カリウム
臭化カリウムは、赤外分光法において分析試料の錠剤を作るためのマトリックスとして用いられる(臭化カリウム錠剤法)。フェリシアン化カリウム(ヘキサシアノ鉄(III)酸カリウム、赤血塩) K3[Fe(CN)6] は、チオクローム法と呼ばれるチアミン(ビタミンB1)の分析において、チアミンを酸化させる酸化剤として用いられる。また、フェリシアン化カリウムはフェロシアン化カリウム(ヘキサシアノ鉄(II)酸カリウム)K4[Fe(CN)6] とともに、鉄イオンの定性分析にも用いられる。二クロム酸カリウム(K2Cr2O7)や過マンガン酸カリウムは、その強い酸化力を利用して酸化還元滴定における1次標準物質として用いられる。また、一価のカリウムイオンのイオン半径はNH4のそれと非常に近い値であるので、NH4と置換が可能である。それゆえ、実験において水素結合の影響の有無を調べたい時に、水素結合を形成するNH4を、水素結合を形成しないKと置換して、結果に変化が生じるか否かを観察するということが行われる。
カリウムはほかの多くの元素と同じように、金属カリウム単体としてよりも、カリウム化合物としての用途のほうが重要である。しかし、同じアルカリ金属であるナトリウムがカリウムとほぼ同じような用途を持つため、より安価なナトリウム塩で代替可能な用途も多く、コスト面で劣るカリウムの用途は非常に限られている。たとえば、2008年度の水酸化ナトリウムの日本における消費量は98万6744トンであるが、同年の水酸化カリウムの日本における消費量は2万8044トンでしかない。
カリウムの豊富な食品として、パセリや乾燥させたアンズ、粉ミルク、チョコレート、木の実(特にアーモンドとピスタチオ)、ジャガイモ、タケノコ、バナナ、アボカド、ダイズ、糠などに特に多く含まれるが、大部分の果実、野菜、肉、魚において人体に十分な量が含まれている。なお、カリウムの最適摂取量に関しては、いくつかの議論が存在する。たとえば、アメリカ医学研究所は2004年にカリウムの食事摂取量基準(英語版)を1日あたり4000 mg(100 mEq)と指定したが、アメリカ人の平均的カリウム摂取量はその半分程度しかないため、大部分が摂取不足であることになる。同様に欧州連合、特にドイツとイタリアにおいても、カリウムは一般的に摂取不足の傾向にあると考えられている。
高血圧についての疫学的研究および動物実験の結果、カリウム含有量の高い食品の摂取によって高血圧のリスクを低減できることが示され、高血圧を原因としない脳卒中についても低減されると考えられている。イタリアの研究者によるメタアナリシスに基づいた報告(2011年)によると、一日に1.46 g以上カリウムを摂取すると脳卒中のリスクが21 %低減するとされる。また、ラットを用いた研究において、カリウムの欠乏はチアミン(ビタミンB1)の摂取不足と複合すると心臓病を誘発することが示された。
カリウムの単体金属は激しい反応性を持つ。電子を1個失って陽イオンKになりやすく、自然界ではその形でのみ存在する。地殻中では2.6 %を占める7番目に存在量の多い元素であり、花崗岩やカーナライトなどの鉱石に含まれる。塩化カリウムの形で採取され、そのままあるいは各種の加工を経て別の化合物として、肥料、食品添加物、火薬などさまざまな用途に使用されている。
前述のカリウム40がアルゴン40へと崩壊する特性は、一般的に岩の放射年代測定に利用されている(カリウム-アルゴン法)。岩石がマグマから形成された時点では岩石中にアルゴン40は含まれていないが、岩石が形成されて以降は岩石中のカリウム40の崩壊によってアルゴン40が生成し岩石中に蓄積されていく。岩石中のアルゴン40の存在量は、岩石が形成されてからの時間に比例して増加していくため、岩石中のカリウム40の濃度と蓄積されたアルゴン40の量を測定することで岩石の年代を推定することができる。年代測定にもっとも適した鉱石には、白雲母、黒雲母、深成岩/広域変成岩の角閃石や火山岩の長石などがある。火山流や浅い貫入に由来する岩石試料もまた、加熱されて試料中のアルゴンが失われるような変化を受けていないそのままの状態の試料であれば、すべて年代測定することができる。年代測定以外では、カリウムの同位体は風化の研究における放射性トレーサーとして幅広く用いられる。また、カリウムが生命維持のために必要とされる栄養素であるため、生物地球化学的循環の研究にも用いられる。
カリウム40はフェルミ粒子であるため、低温物理学において使われることがある。2003年には50万個のカリウム40原子を用いてフェルミ凝縮による縮退物を生成することに成功し、2013年には10万個のカリウム40原子を用いて絶対零度を下回る負温度の状態を実現することに初めて成功した。