Kaliy haqida malumot

Kaliy hayotning muhim elementlaridan biridir. Dunyoda yiliga 50 million tonna kaliy ishlatiladi. Bu er qobig'ida eng ko'p tarqalgan yettinchi elementdir.

Kimyoviy belgisi: K
Lotincha nomi: Kalium
Atom raqami: 19
Davr: 4
Nisbiy atom massasi: 39.09
Guruh: 1.A
Oksidlanish darajasi:   +1, 0,
Elektron konfiguratsiya: 4S¹
Aggregatsiya holati:  Qattiq
CAS raqami:    7440-09-7
Ochilishi:  1807 yil
Ionlanish energiyasi [eV]:    4.34
Elektrmanfiylik: 0.82
Zichligi:   0.856 g /sm³

Kaliy tirik mavjudotlar uchun ajralmas elementdir. U ishqoriy metall qatoriga kiradi. Tabiatda, odatda tuz shaklida keng tarqalgan. Suv bilan shiddatli reaksiyaga kirishadi. Bu ikkinchi engil element . Tana funktsiyalari kaliysiz to'g'ri ishlay olmaydi. Odamlar, hayvonlar va o'simliklar omon qolish uchun kaliyga muhtojdir.

Kaliyning kashf etilish tarixi

Kaliyni Londondagi Qirollik institutida 1807 yilda ingliz kimyogari Ser Hamfri Devi kashf etgan. Deyvi elektroliz usuli bilan kaliy gidroksiddan (kaliy gidroksidi) ajratib olishga muvaffaq bo'ldi. Devi laboratoriyada nam havo ta'sirida quritilgan kaliy gidroksidni elektroliz qildi. Davi, kaliy izolatsiyasidan bir necha oy o'tgach, xuddi shu usul yordamida natriyni ajratdi.

"Kaliy" so'zi kaliy karbonat deb nomlanuvchi "kaliy" so'zidan olingan so'zdir. Kaliyning kimyoviy belgisi lotincha "kalium" so'zidan kelib chiqqan. Kalium arab tilida "al galiy" deb talaffuz qilingan "ishqoriy" so'zidan olingan. Uning o'zbekcha ekvivalenti "o'simlik kuli" dir. "Potash" so'zi ingliz tilida "kuygan daraxtlar yoki barglarning kulidan olingan ishqor" degan ma'noni anglatadi.

Fizikaviy va kimyoviy xossalari

Kaliyning kimyoviy belgisi "K" dir. Uning atom raqami 19, atom og'irligi 39.09. Uning zichligi 0,89 g/cm3. Uning energiya sathidagi elektronlari "2, 8, 8, 1" tartibda joylashgan. Uning erish nuqtasi 63 C, qaynash harorati 759 C.

Kaliy davriy jadvaldagi 1-guruh, 4-davr, S-blok elementlaridan biridir. Ishqoriy metallar elementlar qatoriga kiritilgan. U kimyoviy xossalari bo'yicha natriyga o'xshaydi. Ko'p sonli birikmalar hosil qilishi mumkin. Uning kristalli tuzilishi hajmi markazlashtirilgan kubdir. Uning elektropozitivligi nihoyatda yuqori. Elemental kaliy juda yumshoq, pichoq kesilgan, kumush-oq ko'rinishga ega bo'lgan qattiq element.

Xona haroratida kaliy atmosferadagi kislorod, galogenlar bilan reaksiyaga kirishadi; deyarli azot bilan reaksiyaga kirishmaydi ( litiy va natriydan farqli o'laroq ). O'rtacha isitganda u vodorod bilan reaksiyaga kirishib, gidrid hosil qiladi (200-350 ° C):

2K + H₂ → 2KH

K + 2H₂ → KH₄

Kaliy havoda yoqilganda, kaliy superoksidi KO_{2 hosil bo'ladi} (K₂O₂ aralashmasi bilan):

K + O₂ → KO₂

Fosfor bilan inert atmosferada reaksiya natijasida yashil kaliy fosfidi hosil bo'ladi (200 ° C):

3K + P → K₃P

Kaliy suvga qarshi juda faoldir . Suv bilan shiddatli reaktsiyasida u vodorodni chiqaradi va bu reaktsiyasida chiqarilgan issiqlik yuqori bo'ladi. U suvda yuqori eruvchanlikka ega. U darhol havoda oksidlanadi. Havo bilan aloqada gidroksidi kaliy gidroksidi hosil bo'ladi. Kaliy bo'lagi kesilganda, uning toza yuzasi havo bilan aloqa qilganda darhol xira bo'lib qoladi. Metall oksid hosil bo'lishi va gidroksid korroziyasini oldini olish uchun uni havosiz muhitda saqlash kerak. Odatda kerosin (kerosin) kabi inert vositalarda saqlanadi. Kaliy va uning birikmalari yonayotganda binafsha alanga beradi. Suvdagi kaliy ionlari rangsiz. Kaliy bromidi, kaliy karbonat, kaliy xlorat, kaliy nitrat va kaliy sulfat kabi tuzlar muhim moddalardir.

Xona haroratida (+20 ° C) kaliy suv, kislotalar bilan faol reaksiyaga kirishadi, suyuq ammiakda (-50 ° C) eriydi va kaliy ammiakning quyuq ko'k eritmasini hosil qiladi.

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂

2K + 2HCl → 2KCl + H₂

2K + 2NH₃ → H₂ + 2KNH₂

Kaliy suyultirilgan sulfat kislota va azot kislotalarini bilan reaksiyaga kirishadi:

6K + 4H₂SO₄ → 4H₂O + 3K₂SO₄ + S

21K + 26HNO₃ → 13H₂O + 21KNO₃ + NO + N₂O + N₂

Olinishi

Kaliy, boshqa ishqoriy metallar singari, eritilgan xloridlar yoki ishqorlarni elektroliz qilish natijasida hosil bo'ladi. Xloridlar yuqori erish haroratiga (600-650 ° C ) ega bo'lganligi sababli, eritilgan ishqorlarning elektrolizi ko'pincha soda yoki kaliy (12% gacha) qo'shilishi bilan amalga oshiriladi. Eritilgan xloridlarni elektroliz qilish paytida katodda eritilgan kaliy , anodda xlor ajralib chiqadi.

KCl → K +Cl2

Kaliy gidroksidni elektroliz qilish paytida katodda eritilgan kaliy, anodda esa kislorod ajralib chiqadi:

4KOH → 4K + 2H2O + O2

Termokimyoviy qaytarish usullari ham katta sanoat ahamiyatiga ega:

Na + KOH → NaOH + K

Izotoplari

Kaliy tabiatda keng tarqalgan elementlardan biridir. Uni yuqori reaktivligi tufayli toza holatda uchramaydi. U boshqa elementlarga qarab dengiz suvida va yer qobig'idagi ko'plab minerallarda uchraydi. Yer qobig'ida kaliy miqdori og'irligi 1,5 dan 2,5 foizgacha. Bu dunyodagi eng keng tarqalgan elementlar orasida yettinchi o'rinni egallaydi. Kaliy tuzlari qadimiy ko'l va dengiz tublarida uchraydi. Silvit, langbeinit, karnalit, polalit kabi minerallarda kaliy ham bor. Elektroliz orqali kaliy gidroksiddan; Kaliy xloriddan issiqlik usullari bilan ishlab chiqarilishi mumkin.

Atom massasi 35 dan 54 gacha bo'lgan kaliyning 20 izotopi bor.U tabiatda 3 izotop aralashmasi sifatida uchraydi. Tabiatda eng ko'p tarqalgan izotop K-39 va uning nisbati 93,3 foizni tashkil qiladi. Boshqa tabiiy izotop, kaliy-40, radioaktiv va uning yarim yemirilish davri 1,25 milliard yil, u 0,01 foizni tashkil etadi. Tabiiy izotoplaridan K-41 6,7 foizni tashkil qiladi.

Kaliyning ishlatilishi

Kaliy sanoatda va kimyoviy jarayonlarda tez-tez ishlatiladigan elementlardan biridir. Bu kaliy ishlab chiqarishning 90 foizini o'g'itlarda ishlatadi. Kaliy karbonat ko'zoynaklarga chidamlilik qo'shadi. Natriy-kaliy qotishmasi yaxshi issiqlik o'tkazuvchidir. Kaliy superoksid karbonat angidridni tozalash vositasi yoki ko'chma kislorod manbai sifatida ishlatilishi mumkin. Kaliy bisulfat oziq-ovqat qo'shimchasidir. Kaliy gidroksidi ko'plab mahsulotlarda, ayniqsa tozalash sanoatida, o'g'itlar va hayvonot vositalarida qo'llaniladi. Kaliy xlorid farmatsevtika mahsulotlarida, dorivor tomchilarda va fiziologik eritmalarda ishlatiladi.

Kaliy, uning birikmalari va qotishmalari ishlatiladigan ba'zi mahsulotlar va joylari: shisha, oyna, porx, portlovchi moddalar, gugurt, magnitometrlar, fotografik plyonkalar, relyeflar, charm, keramika, sovunlar, yuvish vositalari, tozalash vositalari, dori-darmon, soda, oziq-ovqat qo'shimchalari, kislorod manbai, kauchuk, pigmentlar, batareyalar, akkumulyatorlar va boshqa sohalarda ishlatiladi.

Kaliy va sog'liq

Kaliy tirik mavjudotlar uchun ajralmas elementlardan biridir. Bu inson tanasida eng ko'p tarqalgan sakkizinchi element. Bu tana massasining 0,20 - 0,35 foizini tashkil qiladi. Biroq, kamroq va ko'proq zararli. Qonda kam miqdordagi kaliy "gipokaliemiya" va kaliyning yuqori darajasi "giperkalemiya" deb nomlanadi. Qonda kaliy (kaltsiy) miqdori bir litr uchun 3,5 dan 5 gacha bo'lishi kerak. Etarli kaliyni olishning eng amaliy usuli bu muntazam ovqatlanishdir. Kattalar kuniga 3-4 gramm kaliy iste'mol qilishlari kerak. U hujayra ichidagi suyuqliklarda uchraydi.

Kaliy etishmovchiligi (gipokalemiya) o'limga ololib kelishi mumkin. Mushaklarning zaiflashishi, yurakdagi nosimmetrikliklar, qon aylanishining buzilishi, kramplar, ich qotishi, nafas qisilishi, charchoq, zaiflik va refleksning sekinlashishi kabi holatlar gipokalemiya alomatlaridir. Kaliy etishmovchiligi kortizon va ichak dorilaridan foydalanadiganlarda kuzatiladi.

Yuqori kaliy (giperkalemiya) gipertoniya, yallig'lanishli dorilar va buyrak etishmovchiligi kasalliklaridan foydalanadiganlarda kuzatilishi mumkin. Kaliy buyraklar orqali chiqarilishi mumkin. Buyrak kasalliklari tufayli chiqarib bo'lmaydigan kaliy qonda to'planadi. Bunday hollarda yurak mushagi muammolari va to'satdan yurak to'xtashi kabi muammolar paydo bo'lishi mumkin. Kaliyning yuqori miqdorini dializ yordamida kamaytirish mumkin. Ushbu bemorlar kaliy o'z ichiga olgan ovqatlarni iste'mol qilmasliklari kerak. Kaliy keksa odamlarda yanada xavfli oqibatlarga olib kelishi mumkin.

Kaliy odamlar, hayvonlar va o'simliklar uchun juda muhim mineraldir. Tuproqdagi kaliy miqdori o'simliklarning o'sishi uchun muhimdir. Kaliy tuzlari o'simliklar uchun ham ajralmas qismi hisoblanadi. U hayvon hujayralarida asosiy musbat kationdir. Tanadagi suyuqlik va elektrolitlar muvozanatini ta'minlaydi. Shuningdek, hayvonlar asab tizimi va mushaklarning qisqarishi kabi funktsiyalarga yordam beradi.

Kaliy yurak, mushaklar va asab tizimi uchun zarur minerallardan biridir. Uning o'nlab afzalliklaridan ba'zilari quyidagilar:

• Ko'p miqdorda kaliyni o'z ichiga olgan oziq-ovqat mahsulotlari gipertenziya va yurak xuruji xavfini kamaytiradi.
• Natriy bilan birgalikda organizmning kislota-ishqor muvozanatini o'rnatadi va hujayralardagi suyuqlikni ta'minlaydi.
• U buyrak va glyukit metabolizmining ishlashi uchun zarurdir.
• Kaliy buyrak toshi hosil bo'lishining va osteoporozning oldini oladi.
• U hujayralar va organlarga o'z vazifalarini tartibli bajarishda yordam beradi.
• U oziq-ovqatning hujayraga o'tishini ta'minlaydi va asab tizimidagi signallarning uzatilishiga yordam beradi.
• Kaliy tanadagi elektrolit bo'lib xizmat qiladi va elektr zaryadlariga yordam beradi.

Kaliyga boy ovqatlar

Kaliy ko'plab oziq moddalarida mavjud bo'lgan elementdir. U asosan quyidagi oziq-ovqat mahsulotlarida uchraydi: banan, xurmo, brokkoli, baliq, yangi go'shtdl, meva va sabzavotlar, bodom, yong'oq, tovuq, karam, zaytun, kartoshka, apelsin sharbati, anjir, qovun, yogurt, o'rik, sut mahsulotlari, quritilgan loviya, shokolad, yasmiq, tomat pastasi, oshqovoq, kivi, olxo'ri, qo'ziqorin, sabzi, ismaloq, jo'xori uni, donli bug'doy uni, soya, lavlagida.

Kaliy nima

• Kaliy natriyga o'xshash bo'lsa-da, tirik organizmlarda natriydan farqli xususiyatlarni ko'rsatadi.
• Kaliyning suvdagi eritmalarini ularning ta'miga qarab aniqlash mumkin. Suyultirilgan eritmalar shirin, konsentrlangan eritmalar nordon yoki sho'r.
• Kaliy gidroksidi (KOH) suvda eritilganda issiqlik hosil qiladi. Teri bilan aloqa qilganda, u kuyish xususiyati keltirib chiqaradi.
• Kaliy litiydan keyin ikkinchi engil element hisoblanadi. Boshqacha qilib aytganda, bu ikkinchi eng kam zich element.
• Kaliy 1807 yilda elektroliz natijasida olingan birinchi elementdir.
• 2011 yilda 14 ming kishiga o'tkazilgan tadqiqotga ko'ra, yurak xuruji tufayli o'lim kam kaliyni iste'mol qiladigan odamlarda ko'proq uchraydi.
• Kaliy xloridi yurakni to'xtatadi. Shu sababli, bu yurak operatsiyalarida yoki ignalar bilan qatl etishda ishlatiladigan moddadir.
• Suv bilan qattiq reaksiyaga kirishadigan qattiq kaliy metalli moylarda saqlanishi mumkin. Agar olti oydan ko'proq vaqt saqlanadigan bo'lsa, idish qopqog'ida sezgir peroksid hosil bo'ladi. Qopqoq ochilganda peroksid portlashi mumkin. Shu sababli, uni uch oydan ko'proq saqlash kerak bo'lsa, uni kislorodsiz va vakuum muhitida saqlash kerak.
• Kaliy metal teriga sovunli ta'sir ko'rsatadi. Terini va ko'zlarini tirnash xususiyati keltirib chiqarishi mumkin.
• Kaliy olovini suv bilan o'chirish mumkin emas. Bunday yong'inlarda quruq kimyoviy moddalardan foydalanish kerak.
• Kaliyning eng katta zaxirasi Kanadaning g'arbiy Saskaçevan provinsiyalarida joylashgan. Kaliforniya, Germaniya, Chili, Nyu-Meksiko va Yuta boshqa muhim zaxiralarga ega mintaqalardir.
• Dunyo bo'yicha yillik kaliy ishlab chiqarish hajmi 50 million tonnani tashkil etadi.
• Taxminlarga ko'ra, er qobig'idagi kaliy zaxirasi 10 milliard tonnadan ortiq.