Kalium

Kalium (Potassium, Kalimetall, Chem.), = K od. Ka, Atomgewicht = 490 (O = 100), 39, 2 (H = 1), Metall, die Grundlage des Kalis wurde 1807 von H. Davy entdeckt; er erhielt es durch galvanische Zerlegung des Kalis u. bewies somit, daß die fixen Alkalien, welche man früher für einfache [240] Körper hielt, zusammengesetzte Körper und zwar die Oxyde von metallischen Radicalen seien. Das K. bildet im reinen Zustand eine metallglänzende, weiche, in der Kälte spröde Masse, es ist zinnweiß, hat ein specifisches Gewicht von 0, 865, schmilzt bei + 58° C., verwandelt sich in schwacher Rothglühhitze in grüne Dämpfe u. läßt sich in verschlossenen Gefäßen vollständig überdestilliren. Es hat eine sehr starke Verwandtschaft zum Sauerstoff, oxydirt sich daher sehr schnell an der Luft u. muß unter Steinöl aufbewahrt werden; auf Wasser geworfen, zerlegt es dieses, entzündet sich u. verbrennt zu Kali, der frei werdende Wasserstoff brennt mit violetter Flamme. Man stellt es dar: a) mittelst des galvanischen Stroms, indem man in ein Stück Ätzkali eine Vertiefung macht, dieselbe mit Quecksilber anfüllt u. den negativen Pol einer starken Batterie hineintaucht; an diesem scheidet sich Kaliumamalgam ab, welches durch Erhitzen in K. u. Quecksilber zerlegt wird; das K. muß sogleich in Steinöl gebracht werden; b) durch Zerlegung des kohlensauren Kalis mit Kohle in der Hitze. Man mischt verkohlten Weinstein mit etwas Kohle u. erhitzt das Gemisch in einer eisernen Retorte zum Weißglühen; die Vorlage wird mit Steinöl angefüllt u. möglichst kalt erhalten. Hierbei bildet sich Kohlenoxydgas in K, welches überdestillirt u. in der Vorlage aufgefangen wird. Diese von Brunner angegebene u. von Gmelin u. Wöhler verbesserte Methode ist aber sehr gefährlich, indem sich in dem Hals der Retorte eine schwarze Masse, eine Verbindung von K. mit Kohlenoxydgas, ansetzt, denselben verstopft u. Veranlassung zu den heftigsten Explosionen gibt; c) durch Zerlegung von Ätzkali durch weißglühendes Eisen in verschlossenen Gefäßen. Man benutzt das K. zur Reduction von Oxyden, welchen der Sauerstoff schwer entzogen werden kann, ebenso zur Zerlegung von Chloriden u. Darstellung vieler metallischen Radicale, zu griechischem Feuer etc. In der Natur kommt das K. niemals frei vor, sondern meist als Oxyd in Verbindung mit Säuren, auch als Chlorkalium; es erscheint bes. im Pflanzenreich, weniger vorherrschend im Thierreich.

Verbindungen: A) mit Sauerstoff. Das K. hat eine sehr große Verwandtschaft zum Sauerstoff u. entzieht denselben den meisten Körpern schon bei gewöhnlicher Temperatur. Man kennt drei Oxydationsstufen: a) Kaliumsuboxyd, Kaliumoxydul, K₂O; zuerst von Davy dargestellt, eine blaugrauliche, spröde, ätzende Masse, welche sich leicht entzündet u. das Wasser zersetzt; bildet sich durch langsame Oxydation unter Steinöl, wenn dieses nicht ganz frei von Sauerstoff ist, od. etwas Luft zutreten kann, od. wenn Kalium mit Kali gemengt u. erhitzt wird. b) Kaliumoxyd, Kali, K O, wird rein u. wasserfrei beim Erhitzen von Kalihyperoxyd (s. w. unten) od. Kalium u. Kalihydrat erhalten u. bildet einen festen, grauen, spröden, schwer schmelzbaren, ätzenden Körper von 2, 65 specifischem Gewicht; es hat sehr große Verwandtschaft zum Wasser, zieht dasselbe aus der Luft an u. zerfließt, indem sich Kaliumoxydhydrat, Kalihydrat bildet. Das feste Kalihydrat (Kaliumoxydhydrat, ätzendes Kali, Ätzkali, K O. H O), erhält man durch Abdampfen von Kalilauge u. Glühen des Rückstandes; es ist weiß, hart, krystallinisch, schmelzbar in der Rothglühhitze, zerfließt an der Luft, löst sich in Wasser u. Alkohol auf. Ein anderes Hydrat, KO. 5HO, krystallisirt in der Kälte aus einer concentrirten Lösung von Ätzkali in spitzen Rhomboedern. Das wässerige Ätzkali (Kalilauge, Ätzkalilauge, Liquor Kali caustici, Meisterlauge) stellt man zu chemischem u. pharmaceutischem Gebrauch dar, indem man kohlensaures Kali (Pottasche) in Wasser löst, in einem eisernen Kessel zum Sieden erhitzt u. so lange mit Wasser angerührten Ätzkalk zusetzt, bis eine herausgenommene Probe nach dem Filtriren mit Säuren nicht mehr braust u. Kalkwasser nicht trübt. Dann filtrirt man die heiße Flüssigkeit schnell u. bewahrt sie in gut verschlossenen Gefäßen auf, weil das Kali an der Luft sehr begierig Kohlensäure aufnimmt. Dampft man sie ab, bis ein herausgenommener Tropfen auf einem kalten Körper sogleich erstarrt, so erhält man das feste Ätzkali, dieses wird bei schwacher Rothglühhitze geschmolzen, bis es nicht mehr schäumt, u. in Stangenform gegossen (Ätzstein). Nach Wöhler stellt man reines Ätzkali dar, indem man Salpeter mit Kupferspänen in einen kupfernen Tiegel schichtet u. schmilzt, dann die Masse auslaugt. Das Kali hat zu den meisten Säuren die stärkste Verwandtschaft, zerlegt daher fast alle Salze, indem es sich der Säure bemächtigt u. Kalisalze bildet (die einzelnen Salze s.u. den betreffenden Säuren); sie sind farblos, luftbeständig od. zerfließlich, in Wasser u. zum Theil auch in Alkohol löslich; die sauren Salze sind zum Theil schwer löslich; auf Platindraht erhitzt färben sie die Löthrohrflamme violett, durch Nickeloxydul gelb gefärbtes Boraxglas wird durch Kalisalze blau. Eine nicht zu verdünnte Lösung eines Kalisalzes gibt mit Weinsäure einen weißen krystallinischen, mit Platinchlorid einen gelben Niederschlag, Kieselfluorwasserstoffsäure, Überchlorsäure, schwefelsaure Thonerde u. Pikrinsäure fällen ebenfalls die Kalisalze. Fette, Öle u. Harze werden durch Kali zerlegt, indem sich schmierige Seifen (Kaliseifen) bilden. Thierische Stoffe, wie Haare, Seide etc. werden aufgelöst, ebenso Schwefel, Schwefelmetalle Kieselerde; auf die meisten organischen Substanzen wirkt es zersetzend ein. Der Ätzstein wird in der Chirurgie äußerlich als Ätzmittel angewendet, verdünnte Kalilösung zu Blähungen u. Injectionen. c) Kaliumhyperoxyd, K O₃, bildet sich beim Verbrennen von K. in Sauerstoffgas, es ist gelb, krystallinisch u. schmelzbar, geht beim Erhitzen od. in Berührung mit Wasser unter Entwickelung von Sauerstoff in Kali über; an der Luft verwandelt es sich in kohlensaures Kali. B) Mit Chlor: Chlorkalium (K. chloratum), Digestivsalz, K Cl, findet sich in geringer Menge als Sylvin im Steinsalz, in vulkanischen Auswürfen, im Meerwasser, in der Asche pflanzlicher u. thierischer Stoffe, kann unmittelbar durch Sättigung des Kali, od. durch Zerlegen des kohlensauren Kali mit Salzsäure dargestellt werden, wird aber als Nebenproduct bet Zerlegung des Salmiaks durch kohlensaures Kali, bei der Bereitung des chlorsauren Kalis, in der Seifensiederei etc. gewonnen. Es krystallisirt in farblosen, durchsichtigen Würfeln, selten in Octaedern, od. bei schnellem Verdampfen in hohlen Pyramiden, schmeckt dem Kochsalz ähnlich, nur schärfer, verknistert beim Erhitzen, schmilzt in der Rothglühhitze u. verflüchtigt sich unzersetzt, sein specifisches Gewicht ist 1, 836, ist leicht in Wasser löslich u. entwickelt dabei Kälte, wurde von Sylvius de la Boe als Arzneimittel empfohlen, wird bei Alaunbereitung, zu Kältemischungen, zur Darstellung[241] von Kalisalpeter aus Chilisalpeter u. als Reagens für Weinsäure benutzt. C) Mit Brom: Bromkalium (Kalium bromatum), K Br, wird erhalten, indem man Brom in Ätzkali auflöst, abdampft u. glüht, od. in die Lösung Schwefelwasserstoff leitet, filtrirt u. abdampft, es krystallisirt in farblosen, wasserfreien Würfeln, schmeckt dem Kochsalz ähnlich, ist in Wasser leicht, in Weingeist schwer löslich. Verdünnte Schwefelsäure scheidet Brom aus. D) Mit Jod: Jodkalium, KI (Hydrjodsaures Kali, K. iodatum, Kali hydriodicum), wird gewonnen durch Zerlegung von Jodwasserstoffsäure, od. einer Lösung frisch bereiteten Jodeisens mit kohlensaurem Kali, od. durch Auflösen von Jod in Ätzkali, Abdampfen u. Glühen mit ein wenig Kohle, od. Zersetzen der Lösung von Jod in Ätzkali durch Schwefelwasserstoff. Es bildet weiße, durchsichtige Würfel od. Säulen, schmeckt scharf, dem Kochsalz ähnlich, schmilzt in schwacher Rothglühhitze, verflüchtigt sich bei höherer Temperatur, löst sich leicht in Wasser, auch in Weingeist. Es wird in Salben zu Einreibungen od. in Wasser gelöst innerlich gegen Kröpfe etc. wie das Jod angewendet. Auch eine Auflösung von Jod in Jodkalium (doppelt Jodkalium), ist als Arzneimittel angewendet worden. E) Mit Fluor: Fluorkalium, K Fl, bindet sich beim Zusammenbringen von Flußsäure u. kohlensaurem Kali u. Verdampfen, krystallisirt in wasserfreien Würfeln, die an der Luft zerfließen, schmeckt scharf salzig, greift Glas an, krystallisirt auch mit 4 At. Wasser in farblosen Prismen. F) Mit Schwefel: Schwefelkalium. Man kennt fünf Schwefelungsstufen des K-s: a) Einfach Schwefelkalium, K S, erhält man durch Glühen von schwefelsaurem Kali mit Kohle, od. durch Fällen von Schwefelbaryum mit kohlensaurem Kali; es ist roth u. krystallinisch, in Wasser ohne Farbe löslich, zerfließt an feuchter Luft u. bildet eine gelbe Flüssigkeit, indem sich Doppelt Schwefelkalium bildet, es reagirt sauer; Säuren zersetzen es ohne Abscheidung von Schwefel, aber unter Entwickelung von Schwefelwasserstoff. Fein vertheiltes Schwefelkalium entzündet sich von selbst an der Luft (Gay-Lussacs Pyrophor). b) Doppelt Schwefelkalium, K S₂, wird erhalten durch Glühen von doppeltschwefelsaurem Kali mit Kohle, ist orangegelb, nicht krystallinisch, leicht schmelzbar, löslich in Wasser mit gelber Farbe, mit Säuren entwickelt es Schwefelwasserstoff u. es entsteht ein Niederschlag von Schwefel. c) Dreifach Schwefelkalium, K S₃, entsteht, wenn man über glühendes, kohlensaures Kali Schwefelkohlenstoffdämpfe leitet, unrein, als sogen. Kalischwefelleber, erhält man diese Verbindung durch Glühen von 100 Theilen kohlensaurem Kali mit 58 Theilen Schwefel; es ist leberbraun u. wird in der Hitze schwarz; die wässerige Lösung geht an der Luft unter Abscheidung von Schwefel in unterschwefelsaures Kali über. Diesem ähnlich ist d) Vierfach Schwefelkalium, K S₄, man erhält es, wenn Dämpfe von Schwefelkohlenstoff über erhitztes schwefelsaures Kali geleitet werden. e) Fünffach Schwefelkalium, K S₅, ist der Hauptbestandtheil der pharmaceutischen Schwefelleber (Hepar sulphuris alcalinum); es wird gewonnen durch Schmelzen eines Gemenges von gleichviel kohlensaurem Kali u. Schwefel, bei gelinder Hitze, in eiserner Pfanne unter fleißigem Umrühren, bis das Ganze eine dickflüssige, nicht mehr schäumende, leberbraune Masse bildet, welche aus gegossen, schnell gröblich gepulvert u. in Gläsern aufbewahrt wird. Frisch bereitet ist es rothbraun, schmeckt widerlich bitter, scharf, alkalisch, zieht aus der Luft bald Feuchtigkeit an, wobei sich ein Geruch nach Schwefelwasserstoff entwickelt, wird grünlich, feucht, zerfließt; ist leicht in Wasser, auch in Weingeist löslich. Es wird bisweilen, u. namentlich gegen den Croup, innerlich, öfter äußerlich zur Bereitung von künstlichen Schwefelbädern angewendet. Die Verbindungen K₂S₇, K₂S₈ u. K₂S₉ sind wohl nur Gemenge der eben beschriebenen Verbindungen. Schwefelwasserstoff-Schwefelkalium, Kaliumsulphhydrat (saureshydrothionsaures Kali), K S, S H₂. Durch vollkommene Sättigung reiner Ätzkalilauge mit Schwefelwasserstoff dargestellt, farblose Krystalle, deren Auflösung sich an der Luft färbt, zersetzt u. Doppelschwefelkalium bildet. G) Mit Phosphor: Phosphorkalium, dunkelbraune Masse, bildet sich beim Erhitzen von K. mit Phosphor unter Erglühen, erhitzt verbrennt es an der Luft mit heller Flamme zu phosphorsaurem Kali, in Wasser geworfen entwickelt es selbstentzündliches Phosphorwasserstoffgas, während fester Phosphorwasserstoff abgeschieden wird. H) Mit Arsen verbindet sich das K. ebenfalls beim Erhitzen zu einer kastanienbraunen Masse, welche im Wasser Arsenwasserstoffgas entwickelt. l) Mit Silicium. Erhitzt man K. mit Silicium so bildet sich Siliciumkalium, eine dunkel graubraune Masse, welche in Wasser geworfen Wasserstoffgas entwickelt u. sich zu kieselsaurem Kali oxydirt. K) Mit Silicium u. Fluor: Kieselfluorkalium, 3K Fl + 2Si Fl₃, eine farblose Gallerte od. ein weißes lockeres Pulver, welches beim Vermischen von Kalilösung mit Kieselfluorwasserstoffsäure zu Boden fällt; ist wenig löslich in Wasser, dient zur Darstellung des Siliciums L) Mit Bor u. Fluor: Borfluorkalium, K Fl + Bo Fl₃ dem vorigen ähnlich, durch Vermischen von Fluorbor mit Fluorkalium erhalten. M) Mit Cyan: Cyankalium, C₂NK = CyK (Kalium cyanatum, blausaures Kali), K. vereinigt sich direct mit Cyangas unter Feuererscheinung; kann auch erhalten werden durch Abdampfen einer mit Blausäure übersättigten Kalilange, Schmelzen des gewonnenen Salzes, Auflösen in kochendem, wässerigem Weingeist, aus dem es beim Erkalten herauskrystallisirt; bildet sich auch beim Glühen von stickstoffhaltigen organischen Materien mit kohlensaurem Kali. Man bereitet das Cyankalium, indem man getrocknetes gelbes Blutlaugensalz in einem Tiegel zur Rothglühhitze erwärmt, wobei sich Kohlenstoffeisen u. Cyankalium bildet, während Stickstoff entweicht; man langt die schwarze Masse mit siedendem Alkohol aus, aus welchem sich beim Erkalten die Krystalle von Cyankalium absetzen. Sehr rein erhält man es auch, wenn man Blausäuredämpfe in eine alkoholische Lösung von Ätzkali leitet, das Cyankalium scheidet sich sogleich ab. Es entsteht auch beim Glühen von kohlensaurem Kali u. Kohle in einem Strom von Stickstoff, so wie beim Schmelzen von 8 Theilen wasserfreiem Blutlaugensalz mit 3 Theilen wasserfreiem, kohlensaurem Kali u. etwas Kohle. Thompson machte die Entdeckung, Cyankalium mittelst des Sticktoffs der atmosphärischen Luft zu fabriciren, das Verfahren wird gegenwärtig in großem Maßstab zu Newcaste-upon-Tyne angewendet. Das Cyankalium krystallisirt in farblosen Würfeln u. davon abgeleiteten[242] Formen, löst sich leicht in Wasser, zersetzt sich schon durch Kohlensäure, verwandelt sich in Gegenwart von Sauerstoff in cyansaures Kali, zerfließt u. zersetzt sich an der Luft, beim Kochen der wässerigen Lösung bildet sich ameisensaures Kali u. Ammoniak. Im feurigflüssigen Zustande ist es eins der kräftigsten Reductionsmittel für viele Metalloxyde. Es schmeckt scharf, stechend, alkalisch u. bittermandelartig. N) Mit Ferrocyan bildet das K. Ferrocyankalium (Kalium ferrocyanatum, gelbes Blutlaugensalz, s.u. Blutlaugensalz), mit Ferridcyandas Ferridcyankalium (rothes Blutlaugensalz, s. ebendas.). O) Mit Schwefelcyan bildet es Schwefelcyankalium, (Rhodankalium, Kaliumsulphocyanid, schwefelblausaures Kali), K. C₂NS². Schwach geröstetes, sein gepulvertes Ferrocyankalium wird mit der Hälfte seines Gewichts Schwefelblumen geschmolzen, die erkaltete Masse wird mit kochendem Wasser ausgezogen u. das Eisen durch kohlensaures Kali gefällt, filtrirt, abgedampft u. die gewonnenen Krystalle durch Auflösung in heißem Alkohol von beigemischtem kohlensaurem Kali getrennt. Es bildet lange gestreifte, farblose, wasserfreie Säulen, von kühlendem, etwas beißendem Geschmack; schmilzt leicht, zerfließt an feuchter Luft u. löst sich in heißem Alkohol, aus dem es beim Erkalten herauskrystallisirt; seine Lösungen färben Eisenoxydsalze intensiv roth, in gleichen Theilen Wasser gelöst bringt es eine sehr starke Temperaturerniedrigung hervor. P) Mit Chlorcyan. Durch Erhitzen von K. in Chlorcyandampf bildet sich Chlorcyankalium, eine schmutziggelbe Masse, welche in Wasser gelöst in Chlorkalium u. Cyankalium zerfällt Auch wässerige Kalilösung absorbirt den Chlorcyandampf. Q) Die Verbindungen des K. mit Metallen s.u. diesen. Diese Verbindungen werden theils durch unmittelbares Zusammenbringen des K. mit den betreffenden Metallen od. deren Oxyden, theils durch Glühen des kohlensauren Kali u. Kohle mit den fein zertheilten Metallen erhalten. Die meisten dieser Legirungen oxydiren sich schnell durch den Sauerstoff der Luft u. des Wassers.