[スポンサーリンク]

元素

カリウム Potassium 細胞内に多量に含まれる元素

[スポンサーリンク]

カリウムは、ナトリウムと並んでミネラルの代表格です。様々な化合物と塩を作ります。なかには青酸カリなど有毒なものもありますが、決してカリウムが悪いわけではありません。

カリウムの基本物性データ

分類 アルカリ金属、ミネラル
原子番号・原子量 19 (39.0983)
電子配置 4s1
密度 862kg/m3
融点 63.65℃ 
沸点 774℃
硬度 0.4
色・形状 銀白色・固体
存在度 地球9100ppm、宇宙 3370
クラーク数 2.4% (7位)
発見者 ハンフリー・デイビー(1807年)
主な同位体 39K(93.2581%), 40K(0.0117%), 41K(6.7302%)
用途例 光電子素子、写真の製版(KBr)、花火(クロム酸カリウム、塩素酸カリウム)、非常用酸素発生剤
前後の元素 アルゴンカリウムーカルシウム

カリウムとポタシウム

植物の灰であるポタシ(ptash: 苛性カリ)の中に何らかの新しい元素が存在することは古代から知られていましたが、19世紀はじめまで単離することができませんでした。デービーは電気化学に精通しており、1807年に苛性カリを電気分解することによってはじめてカリウムを単離しました。

名前は、見てのとおり、ポタシ(potash)からポタシウム(Potassium)と名付けられました。日本での呼称「カリウム」は実はドイツ語であり、アラビア語で植物の灰を意味するqualikalijanに由来しています。

細胞内にはカリウム、細胞外にはナトリウム

体内には多くのカリウムが含まれています。しかし、体内のカリウムは細胞の内側と外側とで、大きな濃度差があります。カリウムの約98%はカリウムイオンK+として細胞内に存在し、細胞外には2%しかないのです。これに対して、同じように体内に多く含まれているナトリウムは、ほとんどがナトリウムイオンNa+として細胞外に存在しています。

2016-10-27_03-19-32

どうしてこのようなことが起こるのでしょう。それは、カリウムを細胞内に取り込み、ナトリウムを細胞外に排出するポンプがあるからです。これをナトリウム・カリウム・イオンポンプといいます。

2016-10-27_03-07-31

このポンプの正体はナトリウムカリウムATPアーゼという酵素です。この働きによりカリウムとナトリウムを細胞間で行き来させることで、神経刺激の伝達や筋肉の収縮、細胞内の浸透圧の保持、酸アルカリ平衡の保持を行っています。そのためカリウムが欠乏すると、これらに問題が生じます。逆に多すぎてもよくないので、食物として摂取されたカリウムは腎臓の働きにより半分程度が尿や汗などとともに体外に排出されて、一定の量が保たれています。

 

カリウムの塩

カリウムは様々なものと塩を形成し、そのカリウム塩は多くのところで利用されています。例えば硫酸塩(硫酸カリウムK2SO4)と塩酸塩(塩化カリウムKCl)はカリ肥料として用いられ、硝酸塩(硝酸カリウムKNO3)は、石鹸になります。

また、シアン化水素(青酸 HCN)のカリウム塩であるシアン化カリウム(KCN)は俗に青酸カリとよばれ、歴史上多くの毒殺に使われてきました。もっとも、カリウム自体に毒があるわけではありません。体内でかい離したシアン化物イオンがヘム鉄に結合して酸素との結合を阻害することにより、酸素の供給が困難となり死に至るのです。

カリウム塩 用途
塩化カリウムKCl 肥料(カリ肥料)
硫酸カリウムK2SO4 肥料(カリ肥料)
硝酸カリウムKNO3 燃料補助剤
脂肪酸+カリウム 石けんの原料
臭化カリウムKBr 犬やネコの抗てんかん薬
リン酸化カリウムK3PO4 緩衝液
ヨウ化カリウムKI デンプンの検出

カリウムに関するケムステ記事

関連動画

webmaster

webmaster

投稿者の記事一覧

Chem-Station代表。早稲田大学理工学術院教授。専門は有機化学。主に有機合成化学。分子レベルでモノを自由自在につくる、最小の構造物設計の匠となるため分子設計化学を確立したいと考えている。趣味は旅行(日本は全県制覇、海外はまだ20カ国ほど)、ドライブ、そしてすべての化学情報をインターネットで発信できるポータルサイトを作ること。

関連記事

  1. 元素名を名字にお持ちの方〜
  2. 原子量に捧げる詩
  3. ネオン Neon -街を彩るネオンサイン
  4. 元素ネイルワークショップー元素ネイルってなに?
  5. 【予告】ケムステ新コンテンツ「元素の基本と仕組み」
  6. 窒素 Nitrogen -アミノ酸、タンパク質、DNAの主要元素…
  7. クリスマス化学史 元素記号Hの発見
  8. フリードリヒ・ヴェーラー Friedrich Wohler

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 大日本製薬と住友製薬が来年10月合併・国内6位に
  2. 化学大手、原油高で原料多様化・ナフサ依存下げる
  3. こんなサービスが欲しかった! 「Chemistry Reference Resolver」
  4. 実践・化学英語リスニング(3)生化学編: 世界トップの化学者と競うために
  5. 大阪大学インタラクティブ合宿セミナーに参加しました
  6. メタンハイドレート Methane Hydrate
  7. 生物活性分子のケミカルバイオロジー
  8. 四国化成工業ってどんな会社?
  9. フィンケルシュタイン反応 Finkelstein Reaction
  10. リンダウ会議に行ってきた④

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

注目情報

注目情報

最新記事

化学研究で役に立つデータ解析入門:回帰分析の活用を広げる編

前回の化学研究で役に立つデータ解析入門:回帰分析の応用編では、Rを使ってエクセルにはできない回帰分析…

いろんなカタチの撹拌子を試してみた

大好評、「試してみた」シリーズの第5弾。今回は様々な化合物を反応させる際に必須な撹拌子(回転…

【マイクロ波化学(株)医薬分野向けウェビナー】 #ペプチド #核酸 #有機合成 #凍結乾燥 第3のエネルギーがプロセスと製品を変える  マイクロ波適用例とスケールアップ

<内容>本イベントは、医薬分野向けに事業・開発課題のソリューションとして、マイクロ波の適用例や効…

バイオマスからブタジエンを生成する新技術を共同開発

日本ゼオンは、理研、横浜ゴムと共同で設置している「バイオモノマー生産研究チーム」の研究により、バイオ…

【ケムステSlackに訊いてみた②】化学者に数学は必要なのか?

日本初のオープン化学コミュニティ・ケムステSlackの質問チャンネルに流れてきたQ&Aの紹介…

電子のやり取りでアセンの分子構造を巧みに制御

第308回のスポットライトリサーチは、北海道大学大学院総合化学院(鈴木研究室)・張本 尚さんにお願い…

第147回―「カリックスアレーンを用いる集合体の創製」Tony Coleman教授

第147回の海外化学者インタビューは、アンソニー・W・コールマン(通称トニー)教授です。フランスのリ…

ノーコードでM5Stack室内環境モニターを作ろう

COVID-19の影響で居室や実験室の換気状況を見直された方は多いと思います。化学系の実験室は定期的…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP