Kalium - K

Kalium

Hoewel kalium het achtste meest voorkomende element op aarde is en ongeveer 2,1% van de aardkorst uit kalium bestaat, is het een zeer reactief element en komt het daarom nooit vrij in de natuur voor. Kalium werd voor het eerst geïsoleerd door Sir Humphry Davy in 1807, door elektrolyse van gesmolten kalium hydroxide (KOH). Enkele maanden na deze ontdekking gebruikte Davy dezelfde methode om natrium te isoleren. Kalium kan worden gewonnen uit de mineralen sylviet (KCl), carnalliet (KCl·MgCl₂·6H₂O), langbeiniet (K₂Mg₂(SO₄)₃) en polyhaliet (K₂Ca₂Mg(SO₄)₄·2H₂O). Deze mineralen komen veel voor in oude zeeën en meren. Kalium hydroxide, een andere belangrijke kalium bron, kan worden verkregen uit mijnen in Duitsland, New Mexico, Californië en Utah.

Zuiver kalium is een zacht, wasachtig metaal dat makkelijk kan worden doorgesneden. Het reageert met zuurstof tot kalium superoxide (KO₂) en met water tot kalium hydroxide (KOH), waterstof gas en warmte. Er wordt voldoende warmte geproduceerd om waterstofgas te doen ontbranden. Om te voorkomen dat het reageert met zuurstof in lucht en water worden kalium monsters meestal opgeslagen in minerale oliën.

Kalium vormt een legering met natrium (NaK), welke wordt gebruikt als warmte overdrachtsmedium in sommige typen nucleaire reactoren.

Kalium vormt veel essentiële verbindingen. Kalium chloride (KCl) is de meest voorkomende kalium verbinding. Deze wordt toegepast in kunstmest, als een zoutvervanger en voor de productie van andere chemicaliën. Kalium hydroxide (KOH) wordt gebruikt om zeep, schoonmaakmiddelen en afvoerleidingen te maken. Kalium carbonaat (KHCO₃), ook wel parel as genoemd, wordt gebruikt om verschillende typen glas en zeep te maken en wordt commercieel gewonnen als bijproduct van de ammoniak productie. Kalium superoxide (KO₂) kan zuurstof uit waterdamp (H₂O) en kooldioxide (CO₂) halen door middel van de volgende reactie: 2KO₂ + H₂O + 2CO₂ => 2KHCO₃ + O₂. Dit wordt toegepast in ademhalingsapparatuur. Kalium superoxide wordt geproduceerd door kalium metaal in droge lucht te verbranden. Kalium nitraat (KNO₃) staat ook wel bekend als salpeter en wordt toegepast in kunstmest, luciferkoppen en vuurwerk.

Gezondheidseffecten van Kalium

Kalium is een bestanddeel van groenten, fruit, aardappels, vlees, brood, melk en noten. Het speelt een belangrijke rol in het vloeistofsysteem in het menselijk lichaam en ondersteunt onze zenuwfuncties. Wanneer onze nieren op de een of andere manier slecht werken, kan er sprake zijn van een ophoping van Kalium. Dit kan leiden tot hartritme stoornissen.

Kalium kan een effect hebben op de gezondheid wanneer het wordt ingeademd. Inademing van stof of aerosolen kan irritatie van de ogen, neus, keel en longen veroorzaken en niezen, hoesten en keelpijn. Blootstelling aan hogere concentraties kan vochtopbouw in de longen teweegbrengen en dat kan dodelijk zijn. Huidcontact en oogcontact kunnen brandwonden veroorzaken die tot permanente beschadigingen leiden.

Milieueffecten van Kalium

Samen met stikstof en fosfor is kalium een van de essentiële micromineralen die planten nodig hebben om te overleven. Kalium moet aanwezig zijn om een gezonde bodem en plantengroei, en een adequate diervoeding te garanderen. De voornaamste taak van kalium in planten is het behoud van de osmotische druk en de celgrootte. Het heeft tevens invloed op de fotosynthese en energie productie van de cellen en op de opening van huidmondjes. Ook beïnvloedt kalium de koolstofdioxide opname, turgor en verplaatsing van voedingsstoffen. Daarom hebben groeiende planten grote hoeveelheden kalium nodig om te overleven.

De gevolgen van te lage kalium concentraties in planten uiten zich door verschillende symptomen: verminderde groei, minder knopvorming, lagere zuurstofopbrengsten en een lagere zaadproductie.

Hoge concentraties wateroplosbaar kalium veroorzaken beschadiging van jonge plantjes, want het verhindert de opname van andere mineralen en reduceert zo de kwaliteit van de plantjes.

Kalium en water