Kaalium (0)

Kaalium (K) - viljakuse element
 
Kaaliumi avastas Humphrey Davy . Kaaliumi leidub looduslikul kujul vähe, valmistatakse teda tehislikult. Üks suuremaid leiukohti on Strassfurdis Saksamaal. Kaaliumi järjekorranumber perioodilisustabelis on 19 ning aatommass on ~39,1. Kaalium on leelismetall , värvus sinakas -hõbehall. Ta on pehme, saab noaga lõigata, ning ka sulab kergesti (62OC). Veega reageerides kaalium süttib, ning tekivad leelis (KOH) ning vesinik. Süttib veel fluoris ning broomis lausa plahvatab. Õhus oksüdeerub kaalium energiliselt. Nimi viljakuse element on tulnud sellest, et ta aitab kaasa taimede kasvule: temast tehakse väetisi. Kaaliumiühendid leiavad kasutust ka tuumatehnoloogias, meditsiinis, geoloogias ja orgaanilises sünteesis. Taimedele on ta väga vajalik veel seetõttu, et mõjutab nende veeainevahetust, fotosünteesi ja hingamist. Loomadel mõjutab kaalium lihaste kokkutõmbeid. Üleüldse on teda igas rakus. Kaalium on üks põhilistest maailmas leiduvatest elementidest.
 Kaalium on vajalik lihaste ja närvide korralikuks funktsioneerimiseks, reguleerib ka südame rütmi ja vedeliku tasakaalu organismis. Kaaliumi puudus tingib väsimust, lihastenõrkust, turseid, kõhukinnisust ja neerude puudulikkust .

Kaaliumi tähtsus:

• on rakusisese lahuse peamine katioon , sünteesiprotsessid on seotud kaaliumi kasutamisega, lagunemisprotsessid tema väljumisega rakuvälisesse keskkonda,
  
• tema osavõtul kulgeb lihaste töö, valkude ja süsivesikute ainevahetus ,
  
• teda leidub erütrotsüütides, mis omab erilist tähtsust hapnikuvahetusel,
  
• stimuleerib neerusid eraldama mürgiseid ülejääke,
  
• abistab kõrge vererõhu madaldamisel,
  
• oluline naha tervisele.
  

Toitaine defitsiidil võivad ilmneda:

• reflekside puudulikkus, häired lihaste töös,
  
• närvisüsteemi häired,
  
• raskused hingamisel.
  

Liigtarbimine

Kaaliumi liig eritatakse tavaliselt uriiniga. Väga suured kaaliumi annused võivad olla toksilised, eriti neeruprobleemidega inimestel.

Allikad

Põhilisteks kaaliumi allikateks on taimse päritoluga toiduained. Teda on palju rosinates, datlites, kapsastes, kartulites, porgandites, sibulates, peedis, spinatis, aprikoosides, õuntes, viinamarjades, kirssides ja banaanides. Lisaks leidub teda ka vähesel määral lihas.
Vajalik närvi- ja ajurakkude tööks ning osmootse rõhu reguleerimiseks. Teeb koostööd naatriumiga organismi veetasakaalu reguleerimiseks ja südamerütmi normaliseerimiseks. Vajalik lihaste ja närvide funktsioneerimiseks.
Aatomnumber: 19
Aatommass: 39,098
Klassifikatsioon : leelismetallid, s-elemendid
Aatomi ehitus:

• Elektronvalem: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s1
  
• Elektronskeem : +19|2)8)8)1)
  
• Elektronite arv: 19
  
• Neutronite arv: 20
  
• Prootonite arv: 19
  
• Oksüdatsiooniast(m)e(d) ühendites: 0, I
  
• Kristalli struktuur: ruumikeskne kuubiline
  

Füüsikalised omadused:

• Aatommass: 39,098
  
• Sulamistemperatuur : 63,25 °C
  
• Keemistemperatuur: 759,9 °C
  
• Tihedus: 0,862 g/cm3
  
• Värvus: hõbevalge
  
• Agregaatolek toatemperatuuril: tahke
  
• Kõvadus Mohsi järgi: 0,4
  

eemilised omadused:

• Elektronegatiivsus Paulingu järgi: 0,82
  
• Oksiidi tüüp: tugevaluseline
  

• Ühendid:
  

                        Fluoriidid: KF
                        Kloriidid : KCl
                        Bromiidid : KBr
                        Jodiidid : KI
                        Hüdriidid: KH
                    Oksiidid : KO2, K2O, K2O
Sulfiidid : K2S
                        Seleniidid: K2Se
                        Telluriidid: K2Te
Lihtaine saamine:
         Kaaliumit saadakse sulatatud KOH elektrolüüsil:
                    4KOH → 4K (katoodil) + 2H2O + O2 (anoodil)
         Nüüdisajal toodetakse kaaliumi metalse naatriumi ja kaaliumkloriidi sulandist 850 ºC juures:
                    Na + KCl → NaCl + K
         K eraldub auruna , mis kondenseeritakse metalse kaaliumi saamiseks.
         Kaaliumi eraldumine sulatatud kaaliumkloriidi elektrolüüsil on raskendatud, sest K lahustub sulas kaaliumkloriidis.
Elemendi, ühendite kasutusalad:

• väetised
  
• klaas, läätsed
  
• tuletikud, püssirohi
  
• hapnikumaskid
  
• keedusoola asendajad
  

Kaalium on organismi peamine intratsellulaarne katioon. Rakus on teda 30-50 korda rohkem kui rakuvälises vedlikus. K+ kontsentratsioon ekstratsellulaarses ruumis, s.h. plasmas sõltub tema juurdevoolust (saadakse toiduga, vabaneb rakkude lagunemisel), eritumisest ning liikumisest ekstra - ja intratsellulaarse ruumi vahel. K+ eritumine toimub peamiselt uriiniga ning seda mõjutavad happe-alustasakaal, karboanhüdraasi aktiivsus tuubulusrakkudes ning kortisool , aldosteroon ja mõned muud steroidid. Liikumist ekstra- ja intratsellulaarse ruumi vahel mõjutavad rakusisene pH (atsidoosi korral rakust välja, alkaloosi puhul sisse), insuliin (stimuleerib liikumist insuliintundlikesse rakkudesse) ja katehhoolamiinid (stimuleerivad liikumist lihasrakkudesse). Kaalium on oluline pea kõikide keharakkude ainevahetuses, neuromuskulaarses erutusjuhtes ja südame- ning skeletilihaste kontraktsioonis.
Kaaliumi eritumine organismist toimub peamiselt neerude kaudu. K+ filtreerub glomeerulites ja reabsorbeerub proksimaalsetes tuubulites ning Henle lingus. K+ sekretsioon distaalsetes tuubulites on konkureeriv vesinikioonide sekretsiooniga ning toimub vahetusena Na+ ioonide vastu. Seda protsessi mõjutavad happe-alustasakaal, karboanhüdraasi aktiivsus tuubulusrakkudes ning kortisool, aldosteroon ja mõned muud steroidid. Kaaliumi eritumine uriiniga sõltub toiduga saadavast hulgast, neerude funktsioonist, seerumi mineralokortikoidide tasemest, happe-alustasakaalust.