دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
همه چیز درباره پتاسیم (K)
پتاسیم، (به انگلیسی : Potassium) با علامت اختصاری K و عدد اتمی ۱۹، عنصری از جدول تناوبی در دسته فلزهای قلیایی است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.
عنصر پتاسیم نرم و به رنگ نقره‌ای – سفید است در هوا به آسانی اکسید می‌شود و با آب به شدت واکنش می‌دهد و تولید گرما می‌کند و درنتیجه باعث شعله‌ور شدن هیدروژن و واکنش آن می‌گردد.
پتاسیم و سدیم از نظر شیمیایی بسیار شبیه‌اند.
شناسنامه پتاسیم
عدد اتمی: ۱۹
عدد جرمی استاندارد: ۳۹.۰۹۸۳ g·mol−۱
حالت فیزیکی: جامد
چگالی (نزدیک به دمای اتاق): ۰.۸۶۲ g·cm−۳
چگالی مایع در نقطه ذوب: ۰.۸۲۸ g·cm−۳
نقطه ذوب: ۶۳.۳۸ °c
نقطه جوش: ۷۵۹ °C
الکترونگاتیوی: ۰.۸۲ (مقیاس پاولینگ)
شعاع اتمی: ۲۲۷ pm
تاریخچه پتاسیم
پتاسیم در سال ۱۸۰۷ توسط “Sir Huphry Davy” که آن را از پتاس سوزآور ( KOH )بدست آورد، کشف شد. این فلز قلیایی تنها فلزی بود که توسط عمل الکترولیز از هم جدا شده بود. این عنصر حدودا ۲.۴% از وزن پوسته زمین را تشکیل می‌دهد و از نظر فراوانی هفتمین عنصر در آن می‌باشد. بدست آوردن پتاسیم از کانی‌ها بدلیل خاصیت نامحلولی و ماندگاری آن بسیار دشوار است.
با این وجود ، مواد معدنی دیگر مانند Carnallite ، Langbeinite ، Polyhalite و Sylvite در بستر دریاها یا دریاچه‌های قدیمی یافت می‌شوند. مواد معدنی بسیار زیاد ته‌نشین شده در این برکه‌ها عمل استخراج پتاسیم و نمک آن را اقتصادی‌تر می‌کند. منابع مهم پتاسیم و پتاس منابعی در کالیفرنیا ، آلمان ، نیومکزیکو ، یوتا و دیگر نقاط زمین می‌باشد. در عمق ۳۰۰۰ فوتی زیر بستر Saskatchewan ، مقادیر عظیمی از پتاس وجود دارد که می‌تواند به‌عنوان یک منبع مهم برای این عنصر در آینده در نظر گرفته شود.
اقیانوس ها نیز منابع دیگری برای پتاسیم می‌باشند، اما در مقایسه با سدیم مقدار پتاسیم موجود در یک حجم معین از آب دریا بسیار کم است. پتاسیم در صورت عمل الکترولیز می‌تواند به اجزای هیدروکسیدش تجزیه شود. از روشهای حرارتی نیز برای تولید پتاسیم استفاده می‌شود. پتاسیم هرگز به‌صورت رها شده در طبیعت یافت نمی‌شود. با این وجود ، یونهای +K در ارگانیسم های زنده برای فیزیولوژی سلول های تحریکی بسیار مهم هستند.
پیشنهادی: مختصر درباره‌ی اقیانوسهاویژگی های پتاسیم
پتاسیم که دومین فلز سبک می باشد در میان فلزات واکنش پذیر ترین و الکترو پوزیتیوترین می باشد. این فلز بسیار نرم بوده و با چاقو به راحتی برش می خورد و در سطوح صاف به رنگ نقره ای می باشد. از آنجا که در آزمایش‌های مربوط به هوا به سرعت اکسید می شود باید زیر روغن معدنی یا نفت نگهداری شود.
پتاسیم مانند دیگر فلزات قلیایی در آب تجزیه شده و هیدروژن آزاد می کند. در آب فورا آتش می گیرد و نمک آن هنگامی که در معرض یک شعله قرار بگیرد رنگ بنفش از خود ساطع می کند.
کاربردهای پتاسیم
- اکسید پتاسیم که با نام پتاس شناخته شده است، در تولید کود بکار می‌رود.
- نیترات پتاسیم در ساخت باروت کاربرد دارد.
- در ساخت شیشه استفاده می‌شود.
- از NaK که آلیاژ سدیم و پتاسیم است، به‌عنوان رسانه انتقال گرما استفاده می‌شود.
- پتاسیم ، ماده بنیانی برای رشد گیاهان بوده و در انواع گوناگون خاک یافت می‌شود.
- یون های پتاسیم در سلول های حیوانی موادی حیاتی برای زنده نگه داشتن سلول ها می‌باشند.
- بیشتر نمکهای پتاسیم بسیار مهم بوده ، شامل برمید پتاسیم ، کربنات پتاسیم ، کلرات پتاسیم ، کلرید پتاسیم ، کرومات پتاسیم ، سیانید پتاسیم ، دی‌کرومات پتاسیم ، هیدروکسید پتاسیم ، یدید پتاسیم ، نیترات پتاسیم و سولفات پتاسیم می‌باشند.
پتاسیم در بدن
پتاسیم یک یون مهم در بدن است ،و از آنجایی که تغییرات جزئی می توانند action potentials را مختل کند ،که در نتیجه مشکلات عصبی و قلبی ایجاد می شود ، تجمع آن در خون به دقت تنظیم می شود. بسیاری از آنتی بیوتیک ها، از جمله آن که توسط باکتری Bacillus brevis تولید می شود، کار سلول ها را با نشستن روی دروازه های یون مثبت مختل می کنند. در نتیجه یون های +k و +Na اجازه پیدا می کنند از غشا سلولی عبور کنند ،و بنابراین action potential به طور غیر مجاز از غشاء سلول عبور می کند.
پتاسیم در پلاسمای خون نسبتاً در سطح پائینی قرار دارد ( معمولاً ۳.۵ تا ۵.۰ mmol/L )، ولی درون سلول ها تمرکز زیادی دارد ( در حدود ۱۰۰ mmol/L ). سطوح پایین آن در خون hypokalemia و سطوح بالای آن hyperkalemia نام دارند. هر دو سطح پایین و بالا برای قلب خطرناکند.
هشدار درباره پتاسیم
خطر آتش‌سوزی!! با آب واکنش می‌دهد و این عمل گرمازا است و گرمای حاصل از این عمل پتاسیم را ذوب و پراکنده می‌کند وهم چنین هیدروژن را آتش می‌زند؛ خاموش کردن آتش‌سوزی ناشی از پتاسیم مشکل است؛ برای خاموش کردن آن گرد خشک خاکستر سودا یا گرافیت یا مخلوط‌های مخصوصی از مواد شیمیایی خشک پیشنهاد می‌گردد.
می‌تواند خود به خود در هوای مرطوب آتش بگیرد. در واکنش‌های شیمیایی خطر نسبی انفجار به همراه دارد. فلز پتاسیم حتی اگر در زیر روغن های معدنی انبار شده باشد می‌تواند در دمای اتاق پراکسید و سوپر اکسید تشکیل دهد؛ وقتی حمل می‌شود پاره شود ممکن است به‌شدت منفجر شود. در جوهای بی‌اثر ماند آرگون و نیتروژن یا در مایع هایی مانند تولوئن یا کروزن که اکسیژن جذب نمی‌کنند یا در کپسول‌های شیشه‌ای که در خلائ یا جو بی‌اثر پر می‌شوند، نگهداری می‌شوند.
عنصر پتاسیم _ دانشچی
