簡単でわかりやすい!カリウムとはどんな元素?性質や用途・危険性も化学系科学館職員が詳しく解説
Henry Howard (died 1847) – one or more third parties have made copyright claims against Wikimedia Commons in relation to the work from which this is sourced or a purely mechanical reproduction thereof. This may be due to recognition of the “sweat of the brow” doctrine, allowing works to be eligible for protection through skill and labour, and not purely by originality as is the case in the United States (where this website is hosted). These claims may or may not be valid in all jurisdictions. As such, use of this image in the jurisdiction of the claimant or other countries may be regarded as copyright infringement. Please see Commons:When to use the PD-Art tag for more information., パブリック・ドメイン, リンクによる
カリウムは英語で potassium、ポタシウムといいます。この由来はpot、鍋 とash、灰が由来となっているのです。
もともとカリウム塩は、木や葉を燃やした灰を鍋に入れて水と共に加熱し、その水を蒸発させることで得ていました。そしてイギリスのハンフリー・デービー(1778~1829)が電気分解によってカリウム元素を単離に成功してpotassiumと名付けたのです。ちなみにこのデービーは、ナトリウムや塩素も発見しています。
カリウムの性質
人体に欠かせない必須元素生命維持に欠かせない、食事などによって摂取しなければならない元素を必須元素といいます。体に欠かせない元素、とは何でしょうか。この必須元素として水素(H)、炭素(C)、窒素(N)、ナトリウム(Na)があげられます。
必須、というだけあってこれらの元素が欠乏すると欠乏症になる恐れがあるのです。その一方で過剰に摂取すれば過剰症や中毒症状を起こす危険性も。カリウムを過剰摂取又はの症状として、以下のものがあげられます。
過剰摂取高カリウム血症による不整脈
欠乏症低カリウム血症による筋力の低下、腸閉塞など
カリウムの効能とカリウムを含む食材カリウムを摂取することは、むくみの解消につながります。カリウムには体内の余分な塩分を排出してくれる効果があるからです。そのため、高血圧の予防にもつながります。また足がつってしまうのも、カリウム不足が原因なのです。
適量取るのは大変そうな気もしますが、自然由来のものを普通に食べていれば適正な量を摂取できるとされています。カリウムを含む食材といえば以下のものが有名です。
果物 バナナ、キウイ野菜 ジャガイモ、アボカド、パプリカ、切り干し大根海藻類 昆布、わかめ、ひじきその他 コーヒー、抹茶、納豆
アルカリ金属としての性質~水に注意
単体の金属カリウムは、消防法の第三類自然発火性物質及び禁水性物質に分類されている危険物です。ここでいう危険物とは取り扱いを間違えると火事につながる危険性を持つ物質のこと。第三類の危険物は燃えやすいもの(可燃性物質)や燃やしやすいもの(酸化物)に分類でき、カリウムの他にナトリウムや黄りんなども第三類に分類されています。
なぜカリウムは危険物なのでしょうか。カリウムはアルカリ金属の一種です。アルカリ金属は水素を除く第1族の元素で、以下の元素が分類されています。
リチウム Liナトリウム Naカリウム Kルビジウム Rbセシウム Csフランシウム Fr
アルカリ金属は、銀白色の固体で融点が低く柔らかいことが特徴です。1族ということは価電子(最外殻の電子)は1つ。つまり1価の陽イオンになりやすいのがアルカリ金属の特徴なのです。
アルカリ金属は酸化されやすく、天然では化合物の状態で存在しています。酸化しやすいアルカリ金属は還元性が高く、水と簡単に反応して水素を発生するのです。するとこの水素に反応熱によって火がついてしまうので、アルカリ金属に水をかけると燃えてしまいます。この反応性は、原子番号が大きくなるとより強くなっていくのです。