古時(shí)候的人們發(fā)現(xiàn),把植物焚燒剩下的草木灰泡進(jìn)水里,形成的乳白色溶液可以用來清洗油漬。這種乳白色溶液的主要成分就是鉀元素。其實(shí),鉀元素的用處有很多,和我們的日常生活息息相關(guān),一起來看看它的元素故事吧!
易燃易爆炸? 金屬鉀是“真性情”
英國化學(xué)家漢弗萊·戴維是發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素?cái)?shù)量最多的科學(xué)家,他使用電解法陸續(xù)從化合物中分離出鈉、鉀、鎂、鈣、鍶和鋇元素。
發(fā)現(xiàn)鉀的過程并非一帆風(fēng)順。在第一次電解實(shí)驗(yàn)中,戴維看到陽極產(chǎn)生了紫色火焰,并認(rèn)為這可能是新元素的特征。為了獲得認(rèn)可,他不得不繼續(xù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn),嘗試得到更為純凈的新元素。
戴維將干燥的氫氧化鉀固體與空氣稍作接觸,讓其吸收空氣中少量的水蒸氣,之后他才開始電解這塊材料。這一次,他終于看到了純凈的金屬鉀——陽極附近形成了具有金屬光澤的小球。一些球體燃燒并爆炸,其余的則迅速變暗并被生成的白色薄膜覆蓋。戴維使用新鮮蒸餾的油來保存這些純凈的金屬鉀,防止它們與空氣接觸。
金屬鉀的化學(xué)性質(zhì)非?;钴S,如果將其取出放入水中,會(huì)生成氫氧化鉀并釋放氫氣,金屬鉀的表面還會(huì)產(chǎn)生肉眼可見的劇烈反應(yīng),甚至引起爆炸。因此,在自然界中,鉀元素主要以化合物形式而非金屬單質(zhì)的形式存在。
易累易困? 可能是缺點(diǎn)鉀元素
鉀是維持人體細(xì)胞正常功能的元素之一。它就像一位勤勞的“電工”,在細(xì)胞內(nèi)外來回穿梭,平衡電荷,讓神經(jīng)和肌肉細(xì)胞能夠正常工作。如果這位“電工”罷工了,我們的神經(jīng)和肌肉就會(huì)陷入混亂,出現(xiàn)肌肉無力、心律不齊的癥狀,甚至可能影響大腦功能。
我們?cè)撊绾螖z入足夠的鉀呢?最好的方式當(dāng)然是食補(bǔ)。許多水果和蔬菜,例如香蕉、獼猴桃、菠菜和西紅柿都含有豐富的鉀。需要注意的是,雖然鉀對(duì)人體健康至關(guān)重要,但攝入過量也可能產(chǎn)生不利影響。因此,保持均衡飲食,確保攝入適量的鉀,是非常重要的。
增強(qiáng)農(nóng)作物抵抗力? 鉀肥來“報(bào)到”
不僅人體,農(nóng)作物的健康也離不開鉀元素。鉀在植物的生長發(fā)育過程中參與了多個(gè)環(huán)節(jié),包括酶系統(tǒng)的活化、光合作用、同化產(chǎn)物的運(yùn)輸、碳水化合物的代謝和蛋白質(zhì)的合成等??茖W(xué)家們也研制出以鉀為主要養(yǎng)分的肥料。
耕地土壤中原本含有的鉀元素會(huì)依附在作物上,隨著作物的豐收從土地流失。在后續(xù)的種植中,如果不在土壤里補(bǔ)充含鉀肥料,新種植的作物就會(huì)表現(xiàn)出莖稈脆弱易倒伏、免疫力下降易患病等癥狀。
鉀肥通常以鉀鹽的形式存在,如氯化鉀、硫酸鉀和硝酸鉀等。這些鉀鹽可以通過土壤施用或葉面噴施的方式將養(yǎng)分提供給植物。如果不使用化肥,農(nóng)家肥里的草木灰和糞便中也含鉀,能起到給作物補(bǔ)充鉀元素的作用。
課堂內(nèi)外·初中版(科學(xué)少年)2025年1期