Logam alkali
Fransium tidak memiliki aplikasi komersial, tetapi karena struktur atom franzium yang relatif sederhana, dibandingkan yang lain, ia digunakan dalam eksperimen spektroskopi, yang menghasilkan lebih banyak informasi mengenai tingkat energi dan tetapan coupling antara partikel subatomik. Studi tentang cahaya yang dipancarkan oleh laser ion fransium-210 telah memberikan data akurat tentang transisi antara tingkat energi atom, serupa dengan yang diprediksi oleh teori kuantum.
Logam alkali murni berbahaya karena reaktif dengan udara dan air dan harus dijauhkan dari panas, api, oksidator, asam, senyawa organik, halokarbon, plastik, dan kelembaban. Mereka juga bereaksi dengan karbon dioksida dan karbon tetraklorida, sehingga alat pemadam api normal menjadi kontraproduktif bila digunakan pada kebakaran logam alkali. Beberapa pemadam bubuk kering Kelas D yang dirancang untuk kebakaran logam efektif mengurangi oksigen dari api dan mendinginkan logam alkali.
Percobaan biasanya dilakukan dengan hanya menggunakan sejumlah kecil (beberapa gram) dalam sungkup asap. Sejumlah kecil lithium dapat dibuang dengan mereaksikannya dengan air dingin, namun logam alkali yang lebih berat harus dilarutkan dalam isopropanol yang kurang reaktif. Logam alkali harus disimpan di dalam minyak mineral atau atmosfer inert. Atmosfer inert yang dapat digunakan adalah gas
argon atau nitrogen, kecuali untuk lithium, yang bereaksi dengan nitrogen. Rubidium dan cesium harus dijauhkan dari udara, bahkan di bawah minyak, karena sedikit saja udara yang berdifusi ke dalam minyak dapat memicu terbentuknya peroksida yang mudah meledak; untuk alasan yang sama, kalium tidak boleh disimpan di bawah minyak dalam atmosfer yang mengandung oksigen selama lebih dari 6 bulan.
Kimia bioanorganik ion logam alkali telah ditinjau secara ekstensif. Struktur kristal fasa padat telah ditentukan untuk banyak kompleks ion logam alkali dalam peptida kecil, konstituen asam nukleat, karbohidrat dan kompleks ionofor.
Lithium secara alami hanya terjadi dalam jumlah renik dalam sistem biologi dan tidak memiliki peran biologis yang diketahui, namun memang memiliki efek pada tubuh jika tertelan. Lithium karbonat digunakan sebagai penstabil mood () dalam psikiatri untuk mengobati gangguan bipolar (depresi manik) dalam dosis harian sekitar 0.5 sampai 2 gram, meski ada efek samping. Konsumsi lithium
berlebihan menyebabkan kantuk, cadel dan muntah, di antara gejala lain, dan meracuni sistem saraf pusat, ini berbahaya karena dosis lithium yang dibutuhkan untuk mengobati gangguan bipolar hanya sedikit lebih rendah dari dosis toksik. Biokimianya, cara penanganannya oleh tubuh manusia dan penelitian yang menggunakan tikus dan kambing, menunjukkan bahwa itu adalah unsur renik esensial, walaupun fungsi biologi alami lithium pada manusia belum diidentifikasi.
Natrium dan kalium terdapat pada semua sistem biologis yang diketahui, umumnya berfungsi sebagai elektrolit di dalam dan di luar sel. Natrium adalah nutrisi penting yang mengatur volume darah, tekanan darah, kesetimbangan osmotik dan pH; persyaratan fisiologis minimum natrium adalah 500 mg per hari. Natrium klorida (juga umum dikenal sebagai garam) adalah sumber utama natrium
dalam makanan, dan digunakan sebagai bumbu dan pengawet, seperti untuk acar dan dendeng; sebagian besar berasal dari makanan olahan. Referensi Asupan Harian untuk natrium adalah 1.5 gram per hari, namun kebanyakan orang di Amerika Serikat mengkonsumsi lebih dari 2.3 gram per hari, jumlah minimum yang memicu hipertensi; hal yang menyebabkan 7.6 juta kematian dini di seluruh
dunia. Sementara itu, data dari "Indonesian Society of Hypertension" (INASH) menunjukkan asupan garam harian di Indonesia dapat mencapai angka 15 gram di atas jumlah yang direkomendasikan WHO (Organisasi Kesehatan Dunia).
Kalium adalah kation (ion positif) utama di dalam sel hewan, sementara natrium adalah kation utama di luar sel hewan. Perbedaan konsentrasi dari partikel bermuatan ini menyebabkan perbedaan potensial listrik antara bagian dalam dan luar sel, yang dikenal sebagai potensial membran. Keseimbangan antara kalium dan natrium dipertahankan oleh protein pengangkut ion dalam membran sel.
Potensial membran sel yang diciptakan oleh ion kalium dan natrium memungkinkan sel menghasilkan potensial aksi-sebuah "lonjakan" pelepasan listrik. Kemampuan sel untuk menghasilkan debit listrik sangat penting untuk fungsi tubuh seperti neurotransmisi, kontraksi otot, dan fungsi jantung. Gangguan terhadap keseimbangan ini dapat berakibat fatal: misalnya, konsumsi sejumlah besar
senyawa kalium dapat menyebabkan hiperkalemia yang sangat mempengaruhi sistem kardiovaskular. Kalium klorida digunakan di Amerika Serikat untuk eksekusi suntik mati ("Euthanasia"). Karena jari-jari atom mereka yang serupa, rubidium dan cesium dalam tubuh menyerupai kalium dan diserap dengan cara yang sama. Rubidium tidak memiliki peran biologis yang diketahui, namun dapat membantu merangsang metabolisme,
dan, seperti dengan cesium, mengganti kalium dalam tubuh yang menyebabkan defisiensi kalium. Substitusi parsial sangat mungkin dan kurang beracun: seseorang dengan berat badan 70 kg mengandung rata-rata 0.36 g rubidium, dan nilai ini ditingkatkan sebesar 50 sampai 100 kali tidak menunjukkan efek negatif pada orang yang diuji. Tikus dapat bertahan hingga 50% substitusi kalium oleh rubidium. Rubidium
(dan pada tingkat yang lebih rendah cesium) dapat berfungsi sebagai obat sementara untuk hipokalemia; sementara rubidium cukup mampu secara fisiologis mengganti kalium dalam beberapa sistem, cesium tidak pernah mampu melakukannya. Hanya ada bukti yang sangat terbatas berupa gejala defisiensi rubidium pada kambing; bahkan jika ini benar, jumlah renik yang biasanya ada dalam makanan lebih dari cukup.
Senyawa cesium jarang ditemui oleh kebanyakan orang, namun sebagian besar senyawa cesium agak beracun. Seperti rubidium, cesium cenderung menggantikan kalium dalam tubuh, namun karena secara signifikan lebih besar maka cesium adalah pengganti yang lebih buruk. Kelebihan cesium dapat menyebabkan hipokalemia, aritmia, dan serangan jantung akut, namun jumlah tersebut biasanya tidak akan
ditemui dalam sumber-sumber alami. Dengan demikian, cesium bukanlah polutan lingkungan kimia utama. Nilai dosis letal medium (LD) untuk cesium klorida pada tikus adalah 2.3 g per kilogram, yang sebanding dengan nilai LD kalium klorida dan natrium klorida. Cesium klorida telah dipromosikan sebagai terapi kanker alternatif, namun telah dikaitkan dengan kematian lebih dari 50 pasien, yang digunakan sebagai bagian dari perawatan kanker yang tidak teruji secara ilmiah.
Radioisotop cesium memerlukan tindakan pencegahan khusus: penanganan sinar gamma cesium-137 yang tidak tepat dapat menyebabkan pelepasan radioisotop dan cedera akibat radiasi. Mungkin kasus yang paling terkenal adalah kecelakaan Goiânia pada tahun 1987, dimana sistem terapi radiasi yang tidak dibuang dengan benar dari sebuah bekas klinik di kota Goiânia, Brasil, dipulung
dari tempat barang rongsokan, dan garam cesium yang bercahaya dijual kepada pembeli yang penasaran, tetapi tidak berpendidikan. Hal ini menyebabkan empat kematian dan luka serius akibat paparan radiasi. Bersama-sama dengan cesium-134, iodium-131, dan strontium-90, caesium-137 termasuk di antara isotop yang disebarkan oleh bencana Chernobyl yang merupakan risiko
terbesar terhadap kesehatan. Radioisotop fransium mungkin berbahaya karena energi peluruhan yang tinggi dan waktu paruh yang pendek, namun tidak ada yang diproduksi dalam jumlah yang cukup besar untuk menimbulkan risiko serius.