Kalium
Kalium als ein Element des Periodensystems
Kalium kommt in der Umwelt eigentlich nur in gebundener Form vor. Es gibt einige verschiedene Verfahren, wie man reines metallisches Kalium herstellen kann.
Der Begriff Kalium stammt aus dem arabischen und bedeutet Pflanzenasche. Es ist ein chemisches Element aus der ersten Hauptgruppe des Periodensystems. Kalium besitzt die Ordnungszahl 19. Kalium kommt in der Natur als Kation in Kaliumverbindungen vor. Das hat damit zu tun, dass es nur ein Außenelektron besitzt und dieses auch sehr bereitwillig abgibt. Dadurch erlangt es eine wesentlich stabilere und energiearme äußere Elektronenschale. Im Wasser liegt beispielsweise die durchschnittliche Konzentration bei etwa 399,1 mg K+/kg.
Die Herstellung von metallischem Kalium kann ich mehreren Verfahren erfolgen. Gängig sind unter anderem elektrolytische Verfahren oder auch thermische Verfahren. Sehr viel Kalium wird allerdings nach den so genannten MSA-Verfahren hergestellt. Bestandteil des Verfahrens ist die Reduktion des Ausgangsstoffes Kaliumchlorid durch metallisches Natrium bei Temperaturen bis 870 Grad. Danach wird das Kalium abdestilliert, welches aus dem Natrium-Kalium-Gemisch entstanden ist.
Kalium reagiert oft mit anderen Elementen und Verbindungen ziemlich heftig, ganz besonders mit Nichtmetallen. Es kommt in der Umwelt nur in gebundener Form vor. Kalium ist grundsätzlich reaktionsfreudiger als Natrium. Und es reagiert sehr heftig mit Wasser unter gleichzeitiger Bildung von Kaliumhydroxid und der Freisetzung von Wasserstoff. Da es eine sehr starke exotherme Reaktion ist, entzündet sich der Wasserstoff bei Luftzutritt.
Während dessen kann es zu Verpuffungen und Explosionen kommen. Das Metall verbrennt in trockenem Sauerstoff mit einer sehr intensivem violetten Flamme zu Kaliumhyperoxid und Kaliumperoxid. Und an Luft, die feucht ist, reagiert es sehr schnell mit Wasser und Kohlenstoffdioxid zu Kaliumcarbonat während es auch gleichzeitig Wasserstoff bildet. Kalium ist in flüssigem Ammoniak, wie alle Alkalimetalle, sehr gut löslich. Die Lösung bekommt dann eine Blau-Violette Färbung.
Wenn sich Kalium an der Luft befindet, dann überzieht es sich sofort innerhalb von Sekunden mit einer bläulich schimmernden Schicht aus Oxid und Hydroxid und auch ein bisschen Carbonat. Bei längerem stehen lassen an der Luft reagiert es langsam fast vollständig zum Carbonat. Metallisches Kalium wird deshalb unter organischen Flüssigkeiten, die kein Wasser enthalten, aufbewahrt. Solch eine Flüssigkeit ist zum Beispiel Paraffinöl.