Kalium

Kalium
Elementsymbol	K
Ordnungszahl	19
Relative Atommasse	39,0983
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	63,38 °C
Siedepunkt	774 °C
Elementkategorie	Alkalimetall

Kalium ist das siebthäufigste chemische Element in der Erdhülle. Es handelt sich um ein wachsweiches und (an frischen Schnittstellen) silbrig glänzendes Alkalimetall, das in der Natur nur in Verbindungen vorkommt. Es steht in der der 1. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente.

Eigenschaften

Kalium ist sehr reaktionsfähig: es reagiert zum Beispiel mit Wasser unter Bildung von Kaliumhydroxid und Entzündung des bei der Reaktion entstehenden Wasserstoffs. An der Luft verbrennt es mit violetter Flamme zu Kaliumhyperoxid.

Vorkommen

Kalium zählt zu den zehn häufigsten Elementen der Erde. Wegen seiner großen Reaktionsfähigkeit tritt es nie in elementarer Form auf. Kaliumverbindungen findet man dagegen überall auf der Erde. Kalium ist meist in Form von Kalilagerstätten zu finden; die größten befinden sich bei Solikamsk am Ural in Rußland, Saskatchewan in Kanada, Neu Mexiko in den USA und auch in Deutschland (bei Staßfurt, im Raum Braunschweig/Hannover, im Werra-Gebiet sowie im Elsaß). Hauptsächlich werden die Kalisalze in den GUS-Staaten, in Kanada, Deutschland, auf französischem Staatsgebiet und den USA gefördert. Verschiedene Landpflanzen reichern ebenfalls Kaliumverbindungen an. Aus ihnen wurde früher durch Veraschung Kaliumcarbonat (Pottasche) gewonnen. Dazu gehören zum Beispiel Tabak, Gerste, Roggen, Linsen, Bohnen und Erbsen, Kartoffeln und Kohl. Kaliumverbindungen sind jedoch auch Bestandteil von Milch, Hühnereiern bzw. kommen im Harn vor. Im Meerwasser liegen Kaliumverbindungen gelöst vor.

Herstellung

Zur Herstellung von Kalium existieren heute mehrere Verfahren. Es wird u.a. durch Schmelzflusselektrolyse von Kaliumhydroxid gewonnen. Möglich ist auch die Herstellung aus Kaliumchlorid durch Reduktion mit Natrium. Früher wurde Pottasche mit Koks erhitzt und bei etwa 1100 °C umgesetzt.

Verwendung

Im technischen Bereich ist Kalium kaum von Bedeutung, da es meist durch das billigere und weniger reaktionsfreudige Natrium ersetzt werden kann. Jedoch finden verschiedene Kalium-Natrium-Legierungen als Kühlmittel in Kernreaktoren Anwendung. Auch für organische Synthesen und bei der Herstellung von Alkalimetallfotozellen wird Kalium verwendet. Desweiteren spielt es mittels der Kalium-Argon-Methode bei der absoluten Altersbestimmung von Gesteinen und Fossilien eine wichtige Rolle. In Forschungslaboren wird Kalium gelegentlich zur Trocknung von Lösungsmitteln eingesetzt, besonders, wenn der Siedepunkt des Lösungsmittels über dem Schmelzpunkt des Kaliums, aber unter dem Schmelzpunkt von Natrium liegt.

Bedeutung für den menschlichen Organismus

Für den menschlichen Organismus ist Kalium ein essentieller Mineralstoff und spielt eine herausragende Rolle bei der Regulation des Membranpotentials. Der tägliche Bedarf des Menschen liegt bei ungefähr 2 g. Kaliumreiche Lebensmittel sind unter anderem Pilze, Bananen, Bohnen, Chilies, Käse, Spinat und Kartoffeln.