Калия гидроксид (гидроокись К., едкое кали, калиевый щелок); карбонат (углекислый К., поташ); К.-магния сульфат гексагидрат (шестиводный серно кислый К-магний, калимагнезия, калийная магнезия, калимаг, шенит — мин.); нитрат (азотнокислый К, калиевая селитра, индийская селитра); Ортофосфат (ортофосфорнокислый K.); сульфат (сернокислый К., аркаиит — мин.); фторид (фтористый К.); хлорид (хлористый К., сильвинит — мин.)

Элемент I группы периодической системы. Атомный номер 19. Природные изотопы: ³⁹K (93,08 %), ⁴¹K (6,91%), ⁴⁰K (0,01%). Последний изотоп радиоактивен (T_1/2 = 1,32-10⁹ лет). 

Щелочной металл. К.— мягкий металл, его можно прессовать и прокатывать в холодном состоянии; легко режется ножом, сохраняет пластичность при низких температурах.

Давление паров. К.: 0,1333 Па (165 °C), 1,333 Па (212 °С), 13,33 Па (270 °C), 133,32 Па (344 °C), 1,3332 кПа (443 °С), 13,332 кПа (579 °С), 53,328 кПа (689 °C); гидроксид К.: 133,32 Па (719°С), 1,3332 кПа (863°С), 13,332 - кПа (1059 °C), 53,328 кПа (1229 °C); сульфат К:. 0,1333 Па (883° С), 1,333 Па (980°С), 13,33 Па (800°C), 133,32 Па (1250 °С), 1,3332 кПа (1480 °С); фторид К.: 0,1333 Па (637 °С), 1,333 Па (711°С), 13,33 Па (800 °C), 133,32 Па (912°С), 1,3332 кПа (1065 °С), 13,332 кПа (1269°С), 53,328 кПа (1427 °С); хлорид К.: 0,1333 Па (568 °С), 1,333 Па (637 °C), 13,33 Па (720 °С), 133,32 Па (820 °С), 1,3332 кПа (957 °С), 13,332 кПа (1173 °С), 53,328 кПа (1330 °C). 

В соединениях К. проявляет степень окисления +1. К. химически очень активен. Быстро окисляется на воздухе до окси да К₂О и пероксида К₂О₂; при нагревании загорается. При 200⁰C реагирует с водородом, образуя гидрид КН. Энергично реагирует с галогенами с образованием галогенидов. Соединяется при нагревании с S, Se, Те, С. С металлами образует раз личные соединения. Со многими соединениями реагирует как восстановитель; восстанавливает оксиды N, С, В, Al, Si, Hg, Ag, Ni, Pb, Со, Sn, Cu, Cr, Bi, Ti. Реагирует с водой и кислотами, образуя соли и вытесняя водород. 

Поступление, распределение и выделение из организма. В организме животных и человека К. играет важную роль, участвуя в генерации биоэлектрических потенциалов, поддержании осмотического давления, участвует в углеводном обмене, синтезе белков. Он является основным внутриклеточным катионом. К. поступает в организм с пищей и водой. В организме взрослого содержится 4000—9000 мэкв К. или 160— 250 г, из них только 2 % находится во внеклеточной жидкости (интерстициальная жидкость, плазма крови). Суточная потребность в К. составляет 2—3 г у взрослых, 12—16 мг/кг у детей. Содержание К. (в мэкв): тело со скелетом 68, кости 15, зубы 17, мышцы 100, сердце 64, легкие 38, мозг 84, печень 55, почки 45, эритроциты 150, сыворотка крови 4,5; спинномозговая жидкость 2,3; лимфа 2,2. Обмен К- в организме происходит чрезвычайно интенсивно: за 1 минуту в клетках мозга обменивается 3,3—4 % К., в сетчатке глаза 8—10,7%. Выведение К. из организма происходит в основном (93—95 %) с мочой (Крохалев). По данным [56], в организме взрослого содержится 140 г К., из них 62 % в мышцах, 11 % в скелете.

Важнейшие минералы К.: сильвин KCl-52,4% К; карналлит KCl-MgCl₂-6Н₂O -35,8 % К.; каинит KMg(SO₄)Cl-3H₂O —14% К; лангбейнит K₂Mg₂(SO₄O)₃ — 18,8 % К. и др. Входит в состав полевых шпатов и слюд. Содержание К. в земной коре 2,5%; в почве 1,36 (1,1 в песчаниках; 2,28 в сланцах и глинах); в морской воде 0,038; в фитомассе 0,3; в организмах животных 0,27 %. Главная форма нахождения К. в морской воде — ион K⁺, вероятная форма — KSO₄; среднее время пребывания 7*10⁶ лет. Средняя распространенность К. в железомарганцевых конкрециях Мирового океана 0,64 %. Содержание К. в речной воде 1,5 X 10^-4 %. К., как и Na, Ca, Mg, относится к группе главных ионов (макрокомпонентов) химического состава природных вод, соединения которых хорошо растворяются в водной среде. Главными природными источниками поступления К- в поверхностные пресные воды являются изверженные горные породы и продукты их химического разложения. Ввиду того, что К. при надлежит к числу элементов, легко выносимых из горных пород, значительное его количество поступает в водоемы в результате растворения хлор- и серусодержащих соединений, карбонатов. В пресных водах К. захватывается организмами и поглощается глинами; в океане также поглощается организмами и захватывается донными илами. Хорошая растворимость многочисленных природных соединений макрокомпонентов обусловливает их миграцию в поверхностных природных водах преимущественно в ионно-растворенном виде, но основная часть К. находится в составе взвесей. В природных водах 80% иона K+ содержится в виде свободных незакомплексованных ионов, однако в присутствии органических лигандов количество свободных ионов резко уменьшается. К., как и Na, характеризуется слабой гидролизуемостью в условиях природных вод [23]. На земной поверхности К. мигрирует слабо. Содержание К. в воздухе над Южным полюсом 0,3 нг/м³ [61]. Содержание K+ в талых водах, полученных из снежного покрова в Антарктиде, 0,008—1,0 мг/л; на окраине Москвы 0,4—1,0 мг/л; из снега на Южном и Северном полюсах 0,031—0,319 мг/л (Karlsson et al., [6]). К. накапливается в биомассе бактерий до уровня 11,5 г/100 г сухого вещества [5, 7, 26, 53]. Зольный состав растений по К. (в % к массе золы): водоросли 5—18,2, грибы 28,4, лишайники до 10,0, мхи 8,0, папоротники 35,4, хвощи 11,2. 

Антропогенные источники поступления в окружающую и со среду. Выбросы автотранспорта: в пределах 50 м от автострады выпадение К. составляет 10—30 мг/м² в месяц (Бериня и др.). Значительное количество К. попадает в почву с тверды ми выбросами металлургических заводов. По данным Гармаша, с твердыми выбросами предприятия черной металлургии в радиусе 1—3 км в почву попадает 4,3—11,8 мг К./кг почвы в год (контроль — 0,8 мг/кг). В процессе переработки калийно-магниевых руд образуются десятки тысяч кубометров твердых солевых остатков и глинистых шламов, которые содержат, на ряду с другими соединениями, 11 —19% хлорида К. Производство хлорида К. теряет с отходами 45—94 кг воды на 1 т переработанной руды; в условиях обследованных Шипиловым предприятий общее количество потерянной с отходами воды составляет несколько миллионов кубометров. Автор полагает, что эти воды вместе с талыми и ливневыми, фильтруясь сквозь толщу скоплений отходов и увлекая с собой растворенные щелочные элементы, при наличии гидравлической связи с водоносными горизонтами могут проникать как в артезианские воды, так и в открытые водоемы. В воде рек ниже расположения калийных предприятий содержание К. составляет сотни и тысячи мг в 1 л, в то время как в речной воде выше рас положения предприятия эта цифра не превышает 3 мг/л; в и шламонакопителя хлорида К. содержание К. составляло 19— 26 г/л. Барымова и Чернышов показали, что повышенное со держание К. в стоке с отдельных участков городского ландшафта является следствием разложения хозяйственно-бытовых отходов в районах с недостаточным уровнем благоустройства, а также стока с асфальтированных территорий с интенсивной транспортной нагрузкой. Среднемноголетний смыв К. в центральной лесостепи (кг/км²): естественный (косимая и выпасная целина) 69—104; сельскохозяйственный (зяблевая пахота, озимые посевы) 62—485; городской (старая и новая коммунальная застройка) 171—1590. Использование промышленно-бытовых сточных вод в количестве 300 т/га для орошения земельных участков приводит к повышению содержания К. в редисе и моркови до уровней 277,2 и 263,7 мг% соответственно (в контроле 226,8 и 173,2 мг%).

Токсическое действие. Гидробионты. Хлорид К.: концентрация 5 мг/л вызывает частичную гибель окуней через 1,5 ч, под действием 10 мг/л окуни и белорыбица гибнут через 18 ч вследствие распадения жаберного эпителия. При воз действии сульфата К. (4,3 г/л) и нитрата К. (5,0 г/л) гибель рыб происходит в интервале 15—27 ч, ортофосфат К. вызывает гибель рыб через сутки при концентрации 1,0 г/л. Уменьшение способности воспроизводства у ракообразных наблюдается при воздействии К. в концентрации 53 мг/л [29]. 

Острое отравление. Животные. Среднесмертельные дозы при введении в желудок крысам: гидроксида К. — 365, фторида К.— 245, карбоната К.— 1870 мг/кг [56], при в/брюшинном введении хлорида К. мышам 820, крысам 770 мг/кг. 

Человек. Острое отравление гидроксидом К. при ингаляции паров, попадании на кожу и в глаза и при приеме внутрь — см. Гидроксид натрия. Механизм некротического процесса — действие иона OH^— в результате диссоциации молекулы KOH или NaOH, образование растворимых щелочных протеинатов, денатурация белковых молекул. Летальная доза KOH для человека 10—20 мг.

Бесхлорные калийные удобрения

Основными соединениями, входящими в эту группу, являются сульфат К- и кал и магнезия (сульфат К.-магния), которые широко используются в качестве удобрений. На калийных комбинатах запыленность воздуха производственных помещений пылью сульфата К- и калимагнезии на стадиях сушки, грануляции, на всех этапах транспортировки, упаковки и расфасовки Б.К.У., а также на складах готовой продукции может достигать 470 мг/м3. Такая запыленность является следствием прерывистости технологического процесса, несовершенства технологического и санитарно-технического оборудования, недостаточной герметичности аппаратов, конвейеров и узлов пересыпки, отсутствия единой аспирационной системы в су шильных отделениях, затруднений в использовании гидрообеспыливания вследствие гигроскопичности калийной пыли и др. При этом высокая степень дисперсности (60 °/о частиц имеют размер до 4,4 мкм) способствует проникновению пыли в глубокие отделы легких, а хорошая растворимость сульфата К. и калимагнезии — проявлению их общетоксического действия.

Острое отравление. Животные. Для сульфата К. при введении в желудок мышам, крысам и морским свинкам ЛД50 составляет 6,6, для калимагнезии — 6,4 г/кг, при в/брюшинном введении 1,25 и 1,1 г/кг соответственно. Различий в видовой, половой и возрастной чувствительности не обнаружено. При действии в дозах от 3 г/кг и более после кратковременного периода возбуждения наступает угнетение, мышечная слабость и атония, дискоординация движений, судороги и на рушение дыхания; гибель в течение 2 ч. При в/брюшинном введении соединений мышам в интервале доз 1 —10 г/кг клиническая картина отравления аналогична наблюдавшейся при введении в желудок. При исследовании внутренних органов установлено, что отравление вызывает нарушение их ионноэлектролитного баланса. 

Порог острого ингаляционного действия сульфата К. и калимагнезии находится на уровне 200 мг/м3. Пороги раздражающего действия, установленные по изменению частоты дыхания и клеточной реакции легких и верхних дыхательных путей, находятся в интервале 60—70 мг/м³. 

Хроническое отравление. Животные. В течение 4 мес. 5 раз в неделю по 4 ч крысы-самцы подвергались ингаляционному воздействию сульфата К. в концентрациях 5,5 и 15,0 мг/м³ и калимагнезии в тех же концентрациях. При этом установлен политропный характер действия обоих соединений, особенно в больших концентрациях: повышалась двигательная активность животных, отмечался лейкоцитоз (калимагнезия), нарушение коллоидного и электролитного состояния сыворотки крови; отмечались повышение, а затем снижение суммарной активности дегидрогеназ, изменение сорбциоиной способности печени, почек в селезенки, уменьшение относительной массы печени, почек, селезенки и надпочечников. Наблюдалось увеличение сердечного автоматизма, увеличение содержания липидов и оксипролина в ткани легких, нарушение углеводного, жирового и белкового обмена, изменения проницаемости гистогематических барьеров. При действии малых концентраций эти изменения носили временный характер, появляясь на ранних стадиях воздействия, исчезали или уменьшались при продолжении ингаляции и полностью отсутствовали в восстановительном пери оде, в силу чего расценивались как адаптация. При воздействии максимальных концентраций изменения носили стойкий характер, некоторые из них прогрессировали во времени (суммарная активность дегидрогеназ) и не исчезали после прекращения ингаляции (данные тимоловой пробы, содержание натрия в сыворотке крови). Отмечено раздражение тканей верх них дыхательных путей и легких, а также изменение иммунологического статуса организма. 

Кумулятивные свойства соединений выражены слабо. 

Человек. Заболеваемость рабочих, занятых в производстве Б.К-У., повышена по числу случаев в 1,36 раза и по количеству дней временной нетрудоспособности в 1,6 раза. При этом среди рабочих, подвергавшихся воздействию пыли Б.К.У., отмечена более высокая заболеваемость органов дыхания в 1,25 раз по числу случаев и в 1,4 раза по количеству дней нетрудоспособности. За 4 года наблюдения общая заболеваемость и расстройства органов дыхания имели тенденцию к росту. Подобное со стояние здоровья работающих может быть связано как с действием пыли калийных удобрений непосредственно на органы дыхания, так и со снижением общей резистентности организма (Румянцев и др.; Ходыкина). 

Местное действие Животные. В опытах на кроликах и морских свинках обнаружено слабое раздражающее действие Б.К.У. на кожу и слизистые оболочки, кожно-резорбтивного действия не выявлено.

При получении бесхлорных калийных удобрений основные профилактические мероприятия должны быть направлены на борьбу с пылью. К радикальным мероприятиям относятся использование герметичных аппаратов, конвейеров и узлов пересыпки, создание единой аспирационной системы в сушильных отделениях, механизация операций транспортировки, упаковки и расфасовки сырьевых материалов и готовой продукции. 

• Барымова Н. А., Чернышов Е.П..//Взаимодействия хозяйства и природы в городских промышленных геотехсистемах. M., 1982. С. 31—45. 
• Бериня Дз. Ж и др.//3агрязнение природной среды выбросами автотранспорта. Рига, 1980. С. 16—27.
• Гармаш Г. А.//Химия в сельск. хоз-ве. 1983. № 10. С. 45—48. 
• Добролюбова Б. А.//Гигиена и санитария. 1984. № 8. С. 68—69.
• Крохалев А. А. Водный и электролитный обмен. M., 1972. 280 с.
• Румянцев Г. И. и .//Гигиена и санитария. 1985. № 8. С. 14—18.
• Ходыкина Т.М.//. Гигиена труда и проф. заболевания. 1984, № 7, С. 47-49.
• Шипилов A. Jl.//Гигиена и санитария. 1980. № 12. С. 63—64.
• Basta N. Т. Tabatabai М.А.// J. Environ. Quality. 1985. Vol. 14, № 3. 450-455. 
• Karlsson V, et al// Chemosphere. 1985. Vol. 14. № 8. P. 1127—1131.