Kalium
Senyawa kalium biasanya sangat ionik sehingga sebagian besar larut dalam air. Spesies utama dalam larutan akuatik adalah kompleks akuatik [K (H 2O) n]+ dengan n = 6 dan 7. Beberapa dari sedikit garam kalium yang sukar larut meliputi kalium tetrafenilborat, kalium heksakloroplatinat, dan kalium kobaltinitrit.
Terdapat 24 isotop kalium yang diketahui, yang tiga di antaranya terjadi secara alami: 39 K (93.3%), 40 K (0.0117%), dan 41 K (6.7%). 40 K yang terjadi secara alami memiliki waktu paruh 1.250109 tahun. Ia meluruh menjadi 40 Ar yang stabil melalui penangkapan elektron atau emisi positron (11.2%) atau menjadi 40 Ca yang stabil melalui peluruhan beta (88.8%). Peluruhan 40 K menjadi 40 Ar adalah
dasar metode umum untuk penanggalan batuan. Metode penanggalan K-Ar konvensional bergantung pada asumsi bahwa batuan tidak mengandung argon pada saat pembentukannya dan bahwa semua argon radiogenik selanjutnya (40 Ar) dipertahankan secara kuantitatif. Mineral diberi tanggal dengan pengukuran konsentrasi kalium dan jumlah 40 Ar radiogenik yang telah terakumulasi. Mineral yang paling cocok untuk diberi penanggalan
termasuk biotit, muskovit, hornblende metamorf, dan feldspar vulkanik; sampel batuan utuh dari aliran vulkanik dan instrusif dangkal juga bisa diberi tanggal jika tidak dialterasi. Selain untuk penanggalan, isotop kalium telah digunakan sebagai pelacak dalam studi pelapukan dan studi siklus nutrisi karena kalium adalah makronutrien yang dibutuhkan untuk kehidupan.
40 K terdapat dalam kalium alami (dan sehingga terdapat dalam beberapa substitusi garam komersial) dalam jumlah yang cukup, maka kantong besar pengganti tersebut dapat digunakan sebagai sumber radioaktif untuk demonstrasi di kelas. 40 K adalah radioisotop dengan kelimpahan terbesar di dalam tubuh. Pada hewan dan manusia sehat, 40 K merupakan sumber radioaktivitas terbesar, lebih
besar daripada 14 C sekalipun. Dalam tubuh manusia massa 70 kg, sekitar 4400 inti 40 K meluruh setiap detiknya. Aktivitas kalium alami adalah 31Bq/g.
Kalium terbentuk dalam supernova melalui nukleosintesis dari atom yang lebih ringan. Kalium pada dasarnya dibuat pada supernova Tipe II melalui proses pembakaran oksigen eksplosif. 40 K juga terbentuk pada nukleosintesis proses s dan proses pembakaran neon.
Kalium membentuk sekitar 2.6% dari berat kerak bumi dan merupakan unsur ketujuh yang paling melimpah di kerak bumi. Ia adalah unsur yang paling melimpah ke-17 di bumi, dan unsur paling banyak ke-20 di tata surya. Konsentrasi kalium dalam air laut adalah 0.39 g/L (0.039 %b/v), kira-kira satu per dua puluh tujuh dari konsentrasi natrium.
Kandungan utama potas adalah campuran garam kalium karena tanaman memiliki sedikit atau tidak ada kandungan natrium, dan kandungan mineral tumbuhan lainnya terdiri dari garam kalsium dengan kelarutan dalam air yang relatif rendah. Meskipun kalium telah digunakan sejak zaman kuno, namun sejarahnya sebagian besar tidak dipahami sebagai zat yang secara mendasar berbeda dari
garam mineral natrium. Georg Ernst Stahl memperoleh bukti eksperimental yang membawanya menyarankan perbedaan mendasar garam natrium dan kalium pada tahun 1702, dan Henri Louis Duhamel du Monceau mampu membuktikan perbedaan ini pada tahun 1736. Komposisi kimia yang tepat dari senyawa kalium dan natrium, serta statusnya sebagai unsur kimia kalium dan natrium, belum diketahui, sehingga Antoine
Lavoisier tidak memasukkan alkali dalam daftar unsur kimia pada tahun 1789. Dalam waktu yang lama, satu-satunya aplikasi kalium yang penting adalah produksi kaca, pemutih, sabun dan bubuk mesiu sebagai kalium nitrat. Sabun kalium dari lemak hewani dan minyak nabati sangat berharga karena cenderung lebih larut dalam air dan teksturnya lebih
lembut, dan oleh karena itu dikenal dengan sabun lembut. Justus Liebig pada tahun 1840 menemukan bahwa kalium adalah unsur penting untuk tanaman dan bahwa sebagian besar jenis tanah yang kekurangan kalium menyebabkan permintaan garam kalium meningkat tajam. Abu kayu dari pohon cemara awalnya digunakan sebagai sumber garam kalium untuk pupuk, namun, dengan ditemukannya deposit mineral
yang mengandung kalium klorida di dekat Staßfurt, Jerman pada tahun 1868, dimulailah produksi pupuk kalium berskala industri. Deposit potas lainnya juga ditemukan, dan pada tahun 1960an Kanada menjadi produsen dominan.
Potongan logam kalium Logam kalium pertama kali diisolasi pada tahun 1807 di Inggris oleh Sir Humphry Davy, yang mengisolasinya dari kaustik potas (KOH, kalium hidroksida) dengan elektrolisis leburan KOH dengan tumpukan volta, teknologi yang baru ditemukan. Kalium adalah logam pertama yang diisolasi dengan elektrolisis. Kemudian pada tahun yang sama, Davy melaporkan
ekstraksi logam natrium dari mineral derivatif (soda api, NaOH, atau lindi) dan bukan dari garam tanaman, dengan teknik serupa, menunjukkan bahwa unsur-unsurnya, dan juga garamnya, berbeda. Meskipun produksi logam kalium dan natrium seharusnya telah menunjukkan bahwa keduanya adalah unsur, perlu beberapa waktu sebelum pandangan ini diterima secara universal.
Unsur kalium tidak terdapat di alam karena reaktivitasnya yang tinggi. Ia bereaksi hebat dengan air (lihat bagian Pencegahan di bawah ini) dan juga bereaksi dengan oksigen. Ortoklas (feldspar kalium) adalah mineral pembentuk batuan biasa. Granit misalnya mengandung kalium 5%, yang jauh di atas rata-rata di dalam kerak bumi. Silvit (KCl), karnalit (KClMgCl 26
(H 2O)), kainit (MgSO 4KCl3H 2O) dan langbeinit (MgSO 4K 2SO 4) adalah mineral yang ditemukan di deposit evaporit besar di seluruh dunia. Deposit tersebut sering menunjukkan lapisan yang dimulai dengan yang paling tidak larut di bagian bawah dan paling larut di bagian atas. Deposit niter (kalium nitrat) dibentuk oleh dekomposisi bahan organik yang bersentuhan dengan atmosfer, terutama di
gua; karena kelarutan niter yang baik dalam air, pembentukan deposit yang lebih besar memerlukan kondisi lingkungan khusus.
Kalium adalah unsur kedelapan atau kesembilan yang paling umum dalam tubuh manusia berdasarkan massa (0.2%), sehingga 60 kg orang dewasa mengandung total sekitar 120 g kalium. Tubuh memiliki kalium kira-kira sebanyak belerang dan klorin, dan hanya kalsium dan fosfor yang lebih banyak (kecuali unsur CHON yang ada dimana-mana). Ion kalium hadir dalam berbagai macam protein dan enzim.
mengistirahatkan potensi membran sel dan propagasi potensial aksi pada jaringan neuronal, otot, dan jantung. Karena sifat elektrostatik dan kimia, ion K+ lebih besar daripada ion Na+, maka saluran dan pompa ion di membran sel yang dapat membedakan antara kedua ion secara aktif memompa atau secara pasif melewatkan salah satu dari kedua ion tersebut sambil memblokir yang
lain. sekresi dan aksi hormon nada vaskular kendali tekanan darah sistemik motilitas gastrointestinal homeostasis asam-basa metabolisme glukosa dan insulin aksi mineralokortikoid kemampuan ginjal berkonsentrasi keseimbangan cairan dan elektrolit
Homeostasis kalium menunjukkan pemeliharaan kandungan total kalium tubuh, kadar kalium plasma, dan rasio konsentrasi kalium ekstraseluler terhadap intraseluler dalam batas sempit, dalam menghadapi fluktuasi asupan (makanan), ekskresi ginjal, dan pergeseran antara kompartemen intraselular dan ekstraselular.
Kalium plasma biasanya dipertahankan pada 3.5 sampai 5.0 milimol (mmol) [atau miliequivalents (mEq)] per liter melalui berbagai mekanisme. Keadaan di luar kisaran ini dikaitkan dengan banyak penyebab kenaikan tingkat kematian, dan beberapa penyakit jantung, ginjal, serta penyakit paru-paru berkembang lebih cepat jika kadar kalium serum tidak dipertahankan dalam kisaran normal.
Makanan rata-rata memberi tubuh 40-50mmol kalium, lebih banyak daripada yang ada di semua plasma (20-25mmol). Namun, lonjakan ini hanya menyebabkan kalium plasma meningkat 10% paling banyak akibat pembersihan yang cepat dan efisien melalui mekanisme renal dan ekstra renal.