahren (на немецком языке).
  41. ^ Организация Объединенных Наций по промышленному развитию и Международный центр разработки удобрений (1998). Руководство по удобрениям. Спрингер. стр. 46, 417. ISBN. 978-0-7923-5032-3.
  42. ^ Миллер Х (1980). «Поташ из древесной золы: передовые технологии в Канаде и США». Технологии и культура . 21 (2): 187–208. дои : 10.2307/3103338. JSTOR  3103338. S2CID  112819807.
  43. ^ Риттенхаус, Пенсильвания (1979). «Поташ и политика». Экономическая геология . 74 (2): 353–7. Бибкод : 1979EcGeo..74..353R. doi : 10.2113/gsecongeo.74.2.353.
  44. ^ Энхаг П. (2004). «11. Натрий и калий». Энциклопедия стихий. Wiley-VCH Вайнхайм. ISBN 978-3-527-30666-4.
  45. ^ Дэви Х (1808). «О некоторых новых явлениях химических изменений, производимых электричеством, в частности о разложении фиксированных щелочей и обнаружении новых веществ, составляющих их основания; и об общей природе щелочных тел». Философские труды Королевского общества . 98 : 1–44. дои : 10.1098/rstl.1808.0001 .
  46. ^ Шапошник В.А. (2007). «История открытия калия и натрия (к 200-летию открытия калия и натрия)». Журнал аналитической химии . 62 (11): 1100–2. дои : 10.1134/S1061934807110160. S2CID  96141217.
  47. ^ abc Холлеман А.Ф., Виберг Э., Виберг Н. (1985). «Калий». Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (изд. 91–100). Вальтер де Грюйтер. ISBN 978-3-11-007511-3.
  48. ^ Буркхардт, с. 32
  49. ^ Рике, Р.Д. (1989). «Получение металлоорганических соединений из высокореактивных металлических порошков». Наука . 246 (4935): 1260–4. Бибкод : 1989Sci...246.1260R. дои : 10.1126/science.246.4935.1260. PMID  17832221. S2CID  92794.
  50. ^ Шиманский В., Бикмаев И.Ф., Галеев А.И., Шиманская Н.Н., Иванова Д.В., Сахибуллин Н.А., Мусаев Ф.А., Галазутдинов Г.А. (сентябрь 2003 г.). «Наблюдательные ограничения на синтез калия во время формирования звезд галактического диска». Астрономические отчеты . 47 (9): 750–762. Бибкод : 2003ARep...47..750S. дои : 10.1134/1.1611216. S2CID  120396773.
  51. ^ L, Ид М.Ф., Мейер Б.С. (2000). «Новое исследование нуклеосинтеза s-процесса в массивных звездах». Астрофизический журнал . 533 (2): 998. arXiv : astro-ph/9812238 . Бибкод : 2000ApJ...533..998T. дои : 10.1086/308677. ISSN  0004-637X. S2CID  7698683.
  52. ^ Гринвуд, с. 69
  53. ^ ab Микале Г., Чиполлина А., Риццути Л. (2009). Опреснение морской воды: традиционные и возобновляемые источники энергии. Спрингер. п. 3. ISBN 978-3-642-01149-8.
  54. ^ abcd Prud'homme M, Круковски С.Т. (2006). «Поташ». Промышленные минералы и горные породы: товары, рынки и использование . Общество горной промышленности, металлургии и геологоразведки. стр. 723–740. ISBN 978-0-87335-233-8.
  55. ^ Росс WH (1914). «Происхождение нитратных отложений». Популярная наука . Компания Бонньер. стр. 134–145.
  56. ^ Гарретт DE (31 декабря 1995 г.). Калий: месторождения, переработка, свойства и использование. Спрингер. ISBN 978-0-412-99071-7.
  57. ^ аб Обер Дж.А. «Обзор минеральных товаров за 2008 г.: Калий» (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 20 ноября 2008 г.
  58. ^ abc Обер Дж.А. «Ежегодник минералов 2006: Калий» (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 20 ноября 2008 г.
  59. ^ Wishart DJ (2004). Энциклопедия Великих равнин. Университет Небраски Пресс. п. 433. ИСБН 978-0-8032-4787-1.
  60. ^ Чиу К (2000). «Калий». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . John Wiley & Sons, Inc. doi : 10.1002/0471238961.1615200103080921.a01.pub2. ISBN 9780471238966.
  61. ^ Буркхардт, с. 34
  62. ^ Делахант Дж., Линдеман Т. (2007). «Обзор безопасности калия и оксидов калия, включая дезактивацию введением в воду». Журнал химического здоровья и безопасности . 14 (2): 21–32. дои :10.1016/j.jchas.2006.09.010.
  63. ^ Рой АХ (2007). Справочник Кента и Ригеля по промышленной химии и биотехнологии. Спрингер. стр. 1135–57. Бибкод : 2007karh.book....... ISBN 978-0-387-27843-8.
  64. ^ Очоа-Уэсо Р., Дельгадо-Бакерисо М., Кинг П., Бенхэм М., Арка В., Power SA (2019). «Тип экосистемы и качество ресурсов более важны, чем факторы глобальных изменений, в регулировании ранних стадий разложения мусора». Биология и биохимия почвы . 129 : 144–152. doi :10.1016/j.soilbio.2018.11.009. hdl : 10261/336676 . S2CID  92606851.
  65. ^ «Использование калия, побочные эффекты и взаимодействия». Наркотики.com .
  66. ^ Всемирная организация здравоохранения (2009). Стюарт М.К., Куимци М., Хилл С.Р. (ред.). Типовой формуляр ВОЗ 2008 . Всемирная организация здравоохранения. п. 491. HDL : 10665/44053. ISBN 9789241547659.
  67. ^ «Медицинские факты о хлориде калия с сайта Drugs.com» . www.drugs.com . Архивировано из оригинала 18 января 2017 года . Проверено 14 января 2017 г.
  68. ^ ab Британский национальный формуляр: BNF 69 (69-е изд.). Британская медицинская ассоциация. 2015. стр. 680, 684. ISBN. 9780857111562.
  69. ^ Фигони, Паула I (2010). «Отбеливающие и матирующие агенты». Как работает выпечка: изучение основ хлебопекарной науки . Джон Уайли и сыновья. п. 86. ИСБН 978-0-470-39267-6.
  70. ^ Чичестер, Колорадо (июль 1986 г.). «Использование и воздействие сульфитов в продуктах питания». Достижения в области пищевых исследований . Академическая пресса. стр. 4–6. ISBN 978-0-12-016430-1.
  71. ^ Шульц
  72. ^ Тоедт, Джон, Коза, Даррелл, Клиф-Тодт, Кэтлин Ван (2005). «Средства личной гигиены: мыло». Химический состав продуктов повседневного спроса . Издательская группа Гринвуд. ISBN 978-0-313-32579-3.
  73. ^ Шульц, с. 95
  74. ^ Шульц, с. 99
  75. ^ Сигел Р.С. (1940). «Зажигание безопасной спички». Журнал химического образования . 17 (11): 515. Бибкод :1940ЖЧЭд..17..515С. дои : 10.1021/ed017p515.
  76. ^ Ангер Г., Хальстенберг Дж., Хохгешвендер К., Шерхаг С., Кораллус У., Кнопф Х., Шмидт П., Олингер М. «Соединения хрома». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Том. 9. Вайнхайм: Wiley-VCH. п. 178. дои :10.1002/14356007.a07_067. ISBN 978-3527306732.
  77. ^ Гринвуд, с. 74
  78. ^ Маркс РФ (1990). История подводных исследований . Публикации Courier Dover. п. 93. ИСБН 978-0-486-26487-5.
  79. ^ Геттенс, Резерфорд Джон, Стаут, Джордж Лесли (1966). Материалы для рисования: Краткая энциклопедия. Публикации Courier Dover. стр. 109–110. ISBN 978-0-486-21597-6.
  80. ^ Модуньо Г., Бенко С., Ханнафорд П., Роати Г., Ингусио М. (01.11.1999). «Субдоплеровское лазерное охлаждение фермионных атомов ${}^{40}\mathrm{K}$». Физический обзор А. 60 (5): Р3373–Р3376. arXiv : cond-mat/9908102 . Бибкод : 1999PhRvA..60.3373M. doi :10.1103/PhysRevA.60.R3373. S2CID  119001675.
  81. ^ Джексон CB, Вернер RC (1957). «Глава 18: Производство калия и NaK». Обращение и использование щелочных металлов . Достижения химии. Том. 19. стр. 169–173. дои : 10.1021/ba-1957-0019.ch018. ISBN 978-0-8412-0020-3.
  82. ^ Кири, Филип, Брукс, М., Хилл, Ян (2002). «Магнетометр с оптической накачкой». Введение в геофизические исследования . Уайли-Блэквелл. п. 164. ИСБН 978-0-632-04929-5.
  83. ^ Абдель-Вахаб М, Юсеф С, Али А, эль-Фики С, эль-Энани Н, Аббас М (1992). «Простая калибровка счетчика всего тела для измерения общего содержания калия в организме человека». Международный журнал по радиационному применению и приборостроению А. 43 (10): 1285–9. дои : 10.1016/0883-2889(92)90208-V. ПМИД  1330980.
  84. ^ Чанг, Раймонд (2007). Химия. Высшее образование МакГроу-Хилл. п. 52. ИСБН 978-0-07-110595-8.
  85. ^ Вашак М, Шнабль Дж (2016). «Глава 8. Ионы натрия и калия в белках и ферментативном катализе». В Астрид С., Хельмут С., Роланд К.О. С. (ред.). Ионы щелочных металлов: их роль в жизни . Ионы металлов в науках о жизни. Том. 16. Спрингер. стр. 259–290. дои : 10.1007/978-3-319-21756-7_8. ПМИД  26860304.
  86. ^ Вайнер И.Д., Линус С., Wingo CS (2014). «Нарушения обмена калия». В книге Фрихалли Дж., Джонсон Р.Дж., Флёдж Дж. (ред.). Комплексная клиническая нефрология (5-е изд.). Сент-Луис: Сондерс. п. 118. ИСБН 9780323242875.
  87. ^ Малник Г., Гибиш Г., Муто С., Ван В., Бейли М.А., Сатлин Л.М. (2013). «Регуляция выведения К+». В Альперн Р.Дж., Каплан М.Дж., Мо О.В. (ред.). Почка Селдина и Гибиша: физиология и патофизиология (5-е изд.). Лондон: Академическая пресса. стр. 1659–1716. ISBN 9780123814630.
  88. ^ Mount DB, Занди-Неджад К. (2011). «Нарушения баланса калия». В Таал М.В., Чертоу Г.М., Марсден П.А., Скорецкий К.Л., Ю А.С., Бреннер Б.М. (ред.). Почка (9-е изд.). Филадельфия: Эльзевир. стр. 640–688. ISBN 9781455723041.
  89. ^ Lockless SW, Чжоу М, Маккиннон Р. (2007). «Структурные и термодинамические свойства селективного связывания ионов в К+-канале». ПЛОС Биол . 5 (5): е121. дои : 10.1371/journal.pbio.0050121 . ПМК 1858713 . ПМИД  17472437. 
  90. ^ Дитц А.Г., Вайкоп П., Хаугланд Н., Андерсен М., Петерсен Н.К., Роуз Л., Хирасе Х., Недергаард М. (2023). «Локальный внеклеточный K + в коре головного мозга регулирует уровни норадреналина, состояние сети и поведенческие результаты». Труды Национальной академии наук . 120 (40): e2305071120. Бибкод : 2023PNAS..12005071D. дои : 10.1073/pnas.2305071120 . ISSN  0027-8424. PMC  10556678. PMID  37774097.
  91. ^ Вэй К., Гриттер М., Фогт Л., де Борст М.Х., Ротманс Дж.И., Хорн Э.Дж. (02 сентября 2020 г.). «Диетический калий и почки: физиология, спасающая жизни». Клинический журнал почек . Издательство Оксфордского университета (ОУП). 13 (6): 952–968. дои : 10.1093/ckj/sfaa157. ISSN  2048-8513. ПМЦ 7769543 . ПМИД  33391739. 
  92. ^ Гоял А., Спертус Дж.А., Гош К., Венкитачалам Л., Джонс П.Г., Ван ден Берге Г., Косибород М. (2012). «Уровни калия в сыворотке и смертность при остром инфаркте миокарда». ДЖАМА . 307 (2): 157–164. дои : 10.1001/jama.2011.1967 . ПМИД  22235086.
  93. ^ Смит А, Данклер Д., Гао П. и др. (2014). «Взаимосвязь между предполагаемой экскрецией натрия и калия и последующими последствиями для почек». Почки Int . 86 (6): 1205–1212. дои : 10.1038/ki.2014.214 . ПМИД  24918156.
  94. ^ Мур-Эде MC (1986). «Физиология циркадной системы времени: прогнозирующий или реактивный гомеостаз». Am J Physiol . 250 (5 Пт 2): R737–R752. дои :10.1152/ajpregu.1986.250.5.R737. ПМИД  3706563.
  95. ^ Слоним А.Д., Поллак М.М. (2006). «Калий». Детская реаниматология . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 812. ИСБН 978-0-7817-9469-5.
  96. ^ Висвесваран К (2009). «гипокалиемия». Основы нефрологии (2-е изд.). Публикации БИ. п. 257. ИСБН 978-81-7225-323-3.
  97. ^ Гумз М.Л., Рабиновиц Л., Винго CS (2 июля 2015 г.). «Комплексный взгляд на гомеостаз калия». Медицинский журнал Новой Англии . 373 (1): 60–72. дои : 10.1056/NEJMra1313341. ISSN  0028-4793. ПМЦ 5675534 . ПМИД  26132942. 
  98. ^ Кэмпбелл Н. (1987). Биология . Менло-Парк, Калифорния: Паб Benjamin/Cummings. Компания р. 795. ИСБН 978-0-8053-1840-1.
  99. ^ Хеллгрен М., Сандберг Л., Эдхольм О. (2006). «Сравнение двух прокариотических калиевых каналов (K ir Bac1.1 и KcsA) в исследовании моделирования молекулярной динамики (MD)». Биофизическая химия . 120 (1): 1–9. дои : 10.1016/j.bpc.2005.10.002. ПМИД  16253415.
  100. ^ Поттс, WTW, Парри, Г. (1964). Осмотическая и ионная регуляция у животных . Пергамон Пресс .
  101. ^ Ланс Х', Штейн И.Ф., Мейер К.А. (1952). «Отношение калия в сыворотке крови к калию в эритроцитах у нормальных людей и пациентов с дефицитом калия». Американский журнал медицинских наук . 223 (1): 65–74. дои : 10.1097/00000441-195201000-00011. ПМИД  14902792.
  102. ^ Беннетт CM, Бреннер BM, Берлинер RW (1968). «Микропунктурное исследование функции нефронов у макаки-резус». Журнал клинических исследований . 47 (1): 203–216. дои : 10.1172/JCI105710. ПМК 297160 . ПМИД  16695942. 
  103. ^ Соломон АК (1962). «Насосы в живой клетке». Научный американец . 207 (2): 100–8. Бибкод : 1962SciAm.207b.100S. doi : 10.1038/scientificamerican0862-100. ПМИД  13914986.
  104. ^ Кернан Р.П. (1980). Клеточный калий (Транспорт в науках о жизни) . Нью-Йорк: Уайли . стр. 40, 48. ISBN. 978-0-471-04806-0.
  105. ^ Райт Ф '(1977). «Места и механизмы транспорта калия по почечным канальцам». Почки Интернешнл . 11 (6): 415–432. дои : 10.1038/ki.1977.60 . ПМИД  875263.
  106. ^ Сквайрс Р.Д., Хут Э.Дж. (1959). «Экспериментальное истощение калия у нормальных людей. I. Связь поступления ионов с сохранением калия почками». Журнал клинических исследований . 38 (7): 1134–48. дои : 10.1172/JCI103890. ПМК 293261 . ПМИД  13664789. 
  107. ^ Фибах, Николас Х., Баркер, Ли Рэндольф, Бертон, Джон Рассел, Зив, Филип Д. (2007). Принципы амбулаторной медицины. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. стр. 748–750. ISBN 978-0-7817-6227-4.
  108. ^ Гэдсби, округ Колумбия (2004). «Ионный транспорт: найдите разницу». Природа . 427 (6977): 795–7. Бибкод : 2004Natur.427..795G. дои : 10.1038/427795a. PMID  14985745. S2CID  5923529.; схему калиевых пор см. в Miller, C (2001). «Смотри калийный бег». Природа . 414 (6859): 23–24. Бибкод : 2001Natur.414...23M. дои : 10.1038/35102126. PMID  11689922. S2CID  4423041.
  109. ^ Цзян Ю, Ли А, Чен Дж, Каден М, Чайт Б', Маккиннон Р (2002). «Кристаллическая структура и механизм кальций-управляемого калиевого канала» (PDF) . Природа . 417 (6888): 515–22. Бибкод : 2002Natur.417..515J. дои : 10.1038/417515а. PMID  12037559. S2CID 205029269 . Архивировано из оригинала (PDF) 24 апреля 2009 г. 
  110. ^ Ши Н, Йе С, Алам А, Чен Л, Цзян Ю (2006). «Атомная структура Na + - и K + -проводящего канала». Природа . 440 (7083): 570–4. Бибкод : 2006Natur.440..570S. дои : 10.1038/nature04508. PMID  16467789. S2CID  4355500;включает подробное изображение атомов в насосе.
  111. ^ Чжоу Ю, Мораис-Кабрал Дж. Х., Кауфман А., Маккиннон Р. (2001). «Химия координации и гидратации ионов, выявленная комплексом K + канал-Fab при разрешении 2,0 А» (PDF) . Природа . 414 (6859): 43–48. Бибкод : 2001Natur.414...43Z. дои : 10.1038/35102009. PMID  11689936. S2CID  205022645. Архивировано из оригинала (PDF) 17 октября 2021 г.
  112. ^ Носков С.Ю., Бернеш С., Ру Б. (2004). «Контроль селективности ионов в калиевых каналах с помощью электростатических и динамических свойств карбонильных лигандов» (PDF) . Природа . 431 (7010): 830–4. Бибкод : 2004Natur.431..830N. дои : 10.1038/nature02943. PMID  15483608. S2CID 4414885 . Архивировано (PDF) из оригинала 26 марта 2023 г. 
  113. ^ Национальные академии наук, техники и медицины (2019). «Калий: рекомендуемая норма потребления для обеспечения адекватности питания». В Столлингс В.А., Харрисон М., Ория М. (ред.). Рекомендуемая диетическая норма натрия и калия . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои : 10.17226/25353 . ISBN 978-0-309-48834-1. ПМИД  30844154.
  114. ^ Столлингс В.А., Харрисон М., Ория М., ред. (5 марта 2019 г.). Справочная норма потребления натрия и калия с пищей – Публикация. Национальные академии наук, техники и медицины. дои : 10.17226/25353. ISBN 978-0-309-48834-1. PMID  30844154. S2CID  104464967 . Проверено 13 мая 2019 г. {{cite book}}: |website=игнорируется ( помощь )
  115. ^ Группа по эталонному потреблению электролитов и воды с пищей, Постоянный комитет по научной оценке эталонного потребления диеты, продуктов питания и питания (2004). DRI, рекомендуемая норма потребления воды, калия, натрия, хлоридов и сульфатов. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. ISBN 978-0-309-53049-1. Архивировано из оригинала 6 октября 2011 г.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  116. ^ Каргер С. (2004). «Потребление энергии и питательных веществ в Европейском Союзе». Анналы питания и обмена веществ . 48 (2 (доп.)): 1–16. дои : 10.1159/000083041 .
  117. ^ «Витамины и минералы». Национальная служба здравоохранения (NHS) . 18 ноября 2021 г. Проверено 13 ноября 2022 г.
  118. ^ «Рекомендуемые значения потребления натрия и калия в рационе обновлены в новом отчете; вводится новая категория натрия, основанная на снижении риска хронических заболеваний» (пресс-релиз). Национальные академии наук, техники и медицины . 5 марта 2019 года . Проверено 29 января 2022 г.
  119. ^ Национальные академии наук, техники и медицины; Отдел здравоохранения и медицины; Совет по продовольствию и питанию; Комитет по пересмотру рекомендуемых норм потребления натрия и калия с пищей (март 2019 г.). Ория М., Харрисон М., Столлингс В.А. (ред.). Диетическая норма потребления натрия и калия. Пресса национальных академий . дои : 10.17226/25353. ISBN 978-0-309-48834-1. PMID  30844154. S2CID  104464967. Идентификатор книжной полки: NBK538102 . Проверено 13 ноября 2022 г.
  120. ^ "Таблицы продуктов питания, содержащих калий". Азиатско-Тихоокеанский журнал клинического питания. Архивировано из оригинала 29 апреля 2021 г. Проверено 18 мая 2011 г.
  121. ^ «Содержание калия в выбранных продуктах по общепринятым меркам, отсортировано по содержанию питательных веществ» (PDF) . Национальная база данных по питательным веществам Министерства сельского хозяйства США для стандартных справок, выпуск 20. Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2008 г.
  122. ^ Уэлтон П.К., Хе Дж., Катлер Дж.А., Бранкати Ф.Л., Аппель Л.Дж., Фоллманн Д., Клаг М.Дж. (1997). «Влияние перорального приема калия на артериальное давление. Метаанализ рандомизированных контролируемых клинических исследований». ДЖАМА . 277 (20): 1624–32. дои : 10.1001/jama.1997.03540440058033. PMID  9168293. S2CID  25937399.
  123. ^ ab Институт медицины (США). Комитет по оптимизации питательного состава военных рационов для краткосрочных стрессовых ситуаций, Институт медицины (США). Комитет по исследованиям военного питания (2006 г.). Питательный состав рационов для кратковременных боевых действий высокой интенсивности. Пресса национальных академий. стр. 287–. ISBN 978-0-309-09641-6.
  124. ^ Д'Элия Л., Барба Г., Капучио Ф., Страццулло (2011). «Потребление калия, инсульт и сердечно-сосудистые заболевания: метаанализ проспективных исследований». Дж Ам Колл Кардиол . 57 (10): 1210–9. дои : 10.1016/j.jacc.2010.09.070 . ПМИД  21371638.
  125. ^ Он Ф.Дж., Марчиняк М., Карни С., Марканду Н.Д., Ананд В., Фрейзер В.Д., Далтон Р.Н., Каски Дж.К., МакГрегор Г.А. (2010). «Влияние хлорида калия и бикарбоната калия на функцию эндотелия, факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний и обмен костной ткани при легкой гипертонии». Гипертония . 55 (3): 681–8. doi : 10.1161/ГИПЕРТЕНЗИЯХА.109.147488 . ПМИД  20083724.
  126. ^ «300 лучших 2020 года». КлинКальк . Проверено 7 октября 2022 г.
  127. ^ «Хлорид калия - Статистика использования лекарств» . КлинКальк . Проверено 7 октября 2022 г.
  128. ^ Шалленбергер RS (1993). Вкус химии. Спрингер. стр. 120–. ISBN 978-0-7514-0150-9.
  129. ^ «Калий 244856». Сигма Олдрич.
  130. ^ Соломон Р.Э. (2002). Руководство по проверке пожарной безопасности и безопасности жизнедеятельности. Джонс и Бартлетт Обучение. п. 459. ИСБН 978-0-87765-472-8.
  131. ^ «Справочник Министерства энергетики США по щелочным металлам: натрий, калий, NaK и литий» . Hss.doe.gov. Архивировано из оригинала 28 сентября 2010 г. Проверено 16 октября 2010 г.
  132. ^ Рэй ТК. «Опасность: перекисные химические вещества» (PDF) . Экологическая гигиена и общественная безопасность, Университет штата Северная Каролина . Архивировано из оригинала 29 июля 2016 г.{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  133. ^ аб Шонвальд С (2004). «Хлорид калия и перманганат калия». Медицинская токсикология . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. стр. 903–5. ISBN 978-0-7817-2845-4.
  134. ^ Марковчик В.Дж., Pons PT (2003). Секреты неотложной медицины. Elsevier Науки о здоровье. п. 223. ИСБН 978-1-56053-503-4.

Библиография

Внешние ссылки