性质

钾的熔点、硬度低，比钠更活泼，在空气中很快氧化。钾的密度小于水，大于煤油。钾和水会产生剧烈反应（产生高温使自己熔成一个银白色的球，释放大量氢，使金属球在水面高速移动，氢气燃烧，可以看到紫蓝色的火焰，生成氢氧化钾。方程式如下：

钾可以和卤族、氧族元素反应，还可以使其他金属的盐类还原（熔融状态下），对有机物有很强的还原作用。

钾容易与氧反应 在表面形成紫色的氧化钾

钾为爆炸性和易燃的物质，一般以汽油或煤油封存。

发现

1807年由英国化学家戴维首次用电解法从熔融氢氧化钾中制得金属钾，并定名。

名称由来

拉丁语： kalium ，这个单字不存在于古典拉丁语中，这是由永斯·贝采利乌斯创造的新拉丁文名词。这个名词起源于阿拉伯语： القَلْيَه ‎（al-qalyah），本义为植物灰烬。qaly是刺沙蓬一类的植物，古人焚烧这种植物，从灰烬中可以的得到不纯的钾盐和钠盐混合物，进而和石灰水反应可以得到强碱溶液。这个阿拉伯名词传入欧洲后，被拼为alkali，意为碱。永斯·贝采利乌斯以此命名钾为kalium。

钾英文名“potassium”则由“Potash”衍生而来。当时的人们焚烧木材，其灰烬用水浸泡，取上清液，在铜锅里煮沸除去水分，可得不纯的钾盐混合物，称为Potash（Pot-Ashes：pot锅，ash灰烬）。戴维使用的氢氧化钾就是从Potash转化而来的，因此将钾命名为potassium。

分布

钾在自然界中只以化合物形式存在。在云母、钾长石等硅酸盐中都富含钾。钾在地壳中的含量约为2.09%，居第八位。在海水中以钾离子的形式存在，含量约为0.1%。钾在海水中含量比钠离子少的原因是由于被土壤和植物吸收多。在动植物体内也含有钾。正常人体内约含钾175克，其中98%的钾贮存于细胞液内，是细胞内最主要的阳离子。

制备

这种元素通过将其常见的氢氧化物进行电解而得到。将氢氧化钾与卤化物进行熔融电解，再经真空蒸馏制得。 早期，由法国化学家给吕萨克和泰纳尔发明的隔绝空气加强热于碳酸钾、碳粉、铁粉、明矾混合物的方法也被用于制备粗钾，并被用于当时的一种打火机中。

同位素

已发现的钾的同位素共有16种，包括钾35至钾50，其中只有钾39和钾41是稳定的，其他同位素都带有放射性。

应用

钾主要用作还原剂及用于合成中。钾的化合物在工业上用途很广。钾盐可以用于制造化肥及肥皂。钾对动植物的生长和发育起很大作用，是植物生长的三大营养元素之一。

钾金属在工业上可作为较强的还原剂。钠钾合金在一些特殊冷却设备中作为热传导的媒介。

对人体的影响

营养代谢

钾是人体必需的矿物质营养素，是体细胞内主要的阳离子，体重70公斤的成年男性体内，钾含量约3500mEq。饮食中的钾离子在小肠中很容易被吸收。人体钾离子主要流失途径有80-90%是由肾脏经尿液排除，其余10-20%是由粪便排出。肾脏对于钾离子具有调控作用，藉以维持钾离子浓度在正常范围内。基于弥补身体的流失量以维持正常储存及血浆浓度的平衡，成人每日的最小需要量为200 mg。含钾丰富的食物包括乳制品、水果、蔬菜、瘦肉、内脏、香蕉、葡萄干等。饮食建议摄取量如下：

钾可以调节细胞内适宜的渗透压和体液的酸碱平衡，参与细胞内糖和蛋白质的代谢。有助于维持神经健康、心跳规律正常，可以预防中风，并协助肌肉正常收缩。在摄入高钠而导致高血压时，钾具有降血压作用。细胞对钾的调节与钠钾泵（ Na+/K+ pump （ 英语 ： Na+/K+ pump ） ）和钾离子通道有关。

低血钾（Hypokalemia）

人体钾缺乏可引起心跳不规律和加速、心电图异常、肌肉衰弱和烦躁，最后导致心跳停止。一般而言，身体健康的人，会自动将多余的钾排出体外。但肾病患者则要特别留意，避免摄取过量的钾。

导致低血钾的原因包括：长期呕吐、腹泻、糖尿病酸中毒、神经性厌食症、长期营养不良、慢性酒精中毒、肾上腺肿瘤、烫伤、临床上常见的电解质异常、吸收不良或血钾过度流失、或使用某些药物而使血中之钾浓度不够。轻度低血钾（血清钾浓度3.0-3.5meq/L）经常是没有症状；中度低血钾(血清钾浓度2.5-3.0meq/L)有非特异性的症状像是虚弱、疲倦、便秘等；严重低血钾(血清钾浓度<2.5meq/L)可能发生肌肉坏死，甚至呼吸肌麻痹衰竭。补充钾离子是治疗低血钾的最根本办法。

高血钾（Hyperkalemia）

血中钾离子浓度高于5.5 mEq/L时称为高血钾，可能因摄取过多、排泄减少、或因钾离子由细胞内转移至细胞外液等原因造成。一般以肾脏衰竭病患容易发生高血钾。当人体发生高血钾时，会有血压降低、心律不整、心电图改变、严重时会有心室纤维颤动、心跳停止。神经肌肉的症状在早期为肌肉震颤、痉挛、感觉异常等情形，晚期则会有肌肉无力、弛缓性麻痹、呼吸停止。此外也会出现恶心、呕吐、肠蠕动增加、腹泻、腹绞痛等消化系统的症状及少尿、无尿等泌尿系统的症状。

相关遗传性疾病

家族性低血钾周期性无力症（familial hypokalemic periodic paralysis），为自体显性遗传疾病，相当罕见。突变的基因CACNL1A3是一种钙离子通道。疾病的特征是突然发生的肌肉麻痹与血清钾浓度<2.5meq/L。血钾减少的原因可能是大量摄取碳水化合物或钠离子而诱发，会在24小时内自然消退，但有时会引起致命性心率不整 。

李德尔氏综合征（Liddle"s syndrome）为隐性遗传疾病。此遗传异常会因为矿物皮质醛酮增高，影响到肾脏离子输送活性，刺激集尿管细胞对钠离子的再吸收，造成代谢性碱中毒和低血钾。

巴特氏症候群（Bartter"s syndrome）为亨利氏环（loop of Henle）和近曲小管的钠运输蛋白（chloride-associated sodium transporters）失去活性或功能 。

吉特曼氏综合症（Gitelman"s syndrome）是肾脏远曲小管（distal convoluted tubule）钠运输蛋白失去活性或功能。

参考资料

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