[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

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

The following two tabs change content below.
webmaster
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. 酸素 Oxygen -空気や水を構成する身近な元素
  2. 元素川柳コンテスト募集中!
  3. 希少金属
  4. フッ素 Fluorine -水をはじく?歯磨き粉や樹脂への応用
  5. もし新元素に命名することになったら
  6. 元素のふしぎ展に行ってきました
  7. 【速報】新元素4つの名称が発表:日本発113番元素は「ニホニウム…
  8. 元素ネイルワークショップー元素ネイルってなに?

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 第100回有機合成シンポジウム記念特別講演会に行ってきました
  2. ヘテロ原子を組み込んだ歪シクロアルキン簡便合成法の開発
  3. スローン賞って知っていますか?
  4. 高分子を”見る” その2
  5. Dead Endを回避せよ!「全合成・極限からの一手」シリーズ
  6. エピスルフィド合成 Episulfide Synthesis
  7. 実験器具・設備の価格を知っておきましょう
  8. すごい分子 世界は六角形でできている
  9. 有機合成化学協会誌2019年2月号:触媒的脱水素化・官能性第三級アルキル基導入・コンプラナジン・アライン化学・糖鎖クラスター・サリチルアルデヒド型イネいもち病菌毒素
  10. 第30回 弱い相互作用を活用した高分子材料創製―Marcus Weck教授

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

アルケニルアミドに2つアリールを入れる

ニッケル触媒を用いたアルケニルアミドの1,2-ジアリール化反応が開発された。フマル酸エステルを配位子…

蛍光標識で定性的・定量的な解析を可能に:Dansyl-GSH

反応性代謝物の存在を調べたい。代謝化学の実験をしていれば、ほとんどの人がそう思うのではないでしょうか…

アメリカで医者にかかる

アメリカの大学院に進学する際、とても悩んだのが、医療保険についてです。アメリカでは医療費がとても高い…

MOF 結晶表面の敏感な応答をリアルタイム観察

第178回のスポットライトリサーチは、東京大学の細野暢彦講師にお願いしました。細野先生は高分…

有機合成化学協会誌2019年2月号:触媒的脱水素化・官能性第三級アルキル基導入・コンプラナジン・アライン化学・糖鎖クラスター・サリチルアルデヒド型イネいもち病菌毒素

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2019年2月号がオンライン公開されました。今…

化学の学びと研究に役立つiPhone/iPad app 9選

筆者の最近では、ちょっとした計算や反応機構を描くツールとしてipadアプリ"GoodNotes"を使…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP