სახე

მოვერცხლისფრო-ნაცრისფერი

ძირითადი თვისებები

დასახელება, სიმბოლო, ნომერი

კალიუმი, K, 19

წარმოთქმა

ელემენტის კატეგორია

ტუტე მეტალი

ჯგუფი, პერიოდი, ბლოკი

1, 4, s

ატომური მასა

39.0983(1) გ მოლი-1

ელექტრონული კონფიგურაცია

[Ar] 4s1

ელექტრონები ორბიტალებზე

2, 8, 8, 1
(იხ. სურათი)

ფიზიკური თვისებები

აგრეგატული მდგომარეობა

მყარი

სიმკვრივე

0.89 გ სმ-3

სიმკვრივე თხევად მგდომარეობაში (ლღობის ტემპერატურაზე)

0.828 გ სმ-3

ლღობის ტემპერატურა

336.53 K, 63.38˚C
146.08 ˚F

დუღილის ტემპერატურა

1032 K, 759 ˚C, 1398 ˚F

კრიტიკული წერტილი

დნობის სითბო

2.33 კჯ მოლი-1

აორთქლების სითბო

76.9 კჯ მოლი-1

სპეციალური სითბოტევადობა

(25 ˚C)
29.6 კჯმოლი-1
K-1

ორთლის წნევა
P(Pa) 1 10 100 1k 10k 100k
T(K)-ზე __ __ __ __ __ __

ატომური თვისებები

ჟანგვითი რიცხვები

1 (ძლიერი ფუძე ოქსიდი)

ელექტროუარყოფითობა

0.82 (პოლინგის შკალა)

იონიზაციის ენერგიები

I: 418.8 კჯმოლი-1
II: 3052 კჯმოლი-1
III: 4420 კჯმოლი-1

ატომური რადიუსი

227 pm

კოვანელტური რადიუსი

203±12 pm

ვან დერ ვაალსის რადიუსი

275 pm

სხვადასხვა

კრისტალური სტრუქტურა

მოცულობა-ცენტრირებული კუბისებრი

მაგნიტური მოწესრიგებულობა

პარამაგნიტური

კუთრი ელექტრული წინაღობა

(20˚C) 72ნΏ მ

სითბოგამტარობა

(300 K) 102.5 ვტმ-1K-1

სითბოგადაცემა

(25˚C) 83.3 µm m-1K-1

ბგერის სიჩქარე

(20˚C) 2000 მ/წმ

იუნგის მოდული

3.53 გპა

შერის მოდული

1.3 გპა

ბულკის მოდული

3.1 გპა

სიმტკიცე მოსის მიხედვით

0.4

CAS-ის რეფისტრაციის ნომერი

7440-09-7

მდგრადი იზოტოპები

იზოტოპი NA ნახევარ-სიცოცხლე DM DE(MeV) DP
39K 93.26% 39K მდგრადია 20 ნეიტრონით
40K 0.012% 1.248(3)×109 y β 1.311 40K 
      ε 1.311 40Ar
      β+ 1.505 40Ar
41K 6.73% 41K მდგრადია 22 ნეიტრონით

კალიუმი

კალიუმი არის რბილი, მოთეთრო-მოვერცხლისფრო მეტალი, რომელიც მიეკუთვნება ქიმიური ელემენტების ტუტე მეტალთა ჯგუფს. იგი გამოისახება სიმბოლოთი K (ლათ. Kalium). მისი ატომური ნომერია 19. სტანდარტულ პირობებში იგი მსუბუქია. ყველა ტუტე მეტალების მსგავსად კალიუმი ძლიერ აქტიურია

ბუნებში კალიუმი გვხვდება მხოლოდ ნაერთების სახით სხვა ელემენტებთან. მაგალითად, ზღვის წყალში და ასევე ბევრ მინერალებში. ის სწრაფად იჟანგება ჰაერზე და ადვილად შედის ქიმიურ რეაქციებში, განსაკუთრებით წყალთან და წარმოქმნის ტუტეს. კალიუმის ქიმიური თვისებები ბევრ რამეში მაგავსია ნატრიუმის ქიმიური თვისებების, მაგრამ ცოცხალი ორგანიზმის უჯრედების მიერ ბიოლოგიური ფუნქციისა და გამოყენების თვალსაზრისით ისინი განსხვავდებიან.

კალიუმის მინდვრის შპატი

სახელწოდების წარმოშობის ისტორია

სახელწოდება კალიუმი მიიღო არაბული სიტყვიდან ალკალი „ტუტე“. კალიუმი (უფრო სწორად, მისი ნაერთები) გამოიყენება უძველესი დროიდან. პოტაშის წარმოება (რომელიც გამოიყენებოდა როგორც გამრეცხი საშუალება) არსებობდა უკვე მე-19 საუკუნეში. ნაცარი, რომელიც წარმოიქმნება ჩალის (ნამჯა) ან ხის წვისას, ამუშავებდნენ წყლით , ხოლო მიღებულ ხსნარს გაფილტვრის შემდეგ აორთქლებენ. მშრალი ნარჩენი, გარდა კალიუმის კარბონატისა, შეიცავდა კალიუმის სულფატს K2SO4, სოდას და კალიუმის ქლორიდს KCl.

1807 წელს ინგლისელმა ქიმიკოსმა დევიმ კალიუმის ტუტის (KOH) ნალღობის ელექტროლიზით გამოყო კალიუმი და უწოდა მას ”პოტაში” (ლათ. potassium; ეს სახელი დღესაც ფართოდ გამოიყენება ინგლისურ, ფრანგულ, ესპანურ, პორტუგალიურ და პოლონეთის ენაზე). 1809 წელს ლ.ვ. გილბერტმა შემოგვთავაზა დასახელება ”კალიუმი” (ლათ. kalium ). ეს დასახელება შევიდა გერმანულ ენაში, იქიდან კი ჩრდილოეთ და დასავლეთ ევროპაში (მათ შორის რუსულში) და ”გაიმარჯვა” ამ ელემენტის სიმბოლის შერჩევისას - K.

ბუნებაში არსებობა

ბუნებაში ტუტე მეტალები თავისუფალი სახით არ გვხვდებიან. კალიუმი შედის სხვადასხვა მინერალების და მთის ქანების-სილიკატების შედგენილობაში. მიწის ზედაპირის მყარ ქერქში ის ასზე მეტ მინერალს წარმოშობს, გარდა ამისა, მცირე რაოდენობით ის ასეულობით სხვა მინერალების შემადგენლობაშიც შედის. კალიუმი შედის სილვინის KCl, სილვინიტის KCl • NaCl , კარნალიტის KCl • MgCl2 • 6H2O, კაინიტის KCl • MgSO4 • 6H2O შემადგენლობაში, ასევე არის ზოგიერთი მცენარის ნაცარში კარბონატის სახით K2CO3 (პოტაში). კალიუმი შედის ყველა უჯრედის შემადგენლობაში. კალიუმის პროცენტული შემცველობა დედამიწის ქერქში შედგენს 2.4% (მე-5 მეტალია გავრცელების მიხედვით, ხოლო მე-7 დედამიწის ქერქში შემცველობის მიხედვით).

კალიუმი შავი და თეთრი ფერის ქარსების შემადგენლობაშიც შედის.ოკეანეთა ფსკერის ბაზალტურ ქანებში კი ის 0.3%-ზე მეტი არ არის. ზღვის წყალში მის მხოლოდ უმნიშვნელო რაოდენობას ვხვდებით, დედა-ქანებში კალიუმის ყოველი 1000 ატომიდან ზღვის აუზს მხოლოდ 2 ატომი აღწევს, 998-ს კი ნიადაგის საფარი შთანთქავს და ამაშია ნიადაგის სასწაულებრივი ძალა. კალიუმის ატომები იმდენად თავისუფლად არიან შებმული ნიადაგთან, რომ მცენარის ყოველ უჯრედს თავისუფლად შეუძლია მათი შთანთქმა და თავის სასიცოცხლოდ გამოყენება. ამგვარად, თავისი მიგრაციის ერთ-ერთ ციკლს კალიუმი ნიადაგიდან იწყებს: ის შეიწოვება მცენარეთა ფესვებით, გროვდება მათ მკვდარ დანაგროვებში, ნაწილობრივ გადადის ცხოველისა და ადამიანის ორგანიზმებში და ისევ ლპობის შედეგად უბრუნდება ნიადაგს, საიდანაც ის ოდესღაც ცოცხალმა უჯრედმა ამოიტანა.

 

მიღება

კალიუმს, ისევე როგორც სხვა ტუტე მეტალებს, ღებულობენ ქლორიდების ან ტუტეების ნალღობის ელექტროლიზით. რადგანაც ქლორიდებისათვის დამახასითებელია მაღალი ლღობის ტემპერატურა (600—650 °C), ხშირად მიმართავენ ტუტის ნალღობის ელექტროლიზს, რომელსაც უმატებენ სოდას ან პოტაშს (12%-მდე). ქლორიდების ნალღობის ელექტროლიზის დროს კათოდზე წარმოიქმნება გამლღვალი კალიუმი, ხოლო ანოდზე - ქლორი:

K+ + e− → K

2Cl− − 2e− → Cl2

ტუტის ელექტროლიზის დროს კათოდზე ასევე წარმოიქმნება გამლღვალი კალიუმი, ხოლო ანოდზე - ჟანგბადი:

4OH− − 4e− → 2H2O + O2

წყალი ნალღობიდან მალევე ორთქლდება. იმისათვის, რომ კალიუმი არ შევიდეს ურთიერთქმედებაში ქლორთან ან ჟანგბადთან, კათოდს ამზადებენ სპილენძისაგან და მის ქვემოთ ათავსებენ სპილენძის ცილინდრს. წარმოქმნილი გამლღვალი კალიუმი გროვდება ცილინდრში. ანოდსაც ასევე ამზადებენ ცილინდრის სახით ნიკელისაგან (ტუტის ელექტროლიზის დროს) ან კიდევ გრაფიტისაგან (ქლორიდების ელექტროლიზის დროს)

კალიუმის მიღების ამ ხერხებმა ვერ ჰპოვა გავრცელება ტექნიკური სიძნელეების გამო (დაბალი გამოსავლიანობა დენის მიხედვით, ტექნიკის უსაფრთხოების უზრუნველყოფის სიძნელე). ამჟამად კალიუმის სამრეწველო მიღება დაფუძნებულია შემდეგ პროცესებზე. 800 °C-ზე გამდნარ კალიუმის ქლორიდზე ატარებენ ნატრიუმის ორთქლს, ხოლო გამოყოფილ კალიუმის ორთქლს აკონდენსირებენ.

 

KCl + Na → NaCl + K

გამლღვალ კალიუმის ჰიდროქსიდსა და თხევად ნატრიუმს შორის ურთიერთქმედება მიმდინარეობს 440 °C-ზე ნიკელისაგან დამზადებულ სარეაქციო სვეტში.

KOH + Na → NaOH + K

 

იზოტოპები

ბუნებრივი კალიუმი შედგება 3 იზოტოპისაგან. ორი მათგანი სტაბილურია: 39K (იზოტოპური გავრცობადობა 93.258 %) და 41K (6.730 %). მესამე რადიოაქტიური იზოტოპია 40K (0.0117 %), რომლის ნახევრად დაშლის პერიოდია 1.251×109 წელი. ბუნებრივი კალიუმის ყოველ გრამში 1 წმ-ის განმავლობაში იშლება საშუალოდ 32 ბირთვი 40K, რის გამოც, მაგალითად, 70 კგ. წონის ადამიანის ორგანიზმში ყოველ წამში ხდება მიახლოებით 4000 რადიოაქტიური დაშლა. ითვლება რომ 40K არის გეოთერმული ენერგიის ერთ ერთი მთავარი წყარო მიწის წიაღში. კალიუმიან მინერალებში, თანდათანობით გროვდება 40Ar, კალიუმ-40 -ის დაშლის ერთ ერთი პროდუქტი, რაც საშუალებას იძლევა ქანების წლოვანების დადგენისა; კალიუმ-არგონის მეთოდი წარმოადგენს ბირთული გეოქრონოლოგიის ძირითად მეთოდს.

 

 

ფიზიკური თვისებები

კალიუმი მოვერცხლისფრო–თეთრი მეტალია, დამახასიათებელი ბზინვარებით. სიმკვრივე 0.86 გ/სმ3, ძალიან მსუბუქია და დნობადი, ადვილად იჭრება დანით. შედარებით კარგად იხსნება ვერცხლისწყალში და წარმოქმნის ამალგამას. კალიუმი იწვის მოვარდისფრო-იისფერი ალით. მისი ლღობის ტემპერატურა 100°C-ზე დაბალია.

ქიმიური თვისებები

ელემენტური კალიუმი, ისევე როგორც სხვა ტუტე მეტალები ავლენენ ტიპიურ მეტალურ თვისებებს, ქიმიურად ძალიან აქტიურები არიან და წარმოადგენენ ძლიერ აღმდგენელებს. ჰაერზე გაჭრისას მას აქვს მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერი, რომელიც სწრაფად მუქდება, რადაგანაც ის იჟანგება და წარმოიქმნება თხე;ი ფენა ნერთების (ოქსიდები და კარბონატები). ატმოსფეროსთან ხანგრძლივი კონტაქტის შედეგად შესაძლებელია ბოლომდე დაიშალოს. წყალთან ურთიერთქმედებს აფეთქბით. მისი შენახვა შესაძლებელია ბენზინის, ნავთის ან სილიკონის ფენის ქვეშ, რომ გამოირიცხოს მისი ზედაპირის კონტაქტი ატმოსფეროსთან და წყალთან. Na Tl, Sn, Pb, Bi-თან კალიუმი წარმოქმნის ინტერმეტალიდებს.

მარტივ ნივთიერებებთან ურთიერთქმედება

კალიუმის აღმოჩენა ალის საშუალებით

კალიუმი ოთახის ტემპერატურაზე ურთიერთქმედებს ჰაერის ჟანგბადთან, ჰალოგენებთან. პრაქტიკულად არ ურთიერთქმედებს აზოტთან (ლითიუმისა და ნატრიუმისაგან განსხვავებით). ზომიერი გაცხელებით ურთიერთქმედებს წყალბადთან ჰიდრიდის წარმოქმნით (200—350° C):

2K + H2 → 2KH

ჰალკოგენებთან (100—200° C, E = S, Se, Te)

2K + E → K2E

კალიუმის ჰაერზე წვისას წარმოიქმნება კალიუმის ზეჟანგი KO2

(მინარევით K2O2):

K + O2 → KO2

ფოსფორთან ინერტულ ატმოსფეროში ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება მწვანე ფერის ფოსფიდი (200° С):

3K + P → K3P

 

ურთიერთქმედება რთულ ნივთიერებებთან

კალიუმიმ ოთახის ტემპერატურაზე აქტიურად ურთიერთქმედებს წყალთან, მჟავებთან, იხსნება თხევად ამიაკში (−50 °C) მუქი ლურჯი ხსნარის წარმოქმნით.

2K + 2H2O → 2KOH + H2

2K + 2HCl → 2KCl + H2

K + 6NH3 → [K(NH3)]6

კალიუმი ღრმად აღადგენს განზავებულ გოგირდმჟავას და აზოტმჟავას:

8K + 6H2SO4 → 4K2SO4 + SO2 + S¯ + 6H2O

21K + 26HNO3 → 21KNO3 + N2O + N2 + 13H2O

მეტალური კალიუმის შელღობით ტუტეებთან, ის აღადგენს წყალბადს ჰიდროქსიჯგუფიდან:

2K + 2KOH → 2K2O + H2  (450 °C)

ზომიერი გაცხელებით ურთიერთქმედებს აიარად ამიაკთან ამიდის წარმოქმნით (65 – 105°C):

2K + 2NH3 → KNH2 + H2

2K + 2C2H5OH → 2C2H5OK + H2

ტუტე მეტალების ალკოჰოლატები (ამ შემთხვევაში, კალიუმის ეთანოატი) არიან ძლიან ძლიერი ფუძეები და ფართოდ გამოიყენებიან ორგანულ სინთეზში.

 

ჟანგბადშემცველი ნაერთები

კალიუმის ურთიერთქმედებით ჰაერის ჟანგბადთან წარმოიქმნება არა ოქსიდი, არამედ სუპეროქსიდები:

K + O2 → KO2

კალიუმის ოქსიდის მიღება შესაძლებელია, მეტალის გაცხელებით 180°C-მდე, ისეთ არეში სადაც ჟანგბადი მცირე რაოდენობითაა ან სუპეროქსიდისა და მეტალური კალიუმის ნარევის გაცხელებით.

KO2 + 3K → 2K2O

კალიუმს ოქსიდებს ახასიათებთ მკვეთრად გამოხატული ფუძე თვისებები, ენერგიულად ურთიერთმედებენ წყალთნ, მჟვებთან და მჟვაოქსიდებთან. პრაქტიკული მნიშნელობა მათ არ გააჩნიათ. პეროქსიდები თავისთვად წარმოადგენენ მოთეთრო-მიყვითალო ფხვნილებს, რომლებიც კარგად იხსნებიან წყალში და წარმოქმნიან ტუტეებსა და წყალბადის პეროქსიდს.

K2O2 + 2H2O → 2KOH + H2O2

4KO2 + 2H2O → 4KOH + 3O2

4KO2 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2

ნახშირბადის დიოქსიდის ჟანგბადით შეცვალის თვისება, გამოიყენება იზოლირებულ აირწინაღებში და წყალქვეშა ნავებში. მშთანთქმელის სახით გამოიყენება კალიუმის სუპეროქსიდისა და ნატრიუმის პეროქსიდის ექვიმოლური ნარევი. თუკი ნარევი არ არის ექვიმოლური, ანუ ნატრიუმის პეროქსიდი არის ჭარბად აღებული, მაშინ აირი შთაინთქმება უფრო მეტი ვიდრე გამოიყოფა (ორი მოცულობა CO2 შთანთქმისას გამოიყოფა ერთი მოცულობა O2) და წნევა ჩაკეტილ სისტემაში ვარდება, ხოლო კალიუმის სუპეროქსიდის ჭარბად აღების შემთხვევაში (ორი მოცულობა CO2 შთანთქმისას გამოიყოფა სამი მოცულობა O2) გამოიყოფა უფრო მეტი აირი ვიდრე შთაინთქმება და წნევაც იზრდება.

ნარევის ექვიმოლური რაოდენობის შემთხვევაში (Na2O2:K2O4 = 1:1) მოცულობები შთანთქმული და გამოყოფილი აირებისა არის ტოლი (ოთხი მოცულობა CO2 -თან გამოიყოფა ოთხი მოცულობა O2)

პეროქსიდები არიან ძლიერი დამჟანგველები, ამიტომაც მათ იყენებენ ქსოვილების გასათეთრებლად საფეიქრო მრეწველობაში.

პეროქსიდებს ღებულობენ მეტალების ჰაერზე გავარვარებით, რომელიც არ შეიცავს ნახშირბადის დიოქსიდს.

ასევე ცნობილია კალიუმის ოზონიდი KO3, მოწითალო-ნარინჯისფერი ნაერთი. მისი მიღება შესაძლებელია კალიუმის ჰიდროქსიდისა და ოზონის ურთიერთქმედებით 20 °С ტემპერატურის პირობებში (>20 °С)

4KOH + 4O3 → 4KO3 + O2 + 2H2O

კალიუმის ოზონიდი არის ძალიან ძლიერი დამჟანგველი, მაგალითად, ჟანგავს ელემენტურ გოგირდს სულფატამდე და დისულფატამდე 50 °С-ზე.

6KO3 + 5S → 4K2SO4 + 2K2S2O7

ჰიდროქსიდი (KOH)

კალიუმის ჰიდროქსიდი (ანუ მწვავე ტუტე) მიეკუთვნება ტუტეებს. არის მყარი თეთრი გაუმჭვირვალე ნივთიერება, კრისტალები ძალიან ჰიგროსკოპულია, ლღობის ტემპერატურით 360 °C. მწვავე ტუტე ეწოდება წყალში კარგად ხსნად ტუტე მეტალთა ჰიდროქსიდებს.. ის ძალიან კარგად იხსნება წყალში და გამოყოფს დიდი რაოდენობით სითბოს. მწვავე ტუტის ხსნადობა 20 °C-ზე 100გრ. წყალში შეადგენს 112გრ-ს.

მათგან მნიშვნელოვანია KOH. კალიუმის ჰიდროქსიდი თეთრი ფერის, არაგამჭვირვალე, მყარი კრისტალური ნივთიერებაა. წყალში კარგად იხსნება დიდი რაოდენობა სითბოს გამოყოფით. წყალხსნარებში ის მთლიანად დისოცირდება და წარმოადგენს ძლიერ ტუტეს. ამჟღავნებს ფუძის ყველა თვისებას, ჰაერზე შთანთქავს ტენსა და ნახშირბადის (IV) ოქსიდს, რის გამოც გაზების გასაშრობად იყენებენ.

კალიუმი იწვის იისფერი ალით, მისი წვის შედეგად მიიღება ზეჟანგები ფხვნილის სახით

 

გამოყენება

კალიუმისა და ნატრიუმის თხევადი შენალღობი ოთახის ტემპერატურაზე გამოიყენება, როგორც თბოგადამტანი ჩაკეტილ სისტემებში. გარდა ამისა, ფართოდ გამოიყენება მისი თხევადი შენალღობები რუბიდიუმთან და ცეზიუმთან. ნალღობი შემადგენლობით ნატრიუმი 12%, კალიუმი 47%, ცეზიუმი 41% ხასიათდება რეკორდულად დაბალი ლღობის ტემპერატურით Tლღ = -78°C.

კალიუმის ნაერთები - არის მნიშვნელოვანი ბიოგენური ელემენტი და ამიტომაც გამოიყენება სასუქების სახით.

კალიუმის მარილები ფართოდ გამოიყენება გალვანოტექნიკაში, იმდენად რამდენადაც, მიუხედავად მათი მაღალი ღირებულებისა, ისინი ხშირად უფრო ხსნადნი არიან ვიდრე შესაბამისი ნატრიუმის მარილები და ამიტომაც უზრუნველყოფენ ელექტროლიტების ინტენსიურ მუშაობას გაზრდილი დენის სიმკვრივის დროს.

 

კალიუმოვანი სასუქები

კალიუმის მარილები უმთავრესად გამოიყენებიან სასუქებად. კალიუმის უკმარისობა ნიადაგში შესამჩნევად ამცირებს მოსავალს და მცენარეთა წინააღმდეგობას არაკეთილნაყოფიერი პირობების მიმართ. ამიტომ მოპოვებული კალიუმის მარილების 90%-მდე გამოიყენება კალიუმოვანი სასუქების სახით. მნიშვნელოვან კალიუმოვან სასუქებს წარმოადგენენ: ნედლი მარილები, რომლებიც წარმოადგენენ დაფქვილ ბუნებრივ მარილებს, უპირატესად მინერალებს სილვინიტს NaCI•KCIდა კაინიტს MgSO4•KCI•3H2O. ბუნებრივი კალიუმის მარილების გადამუშავების შედეგად მიღებული კონცენტრირებული სასუქები - ესენია KCI და K2SO4. პოტაშის K2CO3 შემცველი მერქნისა და ტორფის ნაცარი. ქლორკალიუმი(KCI) მაღალპროცენტული თეთრი წვრილკრისტალური მარილია. მინარევების სახით შეიცავს ნარინჯისფერ და წითელ კრისტალებს. ფიზიოლოგიურად მჟავე სასუქია, ხასიათდება ჰიგროსკოპულობით. გამოიყენება ყველა კულტურაში. მიუხედავად იმისა, რომ ქლორს შეიცავს მცირე რაოდენობით, ქლორისადმი მგრძნობიარე კულტურებში (კარტოფილი, თამბაქო, ვაზი, ხახვი, კომბოსტო და სხვ.) მისი შეტანა სასურველია თესვის ან დარგვის წინ შემოდგომაზე ან გაზაფხულზე, რათა ამ პერიოდის ნალექების ზემოქმედებით ქლორი ჩაირეცხოს ქვედა ფენებში. კალიუმის გვარჯილა მოყვითალო რუხი ფერის კრისტალური, ნაკლებ ჰიგროსკოპული მარილია. გამოიყენება ყველა ტიპის ნიადაგზე ყველა კულტურაში. კალიუმთან ერთად სასუქში აზოტის შემცველობა ბევრად განაპირობებს მის მაღალ ეფექტს. კალიმაგნეზია კრისტალური მოთეთრო ფერის მარილია ყვითელი მინარევებით. ხასიათდება კარგი ფიზიკური თვისებებით, არის როგორც ფხვნილისებრი, ისე გრანულირებული. გამოიყენება ყველა კულტურაში. კალიუმ- მაგნეზიური კონცენტრატი რუხი ფერის გრანულირებული მარილია. ნაკლებ ჰიგროსკოპულია. ცეცხლ და ფეთქებად საშიშია, დაცული უნდა იქნეს შენახვის და უსაფრთხოების წესები. გამოიყენება ყველა კულტურაში, მათ შორის ქლორისადმი მგრძნობიარე კულტურებშიც. ნიტროფოსკა თეთრი მონაცრისფრო მარილია, არაჰიგროსკოპულია, ნორმალური შენახვის პირობებში არ იბელტება გამოიყენება ერთწლიან და მრავალწლიან კულტურებში.

 

მნიშვნელოვანი ნაერთები

კალიუმისა და მაგნიუმის სასუქი

კალიუმის ბრომიდი - გამოიყენება მედიცინაში, როგორც ნერვული სისტემის დამამშვიდებელი საშუალება.

კალიუმის ჰიდროქსიდი (მწვავე ტუტე) - გამოიყენება ტუტე აკუმულატორებში და გაზების გაშრობისას.

კალიუმის კარბონატი (პოტაში) - გამოიყენება როგორც სასუქი მინის ხარშვისას.

კალიუმის ქლორიდი (სილვინი) - გამოიყენება როგორც სასუქი.

კალიუმის ნიტრატი (კალიუმის სელიტრა) - სასუქი, შავი დენთის კომპონენტი.

კალიუმის ქლორატი და პერქლორატი (ბერთოლეს მარილი) გამოიყენება ასანთის წარმოებაში, სარაკეტო დენთის, მანათობელი ჭურვების, ასაფეთქებელი ნივთიერებების წარმოებაში და გალვანოტექნიკაში.

კალიუმის ბიქრომატი (ქრომპიკი) - ძლიერი დამჟანგველი, გამოიყენება ”ქრომიანი ნარევის” მოსამზადებლად, რომელსაც იყენებენ ქიმიური ჭურჭლის რეცხვისას და ტყავის დამუშავებისას (სათრიმლავი). ასევე გამოიყენება აცეტილენის ქარხნებში აცეტილენის გასასუფთავებლად ამიაკისაგან, გოგირდწყალბადისა და ფოსფინისაგან.

კალიუმის პერმანგანატი - ძლიერი დამჟანგველი, გამოიყენება მედიცინაში, როგორც ანტისეპტიკური საშუალება და ასევე ჟანგბადის მისაღებად ლაბორატორიულ პირობებში.

ნატრიუმ-კალიუმის ტარტრატი გამოიყენება პიეზოელექტრიკის სახით.

კალიუმის დიჰიდროფოსფატი და დიდეიტეროფოსფატი მონოკრისტალების სახით ლაზერულ ტექნიკაში.

კალიუმის პეროქსიდი და კალიუმის სუპეროქსიდი გამოიყენება ჰაერის რეგენერაციისათვის წყალქვესა ნავებში და იზოლირებულ აირწინაღებში (შთანთქავს ნახშირბადის დიოქსიდს და გამოყოფს ჟანგბადს ).

კალიუმის ფტორობორატი - მნიშვნელოვანი ფლუსია ფოლადების და ფერადი მეტალების მიჩრჩილვისათვის.

კალიუმის ციანიდი - გამოიყენება გალვანოტექნიკაში (მოვერცხლვა, მოოქროვება), ოქროს მოპოვების დროს და ფოლადის ნიტროცემენტირებისას.

კალიუმი კალიუმის პერეკისთან ერთად გამოიყენება წყლის თერმოქიმიური დაშლისას წყალბადად და ჟანგბადად.

 

 

ბიოლოგიური როლი

კალიუმი არის მნიშვნელოვანი ბიოგენური ელემენტი, განსაკუთრებით მცენარეულ სამყაროში. კალიუმის უკმარისობის დროს მცენარის ფესვი ვითარდება ძალიან ცუდად, მცირდება მოსავალი, ამიტომაც დაახლოებით 90% მოპოვებული კალიუმის მარილებისა გამოიყენება სასუქების სახით.

 

 

კალიუმი ადამიანის ორგანიზმში

კალიუმს ძირითადად შეიცავს უჯრედები, ანუ 40-ჯერ მეტია ვიდრე უჯრედშორის სივრცეში. კალიუმი წარმოადგენს ძირითად უჯრედშიდა იონს, მაშინ როცა ნატრიუმი მთავარი უჯრედსგარეთა იონია. უჯრედის ფუნქციონირების პროცესში ჭარბი კალიუმი ტოვებს ციტოპლაზმას, ამიტომაც კონცენტრაციის შესანარჩუნებლად უნდა

კალიუმი და ნატრიუმი არის ფუნქციონალურად დაკავშირებული ერთმანეთთან და ასრულებს სხვადასხვა ფუნქციებს. ამ ორი იონის ურთიერთქმედებას დიდი მნიშვნელობა აქვს უჯრედების იზოტონურობის შენარჩუნებისათვის. კალიუმის კათიონი, რომელიც წარმოქმნის და ინარჩუნებს უჯრედის ელექტრულ მემბრანულ პოტენციალს, არეგულირებს უჯრედშიდა ოსმოსურ წნევას, ასტიმულირებს გლიკოლიზის ფერმენტების აქტივობას, მონაწილეობს ცილებისა და გლიკოგენის მეტაბოლიზმში, თამაშობს მნიშვნელოვან როლს ნერვული იმპულსების გატარებაში, გააჩნია იმუნომოდულატორული მოქმედება.

კალიუმის იონები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ორგანიზმის გულ-სისხლძარღვთა და სხვა სისტემების ფუნქციების რეგულირებაში. კალიუმის ნაკლებობა ორგანიზმში შეიძლება გახდეს გულის კუნთის, კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ფუნქციის მოშლის (პირღებინება, დიარეა), ნერვ-კუნთოვანი გამტარობის და ჩონჩხის მუსკულატურის კუმშვადობის დარღვევის მიზეზი.

რეკომენდირებული დღიური ნორმა კალიუმისა ბავშვებისათვის შეადგენს 600მგ-დან 1700მგ-მდე, მოზრდილებისათვის 1800მგ-დან 5000მგ-მდე. კალიუმისადმი მოთხოვნა დამოკიდებულია მთლიანად სხეულის წონაზე, ფიზიკურ აქტიურობაზე, ფიზიოლოგიურ მდგომარეობაზე და საცხოვრებელი ადგილის კლიმატზე.

კალიუმის ძირითად წყაროს კვების პროდუქტებიდან წარმოადგენს ბოსტნეული და ხილი, განსაკუთრებით მშრალი ხილი (ჭერმის ჩირი, ქიშმიში და სხვა). კალიუმი უხვადაა გარგარის ჩირში (კურაგაში), ლეღვში, ფორთოხალში, ნესვში, ლობიოშ, კივში, ბანანში, ყურძენში,ღვიძლში, რძეში, არაქისის კარაქში, კარტოფილში (500 გ კარტოფილი კალიუმის დღიურ მოთხოვნილებას მთლიანად აკმაყოფილებს).

კალიუმი საკმაო რაოდენობითაა თევზებში და რძის პროდუქტებში. თითქმის ყველა სახის თევზი შეიცავს კალიუმს, 100გ-ში 200მგ. კალიუმის შემცველობა თევზის სხვადასხვა სახეობაში არაერთნაირია. დიდი რაოდენობით კალიუმს შეიცავს ბოსტნეული, სოკო და ბალახები, თუმცა დაკონსერვებულ პროდუქტებში მისი შემცველობა გაცილებით ნაკლებია. ასევე დიდი რაოდენობით კალიუმს შეიცავს ტკბილეული, განსაკუთრებით შოკოლადი.

კალიუმის შეწოვა მიმდინარეობს სწორ ნაწლავში. კალიუმის ათვისებას ხელს უწყობს ვიტამინ B6, ხოლო აფერხებს ალკოჰოლი.

უნდა აღინიშნოს, რომ კალიუმი განსაკუთრებით მოზარდებისათვის არის მნიშვნელოვანი, ასაკოვან ადამიანს კი მოთხოვნილება კალიუმზე შესამჩნევად უმცირდება. კალიუმი ნივთიერებათა ცვლის პროცესებში აქტიურად მონაწილეობს. გარდა ამისა, იგი აუცილებელია გულის კუნთის მუშაობისთვის. ადამიანის ორგანიზმში კალიუმი გულის მუშაობის აღმგზნებია, ელემენტი ნატრიუმი კი პირიქით, გულის მოქმედებას ამშვიდებს. ამიტომაა, რომ ორგანიზმი ცდილობს სისხლში ყოველთვის გააჩნდეს მარილების მუდმივი კონცენტრაცია.

კალიუმის ნაკლებობის დროს ვითარდება ჰიპოკალიემია. წარმოიშობა გულისა და ჩონჩხის მუსკულატურის მუშაობის დარღვევა. კალიუმის ხანგრძლივმა დეფიციტმა შეიძლება გამოიწვიოს მწვავე ნევროლოგია.

კალიუმის სიჭარბის დროს ვითარდება ჰიპერკალიემია, რომლისთვისაც ძირითად სიმპტომს წარმოადგენს სწორი ნაწლავის წყლული. ნამდვილმა ჰიპერკალიემიამ შეიძლება გამოიწვიოს გულის გაჩერება.

მასალა მომზადებულია www.wikipedia.com -ის მიხედვით