| ). Твёрдость по Бри-неллю 400 кн/м2(0,04 кгс/мм2).
Конфигурация внешней электронной оболочки атома К. 4s1, в соответствии с чем его валентность в соединениях постоянно равна 1. Единств, валентный электрон атома К. более удалён от его ядра, чем валентные электроны лития и натрия, поэтому химич. активность К. выше, чем этих двух металлов. На воздухе, особенно влажном, К. быстро окисляется, вследствие чего его хранят в бензине, керосине или минеральном масле. При комнатной темп-ре К. реагирует с галогенами; при слабом нагревании соединяется с серой, при более сильном - с селеном и теллуром. При нагревании выше 200 °С в атмосфере водорода К. образует гидрид KH, самовоспламеняющийся на воздухе. Азот и К. не взаимодействуют даже при нагревании под давлением, но под влиянием элект-рич. разряда эти элементы образуют а з и д К. KN3 и нитрид К. K3N. При нагревании К. с графитом получаются карбиды KC8 (при 300 °С) и KC16 (при 360 0C). В сухом воздухе (или кислороде) К. образует желтовато-белую окись K2O и оранжевую перекисьКСЬ (известны также перекиси K2O2 и K2O3, получаемые действием кислорода на раствор К. в жидком аммиаке).
К. весьма энергично, иногда со взрывом реагирует с водой, выделяя водород (2К + 2Н2О = 2KOH-I-H2), а также с водными растворами кислот, образуя соли. В аммиаке К. медленно растворяется; полученный синий раствор - сильный восстановитель. При нагревании К. отнимает кислород от окислов и солей кислородных кислот с образованием K2O и свободных металлов (или их окислов). К. со спиртами даёт алкоголяты, ускоряет полимеризацию олефинов и диолефинов, с галогеналкилами и галогенарилами образует калийалкилы и калийарилы. Присутствие К. легко определить по фиолетовому окрашиванию пламени.
Получение и применение. В пром-сти К. получают по обменным реакциям между металлич. натрием и KOH или же KCl, соответственно: KOH+ Na = NaOH+ К
KCl+ Na = Na CI+К.
В первом случае реакция идёт между расплавленной гидроокисью KOH и жидким Na - противотоком в тарельчатой реакционной колонке из никеля при 380-440 °С. Во втором - через расплавленную соль KCl пропускают пары Na при 760-800 °С; выделяющиеся пары К. конденсируют. Возможно также получение К. нагреванием выше 200 0C смесей хлорида К. с алюминием (или кремнием) и известью. Получение К. электролизом расплавленных KOH или KCl мало распространено вследствие низких выходов К. по току и трудности обеспечения безопасности процесса.
Осн. применение металлич. К. - приготовление перекиси К., служащей для регенерации кислорода (в подводных лодках и др.). Сплавы натрия с 40-90% К., сохраняющие жидкое состояние при комнатной темп-ре, используются в ядерных реакторах как теплоносители, как восстановители в произ-ве титана и как поглотители кислорода. С. х-во - главный потребитель солей К. (см. Kaлийные удобрения; о применении соединений К. см. в соответствующих статьях).
Лит.: Калий, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 2, M., 1963; H е к р а-с о в Б. В., Основы общей химии, т. 3, M., 1970; P е м и Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, M., 1963. С. А. Погодин.
Калий в организме. К. - один из биогенных элементов, постоянная составная часть растений и животных. Суточная потребность в К. у взрослого человека (2-3 г) покрывается за счёт мяса и растит, продуктов; у грудных детей потребность в К. (30 мг/кг) полностью покрывается грудным молоком, в к-ром 60-70 мг% К. MH. морские организмы извлекают К. из воды. Растения получают К. из почвы. У животных содержание К. составляет в среднем 2,4 г/кг. В отличие от натрия, К. сосредоточен гл. обр. в клетках, во внеклеточной среде его много меньше. В клетке К. распределён неравном ерно.
Ионы К. участвуют в генерации и проведении биоэлектрических потенциалов в нервах и мышцах, в регуляции сокращений сердца и др. мышц, поддерживают осмотич. давление и гидратацию коллоидов в клетках, активируют нек-рые ферменты. Метаболизм К. тесно связан с углеводным обменом; ионы К. влияют на синтез белков. K+ в большинстве случаев нельзя заменить на Na+. Клетки избирательно концентрируют K+. Угнетение гликолиза, дыхания, фотосинтеза, нарушение проницаемости наружной клеточной мембраны приводят к выходу K+ из клеток, часто в обмен на Na+. Выделяется К. из организма гл. обр. с мочой. Содержание К. в крови и тканях позвоночных регулируется гормонами надпочечников - кортикостероидами. В растениях К. распределяется неравномерно: в вегетативных органах растения его больше, чем в корнях и семенах. Много К. в бобовых, свёкле, картофеле, листьях табака и кормовых злаковых травах (20- 30 г/кг сухого вещества). При недостатке К. в почвах замедляется рост растений, повышается заболеваемость. Норма калийных удобрений зависит от типа с.-х. культуры и почвы.
В биосфере микроэлементы Rb и Cs сопутствуют К. Ионы Li+ и Na+ - антагонисты K+, поэтому важны не только абс. концентрации K+ и Na+, но и оптимальные соотношения K+/Na+ в клетках и среде. Естеств. радиоактивность организмов (гамма-излучение) почти на 90% обусловлена присутствием в тканях естеств. радиоизотопа 40K.
Лит.: Капланский С. Я., Минеральный обмен, M.- Л., 1938; Вишняков С. И., Обмен макроэлементов у сельскохозяйственных животных, M., 1967; Сатклифф Д ж.-Ф., Поглощение минеральных солей растениями, пер. с англ., M., 1964. И. А. Скульский.
В медицинес лечебными целями применяют ацетат CH3COOK как мочегонное (чаще против отёков, вызванных сердечной недостаточностью) и хлорид KCl в случае недостаточности К. в организме (развивается при лечении нек-рыми гормональными препаратами, наперстянкой, при большой потере жидкости с рвотой и поносом, при применении нек-рых мочегонных средств и др.). Перхлорат KClO4 тормозит продукцию тироксина (гормона щитовидной железы) и применяется при тиреотоксикозе. Перманганат калия KMnO4 (марганцовокислый калий) используют как антисептическое средство.
КАЛИЙ ЦИАНИСТЫЙ, то же, что цианид калия, KCN.
КАЛИЙНАЯ СЕЛИТРА, калиевая селитра, калия нитрат, калий азотнокислы H1KNO3: соль; бесцветные кристаллы, плотность 2,11 г/см3, tпл 339 0C. В воде хорошо растворима (31 г в 100 г H2O при 20 С, 246 г при 100 oC). Смеси К. с. с органич. веществами легко воспламеняются и интенсивно сгорают. К. с. получают действием HNO3 (или нитрозных газов) на K2CO3 или KCl и др. способами. Применяют как удобрение, в стекольном произ-ве, для приготовления чёрного пороха и т. Д.
В с. х-ве К. с. (содержит 44% K2O и 13% азота) используют как основное удобрение (вносят весной) и в подкормку под чувствительные к хлору культуры (лён, картофель, табак, виноград
КАЛИЙНЫЕ СОЛИ, калиевые соли, осадочные хемогенные горные породы, образованные легко растворимыми в воде калиевыми и калиево-магниевы-ми минералами. Важнейшие минералы- с и л ь в и н (KCl; 52,44%К), карналлит (KCl-MgCl2-6H2O; 35,8%K), каинит (KMg[SO4]Cl-3H2O; 14,07%К), полигалит (K2MgCa2[SO4]i-2H2O; 12,97%К), лангбейнит (K2Mg2[SO4]3; 18,84% К); второстепенные - леонит (K2Mg[SO4]2-4Н20; 21,32%К), шенит (K2Mg[SO4]2-6H2O; 19,41% К); сингенит (K2Ca[SO4]2-H2O; 23,81% К). Осн. калийные породы: карналлитов а я - 45-85% карналлита и 18- 50% галита с невысоким содержанием сильвина, ангидрита, глинистых минералов и карбонатов; сильвинит - 95-98% сильвина и галита, остальное - нерастворимый остаток (в лучших разновидностях 0,5-2,0% , иногда содержит значит, кол-ва полигалита или лангбейнита и редко бораты); хартзальц (твёрдая соль) -8-25% сильвина, 18-30% кизерита, 40-60% галита, 0,5-2,0% карбонатов, ангидрита и глинистых минералов.
К. с. образуются в результате испарения и охлаждения рапы калийных водоёмов, возникавших на части площади га-литовых водоёмов. Образование соляных месторождений происходило в геол. эпохи с сухим и тёплым климатом; наиболее благоприятные условия для накопления соленосных серий были в девонском, пермском и неогеновом периодах. Известны концентрации К. с. в озёрных отложениях (Эритрея) и рассолах (Мёртвое море). Природные К. с. залегают среди каменной соли в виде пластов или линз мощностью в неск. десятков и сотен м. При деформации соляных пород с образованием соляных антиклиналей, брахи-антиклиналей и штоков, в связи с течением соли, резко усложняются условия залегания калийных пород, достигая максимальных осложнений в соляных штоках.
Содержание K2O в пром. залежах 12- 30%. Крупные пром. месторождения К. с. с запасами 1 млрд. т и выше встречаются сравнительно редко. Общие запасы К. с. в СССР исчисляются 166,4 млрд. т (24 млрд. т в пересчёте на K2O). Большая часть выявленных ресурсов сосредоточена в СССР - на Урале (Соликамск, Пермская обл.), в Зап. Казахстане, Зап. Украине, Белоруссии: за рубежом - в ГДР (Штасфурт), ФРГ (Ганновер, Гарц, Гессен, Баден), США (Карлс-бадский р-н в Нью-Мексико, оз. Серлс в Калифорнии), Канаде (пров. Саска-чеван), Франции (Эльзас), Италии (о. Сицилия). Разработка месторождений К. с. осуществляется преим. подземным способом с применением камерно-столбовой системы отработки. В последнее время в Канаде начата добыча К. с. методом выщелачивания.
Осн. область потребления К. с. - с. х-во (см. Калийные удобрения). К. с. также используются в электрометаллургии, медицине, фотографии, пиротехнике, производстве стекла, мыла, красок, кожи и особенно в хим. пром-сти, где они перерабатываются на KCl, K2CO3, KOH, KNO3, K2SO4 и др. соединения.
Лит.: Иванов А. А., Распространение и типы ископаемых месторождений калийных солей, "Геология рудных месторождений", 1959, № 4; Требования промышленности к качеству минерального сырья, в. 22 - Кашкаров О. Д., Фивег M. П., Калийные и магнезиальные соли, M.-Л., 1963; Я р ж е м с к и и Я. Я., Калийные и калненосные галогенные породы, Новосиб., 1967. M. П. Фивег.
КАЛИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ, минеральные вещества, используемые как источник калийного питания растений. Обычно растворимые в воде соли соляной, серной и угольной кислот, нередко с примесью др. соединений, содержащие калий в доступной для растений форме. Осн. источником К. у. являются залежи природных калийных солей, первое крупное месторождение к-рых открыто в Штасфурте в 40-х гг. 19 в. В последующие годы пром-сть стала выпускать хлористый калий, калийную селитру, сульфат калия и др.; были открыты залежи калийных солей во Франции, Канаде, США и др. странах. К 1913 мировое произ-во К. у. составило (в пересчёте на K2O, в млн. т) 1,19, в 1967-14,7, в 1970-19. В дореволюц. России месторождения калийных солей не были известны и К. у. не производили. Калийная пром-сть стала создаваться в СССР в 1929 после открытия (1925) калийных месторождений на Сев. Урале (Соликамск, Березники). В 1931 с. х-во страны получило К. у. {в пересчёте на K2O, в тыс. т) 210, в 1940 - 219, в 1960 - 766, в 1965 - 1891, в 1967-2136, в 1968-2210, в 1971-2804 (т. е. 12,7 кг K2O на 1 га пашни).
К. у. подразделяют на сырые калийные соли, получаемые меха-нич. переработкой (сортировкой, дроблением и размолом) природных калийных солей, и концентрированные К. у. - хлористый калий, сульфат калия, 30%-ные и 40%-ные калийные соли (смесь тонкоразмолотых природных каинита или сильвинита с хлористым калием), а также поташ, калимагнезия, калий-электролит, зола и др. Характеристика осн. К. у. приведена в таблице.
Обычно К. у. применяют на фоне фосфорных или азотных п фосфорных удобрений. Наиболее высокие прибавки урожая на бедных подвижным калием почвах: торфянистых, пойменных, супесчаных и легкосуглинистых дерново-подзолистых. В К. у. растения нуждаются также на серых лесных суглинках, оподзолен-ных и выщелоченных чернозёмах, краснозёмах влажных субтропиков (при длит, возделывании чайного куста и цитрусовых культур). На калий более отзывчивы те растения, к-рые потребляют большое кол-во этого элемента: картофель, овощные, сахарная свёкла, кормовые корнеплоды, табак, махорка. Лён и конопля, хотя и выносят немного калия из почвы, но слабо усваивают его, поэтому выращивание их связано с внесением К. у. В условиях почв нечернозёмной зоны Европ. части СССР хорошо отзываются на К. у. зернобобовые, бобовые многолетние травы, кукуруза, озимые зерновые, гречиха и плодово-ягодные насаждения.
Калий положительно влияет на качество продукции: корнеплоды повышают содержание сахара, картофель - содержание крахмала, прядильные культуры - выход и качество волокна, кормовые растения - содержание протеина (особенно на фоне азотных аммиачных удобрений). Кроме того, К. у. усиливают стойкость растений к нек-рым грибным заболеваниям, а у озимых хлебов, бобовых трав и многолетних насаждений повышают морозостойкость и засухоустойчивость. Эффективность К. у. зависит от содержания в них сопутствующих элементов - натрия, хлора и др. Так, у картофеля, табака, винограда, люпина и др. чувствительных к хлору культур повышается качество урожая обычно лишь при внесении калийной селитры или карбоната калия. Сахарная свёкла и нек-рые др. растения положительно реагируют на натрий сырых и смешанных калийных солей. Поэтому в осн. зонах свеклосеяния сильвинит (содержащий, кроме калия, натрий) даёт большую прибавку урожая корней и увеличивает их сахаристость значительнее, чем чистый хлористый калий. Под виноград, гречиху, табак, фасоль, картофель вносить сырые калийные соли нежелательно. Если эти культуры удобряют хлористым калием, то его вносят только осенью под вспашку, с тем чтобы в течение осени и в начале весны не поглощённый почвой хлор успел в значит, степени выщелочиться из пахотного слоя. Ещё лучше использовать под эти культуры калимагнезию, сульфат калия, калийную селитру, печную золу. Применение К. у. (лучше одновременно с фосфорными) повышает продуктивность лугов и улучшает качество сена.
Дозы К. у. зависят гл. обр. от почвенных условий, физиологич. особенностей удобряемой культуры и свойств удобрений. На дерново-подзолистых почвах вносят (K2O, в кг/гд) от 30 до 60 (под коноплю дозу увеличивают до 120), на серых лесных почвах и чернозёмах соответственно 30-60 и 30-45 (под коноплю до 90), на краснозёмах и серозёмах 30- 60. К. у. применяют обычно как осн. удобрение осенью или весной под вспашку или культивацию. Подкормка растений калием (если его было недостаточно внесено под вспашку) получила распространение при возделывании сахарной свёклы, картофеля, кукурузы, нек-рых овощных культур.
Свойства основных минеральных калийных удобрений
Удобрение
Химическая формула
Содержание K2O,%
Гигроскопичность
Слёживаемость
Хлористый калий
KCl
52-60
Заметная
Сильная
30%-ные и 40%-ные
KCl + mKCl-nNaCl
30-40
Незначительная
Заметная
калийные соли
Сульфат калия
K2SO4
45-52
Очень слабая
Отсутствует
Сильвинит
mКС1 -nNaCl
Не менее 14
Незначительная
Заметная
Каинит
KCl-MgSO4-SH2O
8-12
Слабая
То же
Карналлит
KCl-MgCl2-6H2O
12-13
Незначительная
То же
Калимагнезия
K2SO4-MgSO4
24-26
Очень слабая
Отсутствует
Калий-электролит
KCl и примеси
32
Заметная
Заметная
При этом лучше К. у. использовать вместе с азотными и фосфорными, внося их в междурядья растение-питателями на глубину не менее 10- 12 см (из расчёта 20-30 кг/га K2O). Мелкая заделка в почву К. у. при подкормке растений не даёт положит, результатов Поэтому подкармливать калием культуры сплошного сева (зерновые, зернобобовые, травы) нецелесообразно. Каждый центнер K2O, внесённый в виде К. у., обеспечивает в среднем след, прибавку урожая (в ц): хлопка-сырца 1-2, сахарной свёклы 35-40, картофеля 20- 33, льноволокна ок. 1,5, зерна озимых 3-5, яровых 2-3, сена сеяных трав 20-33, лугового сена 8-18. Длительность последействия К. у. 3-4 года. См. также Калий.
Лит.: Пчелкин В. У., Почвенный калий и калийные удобрения, M., 1966; Петербургский А. В., Значение калия в повышении урожайности, M., 1967; Агрономическая химия, под ред. В. M. Клечковско-го и А. В. Петербургского, M., 1967.
А. В. Петербургский.
КАЛИКАНТОВЫЕ (Calycanthaceae), семейство двудольных растений. Кустарники с супротивными цельными перисто-жилковатыми листьями без прилистников. Цветки одиночные, обоеполые, с вогнутым чашевидным цветоложем, со спиральным расположением частей; околоцветник из MH. лепестковидных листочков; тычинок 5 или больше; плод - мно-гоорешек. 2 рода: каликант, или чашецветник (Calycanthus), с 3 - 4 видами из Сев. Америки и х и м о-н а н т (Chimonanthus) с 3 видами из Китая. Виды обоих родов часто культивируют из-за их душистых цветков; особенно ценится химонант ранний (Ch. ргаесох), цветущий зимой и самой ранней весной. В СССР К. выращивают на Черноморском побережье Кавказа, иногда в Крыму и Cp. Азии.
Лит.: Замятин Б. H., Каликантовые, в кн.: Деревья и кустарники СССР т. 3, М.- Л., 1954.
КАЛИКСТИНЦЫ (от лат. calix - чаша), умеренное крыло гуситского революционного движения в Чехии 15 в.; см. Чашники.
КАЛИКС-ЭЛЬВ (Kalix alv), Kаликсельв, река на С. Швеции. Длина (от истока р. Кайтум-Эльв) 450 км, пл. басе. 17,9 тыс. км2. Истоки на склонах г. Кеб некайсе; имеются водопады (наиболее известен Пахакуркио). В верховьях река пересека |
