Kalium

Kalium,  ₁₉K

Mutiara kalium dalam minyak tanah. Mutiara yang besar berukuran 0.5 cm. Bawah: Garis-garis spektrum kalium
Ciri-ciri umum
Sebutan	/poʊˈtæsiəm/ po-TAS-ee-əm
Rupa	Putih keperakan
Kalium dalam jadual berkala
Na ↑ K ↓ Rb argon ← kalium → kalsium
Nombor atom (Z)	19
Kumpulan, kala	kumpulan 1 (logam alkali), kala 4
Blok	Blok s
Berat atom piawai (Ar)	39.0983(1)
Konfigurasi elektron	[Ar] 4s1
Bil. elektron per petala/cengkerang	2, 8, 8, 1
Ciri-ciri fizikal
Fasa	pepejal
Takat lebur	336.53 K ​(63.88 °C, ​146.08 °F)
Takat didih	1032 K ​(759 °C, ​1398 °F)
Ketumpatan suhu bilik hampir	0.862 g/cm3
apabila cecair, pada t.l.	0.828 g/cm3
Takat tigaan	336.35 K, ​ kPa
Haba pelakuran	2.33 kJ/mol
Haba pengewapan	76.9 kJ/mol
Muatan haba molar	29.6 J/(mol·K)
Ciri-ciri atom
Keadaan pengoksidaan	1 ​oksida sangat bes
Keelektronegatifan	Skala Pauling: 0.82
Tenaga pengionan	(lagi)
Jejari atom	empirik: 227 pm
Jejari kovalen	203±12 pm
Jejari van der Waals	275 pm
Rampaian
Struktur hablur	​kiub berpusatkan badan Struktur hablur kiub berpusatkan badan bagi kalium
Kelajuan bunyi rod nipis	2000 m/s (pada 20 °C)
Pekali pengembangan terma	83.3 µm/(m·K) (pada 25 °C)
Daya pengaliran terma	102.5 W/(m·K)
Kerintangan elektrik	72 Ω·m (pada 20 °C)
Sifat kemagnetan	paramagnet
Modulus Young	3.53 GPa
Modulus ricih	1.3 GPa
Modulus pukal	3.1 GPa
Skala Mohs	0.4
Kekerasan Brinell	0.363 MPa
Nombor CAS	7440-09-7
Sejarah
Penemuan	Humphry Davy (1807)
Pengasiangan pertama	Humphry Davy (1807)
Isotop utama bagi kalium
Iso­top Kelim­pahan Separuh hayat Mod reputan Pro­duk 39K 93.26% K stabil dengan 20 neutron 40K 0.012% 1.248(3)×109 thn β− 1.311 40Ca ε 1.505 40Ar β+ 1.505 40Ar 41K 6.73% K stabil dengan 22 neutron

Kalium (Tulisan Jawi: کاليوم ) adalah unsur kimia dalam jadual berkala. Ia mempunyai simbol K (Bahasa Latin: "Kalium" daripada bahasa Arab: "alqali") dan nombor atom 19. Perkataan kalium kemungkinannya berasal dari perkataan Arab yang bermaksud memanggang, iaitu abu tumbuh-tumbuhan yang dibakar. Kalium adalah logam alkali putih keperakan lembut yang wujud secara semulajadi terikat dengan lain-lain unsur dalam air laut atau kebanyakan mineral. Ia teroksida cepat dalam udara, sangat reaktif, terutamanya dalam air, dan menyerupai natrium secara kimia.

Ciri-ciri utama

Dengan logam bertiga yang ada ketumpatan lebih rendah daripada air, kalium adalah kedua ringan selepas litium.Ia adalah pepejal lembut yang mudah dikerat dengan pisau dan mempunyai warna keperakan pada permukaan yang baru dipotong. Ia teroksida dengan cepat dalam udara dan haruslah disimpan dalam minyak mineral atau kerosin untuk penyimpanan.

Seperti juga logam-logam alkali lain, kalium bertindak dengan cergas dengan air menghasilkan hidrogen. Apabila berada dalam air, ia mungkin akan terbakar serta-merta. Garamnya memancarkan warna ungu apabila didedahkan kepada nyala api.

Penggunaan

• Kalium oksida digunakan terutamanya dalam baja.
• Kalium hidroksida adalah bahan kimia penting sebagai bes kuat.
• Kalium nitrat KNO₃ digunakan sebagai ubat bedil.
• Kalium karbonat, juga dikenali sebagai potasy, digunakan dalam pembuatan kaca.
• Kaca yang dirawat dengan kalium cair adalah lebih kuat daripada kaca biasa.
• NaK, sejenis aloi natrium dan kalium, digunakan sebagai medium pemindahan haba.
• Kalium adalam juzuk penting dalam pertumbuhan tumbuhan dan dijumpai dalam kebanyakan jenis tanah.
• Dalam sel haiwan, ion kalium adalah sangat penting untuk memastikan sel hidup (lihat pam Na-K)
• Kalium klorida digunakan sebagai pengganti garam biasa dan digunakan juga untuk memberhentikan jantung, contohnya dalam pembedahan jantung dan pelaksanaan hukuman mati melalui suntikan maut.
• superoksida KO₂ digunakan sebagai sumber oksigen mudah alih dan penyerap karbon dioksida. Ia amat berguna dalam sistem pernafasan mudah alih.

Kebanyakan garam kalium sangat berguna, termasuklah kalium bromida, kalium klorat, kalium kromat, kalium sianida, kalium dikromat, kalium iodida, kalium nitrat, kalium sulfat.

Sejarah

Kalium ditemui pada tahun 1807 oleh Sir Humphrey Davy, yang menghasilkannya daripada potasy kaustik (KOH). Kalium merupakan logam pertama yang diasingkan melalui elektrolisis.

Kalium tidak diketahui semasa zamat Rom, dan namanya bukan Latin klasik, tetapi adalah neo-Latin.

• Nama kalium diambil daripada perkataan "alkali", yang berasal daripada Bahasa Arab al qalīy = "abu terkalsin".

Ragam kewujudan

Kalium merangkumi 2.4% berat kerak Bumi dan merupakan unsur ketujuh paling berlimpah di dalamnya. Oleh kerana ia amatlah elektropositif, unsur kalium sukar diperoleh daripada mineral nya.

Garam kalium seperti kalanit, langbeinit, polihalit, dan silvit dijumpai pada tasik purbakala dan dasar laut. Mineral ini membentuk longgokan besar-besaran pada persekitaran-persekitaran ini, membuatkan penyarian kalium dan garam-garamnya lebih berdaya maju. Sumber utama kalium, potasy, dilombong di California, Jerman, New Mexico, Utah, dan lain-lain tempat di dunia. 3000 kaki di bawah permukaan Saskatchewan terdapt longgokan besar potasy yang merupakan sumber penting unsur ini dan garam-garamnya, dan terdapat beberapa lombong besar sudah beroperasi semenjak 1960-an. Saskatchewan menjadi perintis kepada penggunaan pembekuan pasir basah (pembentukan Blairmore) untuk memandu syaf lombong menerusinya. Lihat Syarikat Potasy Saskatchewan. Lautan merupakan satu lagi sumber kalium, tetapi kuantiti yang hadir pada isipadu tertentu air laut adalah kurang berbanding dengan natrium.

Kalium boleh diasingkan melalui elektrolisis hidroksida dalam sejenis proses yang berubah sangat sedikit semenjak zaman Davy. Kaedah terma juga digunakan dalam penghasilan kalium, menggunakan kalium klorida. Kalium tidak pernah dijumpai dalam bentuk unsur bebas dalam alam semula jadi.

Lihat juga Mineral kalium.

Isotop

Kalium dalam feldspar

Terdapat tujuh belas isotop kalium yang diketahui. Tiga isotop wujud secara semula jadi: ³⁹K (93.3%), ⁴⁰K (0.012%) dan ⁴¹K (6.7%). ⁴⁰K yang wujud secara semula jadi merebut menjadi ⁴⁰Ar (11.2%) stabil melalui tawanan elektron dan melalui pancara positron, dan merebut menjadi ⁴⁰Ca stabil (88.8%) melalui reputan beta; ⁴⁰K mempunyai separuh hayat selama 1.250×10⁹ tahun.

Reputan ⁴⁰K kepada ⁴⁰Ar membolehkan penggunaan kaedah pentarikhan batuan yang biasa digunakan. Pentarikhan K-Ar lazim bergantung kepada andaian bahawa batuan tidak mengandungi argon semasa masa pembentukan dan kesemua argon radiogenik terkemudian (iaitu, ⁴⁰Ar) dikekalkan secara kuantitatif. Mineral ditarikhkan menggunakan pengukuran kepekatan kalium dan bilangan ⁴⁰Ar radiogenik yang terkumpul. Mineral yang sesuai digunakan untuk pentarikhan termasuklah biotit, muskovit, hornblende plutonik/metamorfik gred tinggi, dan feldspar gunung berapi; sampel baruan keseluruhan daripada aliran gunung berapi dan terobosan cetek juga boleh ditarikhkan jika ia tidak mengalami perubahan.

Selain pentarikhan, isotop kalium digunakan secara meluas sebagai penyurih dalam kajian luluhawa. Ia juga digunakan dalam kajian kitaran nutrien kerana kalium merupakan makronutrien {zat makro) yang diperlukan untuk kehidupan.

⁴⁰K wujud dalam kalium semula jadi (oleh itu dalam sesetengah pengganti garam biasa komersil) pada kuantiti mencukupi menyebabkan karung besar pengganti-pengganti ini boleh digunakan sebagai sumber radioaktif untuk tunjuk cara dalam kelas. Dalam haiwan dan manusia yang sihat, ⁴⁰K merupakan sumber terbesar keradioaktifan, lebih besar daripada ¹⁴C. Dalam tubuh badan manusia berjisim 70, kira-kira 4,000 nuklei ⁴⁰K mereput sesaat. [1]

Langkah pengawasan

Pepejal kalium bertindak cergas dengan air, oleh itu ia harus disimpan dalam minyak mineral seperti kerosin dan dikendalikan dengan berhati-hati. Belainan dengan litium dan natrium, kalium tidak dapat disimpan dalam minyak selama-lamanya. Jika disimpan lebih lama dari 6 bulan ke setahun, peroksida berbahaya yang peka hentakan boleh terbentuk pada logam dan di bawah penutup bekas, dan peroksida dapat meletup apabila bekas dibuka. JANGAN SEKALI-KALI menyimpan kalium, rubidium dan sesium lebih lama dari setahun kecuali apabila disimpan dalam atmosfera lengai (argon) atau dalam vakum (hampagas).

Kalium dalam gizi

Kalium merupakan mineral zat mikro penting dalam gizi manusia; ia membantu dalam pengecutan otot dan pengekalan keseimbaingan bendalir dan elektrolit dalam sel tubuh. Kalium juga penting dalam penghantaran impuls saraf serta pembebasan tenaga daripada protein, lemak, dan karbohidrat semasa metabolisme.

Kekurangan kalium boleh mengakibatkan keadaan yang boleh membawa maut yang dikenali sebagai hypokalemia, biasanya lanjutan daripada cirit-birit, diuresis berterusan dan muntah-muntah. Simptom kekurangan termasuklah kulit kering, jerawat, seram sejuk, fungsi kognitif terganggu, kekejangan (spasma) otot, aritmia, tindak balas refleks yang berkurangan, rasa dahaga, intolerans glukosa, perencatan pertumbuhan, insomnia, kolestrol, dan rendah tekanan darah.

Memakan bermacam jenis makanan yang mengandungi kalium adalah cara terbaik untuk memperoleh jumlah yang mencukupi. Individu sihat yang memakan gizi yang seimbang jarang sekali memerlukan makanan tambahan. Makanan yang mengandungi sumber kalium yang tinggi termasuklah pisang, avokado, saderi dan turnip, dan kebanyakan buah-buahan, sayur-sayuran dan daging lain juga mengandungi kalium. Kajian menunjukkan gizi yang mengandungi kandungan kalium yang tinggi boleh merendahkan risiko menghidapi tekanan darah tinggi.

Garis panduan 2004 oleh Institut Perubatan menetapkan RDA sebanyak 4,700 mg kalium. Sesetengah orang yang menghidap penyakit ginjal dinasihatkan agar mengelakkan pemakanan zat kalium pada kuantiti besar.

Lihat juga

• Sebatian kalium
• Kalium dalam biologi

Rujukan

• Los Alamos National Laboratory – Potassium

Pautan luar

• WebElements.com – Potassium