发布时间:2022-05-16 14:24 原文链接: 碱金属的分布情况

所有已发现的碱金属均存在于自然界中。按照化学元素丰度顺序,丰度最高的是钠,其次是钾,接下来是锂、铷、铯,最后是钫。

地壳

下表为碱金属元素在地壳中(不含海洋、大气)的质量克拉克值,取自《无机化学(第五版)》,2008371

元素

w(%)

0.006%

2.64%

2.60%

0.03%

0.0006%

由表可见,碱金属中,钾、钠的丰度较大,为常量元素,锂、铷、铯丰度很小,为微量元素。而海水中,钠的质量克拉克为1.062%,钾的质量克拉克为0.038%,钾、钠同样是海水中的常量元素。 

矿物学

碱金属在自然界的矿物是多种多样的,常见的如下

锂:锂辉石、锂云母、透锂长石

钠:食盐(氯化钠)、天然碱(碳酸钠)、芒硝(十水硫酸钠)、智利硝石(硝酸钠)

钾:硝石(硝酸钾)、钾石盐(氯化钾)、光卤石、钾镁矾、明矾石(十二水硫酸铝钾)

铷:红云母、铷铯矿

铯:铷铯矿、铯榴石

人体

碱金属在人体中以离子形式存在于体液中,也参与蛋白质的形成。

碱金属在人体中的质量分数(%)数据来源:《无机化学(第五版)》,2008.371

元素

鲜重

极微量

0.15%

0.35%

极微量

注:数据可能存在较大差异,以下数据可供核对:氧65%、碳18%、氢10%

人体中元素与地壳元素丰度呈正相关,这是生物链的传递结果。动物胚胎中钾与钠的质量分数相近,有学者认为这是动物源于海生有机体的证据之一。

作用

大多数碱金属有多种用途。铷或铯的原子钟是纯碱金属最著名的应用之一,其中以铯原子钟最为精准。钠化合物较为常见的一种用途是制作钠灯,一种高效光源。钠和钾是生物体中的电解质,具有重要的生物学功能,属于膳食矿物质。

锂离子:锂在人脑有特殊作用,研究表明,锂离子可以引起肾上腺素及神经末梢的胺量降低,能明显影响神经递质的量,因为锂离子具体的作用机理尚不清楚,故锂中毒也没有特效解药,但碳酸锂目前被广泛用于狂躁型抑郁症的治疗(口服:600mg~800mg╱天)。

钠离子:人体液的渗透压平衡主要通过钠离子和氯离子进行调节,钠离子的另一个重要作用是调节神经元轴突膜内外的电荷,钠离子与钾离子的浓度差变化是神经冲动传递的物质基础,世界卫生组织建议每人每日摄入(1~2)克钠盐,中国营养学会建议不要超过5克。

钾离子:钾也参与调节渗透压与轴突膜内外的电荷,人体中心脏、肝脏、脾脏等器官中钾比较富集。

铷元素:铷元素的生理作用还在研究中,有多种迹象表明铷与生命过程有关,疑似为微量元素。