カリウム K

発見の歴史

木灰を水に浸し、その液を鉄の鍋で煮詰めた残りかすであるポタッシュ(炭酸カリウム)は、何世紀にもわたってせっけんやガラスづくりに使われていました。化学者たちはこれを分解できず、18世紀末には未知の金属の化合物ではないかと考える人も出てきました。

1807年10月、ハンフリー・デービー は強力なボルタ電池の電流を、わずかに湿らせた苛性カリ(水酸化カリウム)に流しました。すると陰極に小さな金属の粒ができ、その一部は現れたとたんに炎を上げました。これは電気分解によって単離された史上初の金属でした。助手の記録によると、デービーは喜びのあまり実験室の中を踊り回ったといいます。数日後、彼は同じ方法でナトリウムを単離しました。

名前の由来

デービーはこの新しい金属を、原料の化合物である potash(ポタッシュ)にちなんで potassium と名づけました。potash は文字どおり「鍋(pot)に集めた灰(ash)」を意味する言葉です。元素記号 K は、ドイツ語をはじめ多くの言語で使われる kalium に由来します。kalium はアラビア語で「植物の灰」を意味する al-qali から来ており、この語から alkali(アルカリ)という言葉も生まれました。日本語の「カリウム」はドイツ語名 Kalium を取り入れたものです。

主な用途

• 肥料: 採掘されるカリウムの大部分は、主に塩化カリウムとして畑にまかれ、作物の生育を支えます。
• 化学品: 水酸化カリウムは軟せっけん、アルカリ電池、バイオディーゼルの製造に使われます。
• 食品: 塩化カリウムは減塩用の代替塩に使われ、カリウム化合物は添加物や保存料になります。
• 爆薬と花火: 硝酸カリウムは火薬の成分で、過塩素酸カリウムは花火の酸化剤です。
• ガラス: カリウム化合物は特殊なガラスづくりに役立ちます。スマートフォンの画面に使われる一部のガラスは、ナトリウムイオンをカリウムイオンと交換することで強化されています。

同位体

天然のカリウムには2つの安定同位体、カリウム39(約93.3%)と カリウム41(約6.7%)に加え、微量の放射性 カリウム40(約0.012%)が含まれています。カリウム40は半減期が約 12億5,000万年 で、その一部がアルゴン40に崩壊します。これが岩石のカリウム・アルゴン年代測定の基礎です。カリウムは必須元素なので、人の体には必ずいくらかのカリウム40が含まれ、体内の自然放射能の主な源の一つになっています。

身近なところで

カリウムイオンは細胞の内側に多く集まっており、細胞内のカリウムと細胞外のナトリウムの差によって、神経が信号を発し、心臓が規則正しく拍動できます。ジャガイモ、豆、葉物野菜、バナナ、ドライフルーツが豊富な供給源です。血液中のカリウムは少なすぎても多すぎても心臓のリズムを乱すため、腎臓病の人は摂取量に気をつける必要があることがよくあります。

金属カリウムは油の中に保管されます。水に触れると発火します。