Система калий – ртуть
Растворимость калия в ртути по данным Керпа при 0 оС составляет 0,265 вес. (1,34 ат) % К, а при комнатной температуре 0,46 вес. (2,3 ат.) % К. Растворимость калия в интервале температур 0 – 100 оС была исследована Керпом, Беттгером и Винтером. Они установили, что в интервале 0 – 71 оС в равновесии с насыщаемым раствором находится соединение KHg12, в интервале 71 – 74 оС – соединение KHg10, выше 75 оС – соединение KHg9 или KHg8; ниже 0 оС существует, по-видимому, соединение KHg14.
Эвтектика лежит при 0,4 вес. (2,0 ат.) % К и – 43 оС. Это согласуется с данными Таммана, который установил, что точка плавления ртути понижается на 1,24 оС при растворении калия. Наиболее прочным является соединение KHg2, имеющее резко выраженный максимум на кривой ликвидуса при 270 оС. Соединение KHg по данным Иенеке плавится конгруэнтно при 180 оС; между соединениями KHg2 и KHg лежит эвтектика при 175 оС.
Система калий – рубидий
Калий и рубидий образуют непрерывный ряд твёрдых растворов. Согласно Ринку, кривая затвердевания имеет минимум при 66,7 ат. (81,4 вес.) % Rb и 32,8 %. По данным Гориа система имеет не минимум, а эвтектическую точку при 72,2 ат. (85 вес) % Rb и 34 оС; между 62 – 80,5 ат. (78 – 90 вес.) % Rb наблюдается разрыв растворимости в твердом состоянии. Однако из-за небольшой разницы между радиусами атомов калия и рубидия (приблизительно 7 %) следует ожидать полной смешиваемости в твердом состоянии.
Области применения
Калий имеет более узкое промышленное применение по сравнению с натрием, что вызвано его более высокой химической активностью и повышенной стоимостью. Калий используют для производства пероксида К2О2, служащего для регенерации кислорода. Сплавы натрия с 40-90 % К, сохраняющие жидкое состояние при комнатной температуре, незаменимы в качестве теплоносителей для реакторов на быстрых нейтронах, так как наряду с благоприятными ядерно-физическими свойствами обладает теплопроводностью, на несколько порядков превосходящей теплопроводность обычных жидкостей.
Пары калия, его сплавов с натрием могут быть использованы как рабочие тела для транспортных энергетических установок, так как эти материалы отличаются низкими температурами плавления и кипения, а также высокими критическими параметрами этих металлов и большими значениями теплот парообразования.
Низкий потенциал ионизации атомов калия, как и других щелочных металлов, определяет его использование в газоразрядных приборах.
Широкое применение в народном хозяйстве получила калийная селитра – одно из самых ценных минеральных удобрений. Ее также используют при производстве пороха, так как в отличие от натриевой селитры она практически негигроскопична. Большое промышленное значение имеет гидроксид калия. В технике его плучают в основном электролизом раствора KCI. Большую часть гидроксида калия транспортируют в виде концентрированных растворов (примерно 50 % -ных). Выпариванием раствора получают твердый КОН. Калиевый шелок применяют главным образом при производстве мыла в качестве поглотителя диоксида углерода. В мыловарении и стекольном производствах, а также при крашении, отбелке и отмывке шерстяных изделий широко используют карбонат калия К2СО3.