Kalium

Kalium ( ) ialah unsur kimia yang mempunyai simbol K dan nombor atom 19 dalam jadual berkala. Ia jenis logam alkali lembut putih keperakan yang wujud secara semulajadi terikat dengan lain-lain unsur dalam air laut (0.04% ikut berat) atau kebanyakan mineral. Ia teroksida cepat dalam udara, sangat reaktif, terutamanya dalam air, dan menyerupai natrium secara kimia.

Ion kalium diperlukan untuk fungsi semua sel hidup terutamanya sebagai pengantar isyarat elektron saraf normal; kekurangan dan kelebihan kalium masing-masing dapat mengakibatkan banyak masalah, termasuk degupan jantung yang abnormal. Tubuh merespons masuknya kalium makanan, yang meningkatkan kadar kalium serum, dengan menggeser kalium dari luar ke dalam sel dan meningkatkan rembesan kalium oleh buah ginjal.

 Ciri-ciri utama 
Dengan logam bertiga yang ada ketumpatan lebih rendah daripada air, kalium adalah kedua ringan dan tumpat selepas litium. Ia 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 selamat dalam minyak mineral atau kerosin.

Seperti juga logam-logam alkali lain, kalium bertindak kuas pantas kepada air membakar serta-merta menghasilkan hidrogen. Api nyalaan garam sebatiannya memancarkan warna ungu dengan panjang puncak gelombang diukur setinggi 766.5 nanometer.

 Penggunaan 
 Kalium oksida digunakan terutamanya dalam baja.
 Kalium hidroksida ialah 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 
Pada tahun 1797, kimiawan Jerman Martin Klaproth menemukan "Potasch" (dalam bahasa Jerman bermaksud "abu periuk") dalam galian leusit dan lepidolit dan menyedari bahwa ia bukanlah produk pertumbuhan tanaman namun sebenarnya mengandung unsur baru, yang diusulkannya untuk dinamakan kali; From p. 13: "Cet alcali ne pouvant donc plus être envisagé comme un produit de la végétation dans les plantes, occupe une place propre dans la série des substances primitivement simples du règne minéral, & il devient nécessaire de lui assigner un nom, qui convienne mieux à sa nature.

La dénomination de Potasche (potasse) que la nouvelle nomenclature françoise a consacrée comme nom de tout le genre, ne sauroit faire fortune auprès des chimistes allemands, qui sentent à quel point la dérivation étymologique en est vicieuse. Elle est prise en effet de ce qu'anciennement on se servoit pour la calcination des lessives concentrées des cendres, de pots de fer (pott en dialecte de la Basse-Saxe) auxquels on a substitué depuis des fours à calciner.

Je propose donc ici, de substituer aux mots usités jusqu'ici d'alcali des plantes, alcali végétal, potasse, &c. celui de kali, & de revenir à l'ancienne dénomination de natron, au lieu de dire alcali minéral, soude &c."

(This alkali [i.e., potash] — [which] therefore can no longer be viewed as a product of growth in plants — occupies a proper place in the originally simple series of the mineral realm, and it becomes necessary to assign it a name that is better suited to its nature.

The name of "potash" (potasse), which the new French nomenclature has bestowed as the name of the entire species [i.e., substance], would not find acceptance among German chemists, who feel to some extent [that] the etymological derivation of it is faulty. Indeed it is taken from [the vessels] that one formerly used for the roasting of washing powder concentrated from cinders: iron pots (pott in the dialect of Lower Saxony), for which roasting ovens have been substituted since then.

Thus I now propose to substitute for the until now common words of "plant alkali", "vegetable alkali", "potash", etc., that of kali ; and to return to the old name of natron instead of saying "mineral alkali", "soda", etc.) kali itu sendirinya serapan  terbitan kata kerja  qalā "menggoreng" menggambarkan pembuatan asas kali ini dari abu "gorengan" hangus tumbuhan tertentu seperti Salicornia untuk sebagai bahan asas pelbagai bahan seperti dakwat, kaca dan sabun.

Pada tahun 1807, Humphry Davy memperasingkan unsur tersebut dari sebatian potasy kaustik (KOH) melalui elektrolisis yang diberikan nama potassium daripada kata Inggeris pot ash yang seturunan. Pada tahun 1809, Ludwig Wilhelm Gilbert mencadangkan nama Latin Kalium terbitan kata kali diungkapkan Klapkroth untuk penemuan "potassium" Davy, ia disetujui makalah ditulis kimiawan Sweden Berzelius tahun 1814 yang memberi singkatan huruf "K".

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

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 menjadi 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 ialah 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 
Terdapat 24 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 mereput separuh hayatnya menjadi 40Ar (11.2%) stabil melalui tawanan elektron dan melalui pancara positron, dan merebut menjadi 40Ca stabil (88.8%) melalui reputan beta (sebanyak 88.8%). 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 sifatnya tidak mengalami sebarang perubahan.

Selain pentarikhan, isotop kalium digunakan secara meluas sebagai penyurih dalam kajian luluhawa. Ia juga digunakan dalam kajian kitaran nutrien kerana kalium ialah makronutrien 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 ialah sumber terbesar keradioaktifan, lebih besar daripada 14C. Dalam tubuh badan manusia berjisim 70 kg, kira-kira 4,000 nukleus 40K mereput sesaat. Kalium semulajadi memancarkan radiasi sebanyak adalah 31 Bq/g.
 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 ialah 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 ialah 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 

 Sumber-sumber 

 Los Alamos National Laboratory – Potassium

 Pautan luar 

 WebElements.com – Potassium

Kategori:Agen penurun
Kategori:Bahan pengering
Kategori:Logam alkali
Kategori:Unsur kimia