Kaliummetall

Kalium ist ein weiches, silbrig-weißes Alkalimetall mit einer Dichte von 0.86 g/cm³ (leichter als Wasser), einem Schmelzpunkt von 63.5°C und einem Siedepunkt von 759°C. Es ist äußerst reaktiv und reagiert bei Kontakt mit Wasser heftig oder kann sogar explodieren. Daher muss es in Kerosin oder flüssigem Paraffin gelagert werden, um es von Luft und Feuchtigkeit abzuschirmen.

Chemische Eigenschaften

Produktverwendung

**Entwässerungs- und Getter-Mittel:** Metallisches Kalium nimmt Feuchtigkeit stark auf und wird häufig als Entwässerungsmittel eingesetzt. Bei der Herstellung von Vakuumröhren dient es als „Getter“, der restlichen Sauerstoff und Wasserdampf bindet und dadurch ein hohes Vakuum aufrechterhält sowie die Lebensdauer der Röhre verlängert.

**Natrium-Kalium-Legierung (Wärmeübertragung):** Eine Legierung aus Kalium und Natrium (mit 77.2 % Kalium und 22.8 % Natrium) hat einen Schmelzpunkt von nur etwa 12°C und bleibt bei Raumtemperatur flüssig. Aufgrund ihrer hohen Wärmekapazität wird sie hauptsächlich eingesetzt als:

Kühlmittel für Kernreaktoren (insbesondere schnelle Brutreaktoren).

Wärmeübertragungsmedium für Wärmetauscher und spezielle Kühlanlagen.

Ersatz für Quecksilber bei der Herstellung von Thermometern.

**Reduktionsmittel und Katalysator in der organischen Synthese:** Metallisches Kalium wirkt in der organischen Synthese als starkes Reduktionsmittel und hochaktiver Katalysator und fördert Reaktionen wie die Verschiebung von Olefin-Doppelbindungen und die Gerüstisomerisierung. Aktuelle Forschungsergebnisse aus dem Jahr 2023 zeigen, dass metallisches Kalium als Promotor für die Ammoniaksynthese eingesetzt werden kann und so eine effiziente Herstellung bei niedrigen Temperaturen und Drücken ermöglicht.

**Herstellung von Kaliumsuperoxid:** Ein erheblicher Anteil des metallischen Kaliums wird durch direkte Verbrennung in Kaliumsuperoxid (KO₂) umgewandelt. Diese Verbindung wird in Atemschutzgeräten verwendet, um Sauerstoff freizusetzen und gleichzeitig Kohlendioxid und Wasserdampf zu entfernen.

**Weitere industrielle Anwendungen:** Herstellung von Tetraethylblei (verwendet in der Pharma- und Gummiindustrie), Fertigung von Fotozellen sowie Verwendung als Anodenmaterial für Kalium-Ionen-Batterien und weitere neu entstehende Anwendungsbereiche.