Kalium (K)

Entdeckung und Geschichte

Entdeckt: 1807 · Humphry Davy

Verbindungen des Kaliums sind schon seit dem Altertum bekannt und wurden zum Beispiel als Dünger oder in der Seifenherstellung verwendet. Aufgrund der hohen Reaktivität des reinen Elements gelang dessen Darstellung jedoch erst im 19. Jahrhundert. 19Am. November 1807 berichtete Humphry Davy vor der Royal Society in London, es sei ihm gelungen, durch Elektrolyse von schwach angefeuchteten Ätzalkalien zwei verschiedene Metalle zu gewinnen; das eine, am 6. Oktober 1807 erstmals gewonnene Metall nannte er Potassium (bis heute die englische und französische Bezeichnung für Kalium), weil man es aus Pottasche gewinnen kann. Das andere, wenige Tage später erstmals gewonnene, Sodium (bis heute die englische und französische Bezeichnung für Natrium), weil es in Natriumcarbonat (Soda) enthalten ist. Den französischen Chemikern Joseph Louis Gay-Lussac und Louis Jacques Thénard gelang es 1808 ebenfall

Verwendung und Anwendungen

Kalium ist in einigen schnellen Kernreaktoren in Form einer eutektischen Na-K-Legierung als Kühlflüssigkeit eingesetzt worden. Ansonsten hat metallisches Kalium nur geringe technische Bedeutung, da es durch das billigere Natrium ersetzt werden kann. Im Forschungslabor wird Kalium gelegentlich zur Trocknung von Lösungsmitteln eingesetzt, besonders wenn der Siedepunkt des Lösungsmittels über dem Schmelzpunkt des Kaliums, aber unter dem Schmelzpunkt von Natrium liegt. Dann liegt das Kalium im siedenden Lösungsmittel geschmolzen vor und seine Oberfläche verkrustet nicht. Man benötigt somit deutlich weniger Alkalimetall und es kann fast völlig beim Trocknungsprozess verbraucht werden, so dass nur sehr kleine Reste entsorgt werden müssen. Kalium entwickelt beim langen Stehenlassen auch unter Schutzflüssigkeit (Petroleum) Krusten von Peroxoverbindungen (K2O2 und KO2), die sehr brisant reagieren

Isotope

Kalium ist neben Lithium das einzige Alkalimetall mit mehr als einem stabilen Isotop. Von allen Alkalimetallen hat Kalium die meisten primordialen Isotope, nämlich drei. 39K und 41K sind stabil, während 40K ein primordiales Radionuklid mit einer Halbwertszeit von etwa 1,25 Milliarden Jahren ist. Kalium-40 zerfällt durch β-Zerfall: mit einer Wahrscheinlichkeit von 89 % durch β−-Zerfall in stabiles Calcium-40 und mit 11 % Zerfallswahrscheinlichkeit durch β+-Zerfall oder Elektroneneinfang (EC, K-Einfang) in stabiles Argon-40. Die Halbwertszeit beträgt 1,248 Milliarden Jahre, nach einer neueren Messung von 2022 beträgt sie 1,2536(27) Milliarden Jahre. Der Zerfall von 40K zu 40Ar ist eine wesentliche Quelle für Argon in der Erdatmosphäre und kann auch zur Altersbestimmung mittels Kalium-Argon-Datierung verwendet werden. Argon ist mit etwa 1 % heute das dritthäufigste Gas in trockener Luft, dü