پتاسیم چیست؟

پتاسیم چیست؟ پتاسیم با نماد شیمیایی K یک فلز قلیایی است و عدد اتمی آن 19 می باشد. عنصر پتاسیم نرم و به رنگ نقره ای، سفید است در هوا به آسانی اکسید می شود و با آب به شدت واکنش می دهد و تولید گرما می کند و در نتیجه باعث شعله ور شدن هیدروژن و واکنش آن می گردد.

پتاسیم و سدیم از نظر شیمیایی بسیار شبیه اند.

این عنصر حدودا 4/2 % از وزن پوسته زمین را تشکیل می دهد و از نظر فراوانی هفتمین عنصر در آن می باشد. به دست آوردن پتاسیم از کانی ها به دلیل خاصیت نامحلولی و ماندگاری آن بسیار دشوار است.

با این وجود، مواد معدنی دیگر مانند Polyhalite ،Langbeinite ،Carnalite ،Sylvite در بستر دریاها یا دریاچه های قدیمی یافت می شوند. مواد معدنی بسیار زیاد ته نشین شده در این برکه هاعمل استخراج پتاسیم و نمک آن را اقتصادی تر می کند. منابع مهم پتاسیم و پتاس منابعی در کالیفرنیا، آلمان، نیومکزیکو،یوتا و دیگر نقاط زمین می باشد. در عمق 3000 فوتی زیر بستر Saskatchewan، مقادیر عظیمی از پتاس وجود دارد که می تواند به عنوان یک منبع مهم برای تولید پتاسیم استفاده می شود. پتاسیم هرگز به صورت رها شده در طبیعت یافت نمی شود. با این وجود، یون های K+ در ارگانیسم های زنده برای فیزیولوژی سلولهای تحریکی بسیار مهم هستند.

خواص پتاسیم

فلز قلیایی نرم با جلای نقره ای، سبک وزن در هوای مرطوب به سرعت اکسیده می شود، از این رو در نفت نگه داری می شود جرم حجمی 872/0؛ نقطه ذوب 63 درجه سانتی گراد؛ نقطه جوش 770 درجه سانتی گراد میل ترکیبی آن شدید است، خواص پتاسیم به سدیم است ولی میل ترکیبی آن شدیدتر است.

طرز تهیه پتاسیم

کانی ها و معادن آن در آلمان، نیومکزیکیو، کانادا، کالیفرنیا، اتا، انگلستان، شوروی، و مناطق مدیترانه شرقی قرار دارد مهم ترین کانی های آن عبارتند از کارنالیت؛ سیلویت و پلی هالیت. تقطیر شیمی گرمایی کلرید پتاسیم با سدیم روش اصلی تهیه است.

درجه خلوص پتاسیم

صنعتی 95/99 درجه خالص.

احتیاط 

خطر آتش سوزی :

با آب واکنش می دهد و این عمل گرمازاست و گرمای حاصل از این عمل پتاسیم را ذوب و پراکنده می کند و همچنین هیدروژن را آتش می زند. خاموش کردن آتش سوزی ناشی از پتاسیم مشکل است؛ برای خاموش کردن آن گرد خشک خاکستر سودا یا گرافیت یا مخلوط های مخصوصی از مواد شیمیایی خشک پیشنهاد می گردد. می تواند خود به خود در هوای مرطوب آتش بگیرد. در واکنش های شیمیایی خطر نسبی انفجار به همراه دارد. فلز پتاسیم حتی اگر در زیر روغن های معدنی انبار شده باشد می تواند در دمای اتاق پراکسید و سوپر اکسید تشکیل دهد؛ وقتی حمل می شود پاره شود ممکن است به شدت منفجر شود. در جوهای بی اثر ماند آرگون و نیتروژن یا در مایع هایی مانند تولوئن یا کروژن که اکسیژن جذب نمی کنند یا در کپسول های شیشه ای که در خلای یا جو بی اثر پر می شوند، نگه داری می شوند.

کاربردهای پتاسیم :

تهیه پراکسید پتاسیم :آلیاژهای تبادل گرمایی؛ شناساگر آزمایشگاهی؛ یکی از اجزای کود؛ ممکن است به جای جیوه در دماسنج به کار رود؛ پتاسیم؛ فلزی کم مصرف است زیرا سدیم که از آن ارزان تر است، جای آن را می گیرد. بیشتر نمک های پتاسیم در پزشکی کاربرد دارد.

پتاسیم در بدن :

پتاسیم یک یون مهم در بدن است، چون تغییرات جزئی آن می تواند action potentials را مختل کند و در نتیجه مشکلات عصبی و قلبی ایجاد می شود، سطح آن در خون به دقت تنظیم می شود. بسیاری از آنتی بیوتیک ها، از جمله آنکه توسط باکتری Bacillus brevis تولید می شود، عملکرد سلول ها را با نشستن بر روی کانال 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 مختل می شود. پتاسیم در پلاسمای خون نسبتا در سطح پایینی قرار دارد، ولی درون سلول ها تجمع زیادی دارد. سطوح پایین آن در خون هیپوکالمی و سطوح بالای آن هایپرکالمی نام دارد. هر دو سطح پایین و بالا برای قلب خطرناکند. علائم کمبود آن در بدن شامل موارد زیر است: خستگی، خواب آلودگی، ضعف عضلانی، یبوست، نامنظمی ضربان قلب و تا خیر در تخلیه معده. بهترین منابع غذایی پتاسیم؛ آرد سویا، لوبیا سفید، عدس، موز و اسفناج می باشد. ولی در بیشتر مواد غذایی وجود دارد. رژیم غذایی غنی از کلسیم، پتاسیم و منیزیم و نیز محدود در سدیم باعث کاهش فشار خون بالا در افراد دچار فشار خون بالا می شود.

یکی از بهترین دوندگان زن به یک پزشک آمریکایی مراجعه می کند و دلیل افت کارایی خود را در ورزش را می پرسد. آزمایش خون او انجام می شود که تمامی فاکتورهای خونی طبیعی بودند، به غیر از پتاسیم موجود در خون که مقدار آن کم بود. بیشترین علت کمبود پتاسیم ، تهوع می باشد ولی زن ورزشکار ادعا می کرد دچار تهوع نشده است. سپس از او خواسته شد ادرار خود را برای مدت یک روز جمع آوری کند. آزمایش ادرار نشان داد میزان پتاسیم موجود در ادرار او سه برابر حالت طبیعی بود که ثابت می کرد این فرد دچار پرخوری عصبی است و برای کنترل وزن خود، با فرو بردن انگشت دست در گلویش عمدا می خواسته دچار تهوع شود تا غذاهای خورده شده رابالا آورده و وزنش افزایش نیابد. بعد از اینکه زن ورزشکار انجام این عمل را پذیرفت و دست از این کار برداشت در چندین مسابقه دو برنده شد.

کلیه ها و غدد عرق، هنگامیکه بدن دچار افت پتاسیم می شود، از اتلاف آن جلوگیری کرده و مقدار آن را در حد طبیعی نگه می دارند. به همین دلیل، کمبود پتاسیم به ندرت در ورزشکاران رخ می دهد. نیاز بدن به پتاسیم حتی با ورزش کردن طولانی در هوای گرم، با خوردن یک رژیم معمولی برآورده می شود، چون این عنصر در تمامی مواد غذایی به جز شکر تصفیه شده وجود دارد. مصرف داروهایی مثل دیورتیک ها و کورتیکواستروئیدها می توانند باعث کمبود پتاسیم در بدن شوند. همچنین اسهال و تهوع مکرر باعث کمبود آن می شود. در اسهال، پتاسیم بدن از طریق مدفوع و در تهوع از طریق استفراغ دفع می شود. هم در ورزشکاران و هم در افراد عادی، تهوع و استفراغ بیشترین علت کاهش پتاسیم خون و افزایش آن در ادرار می باشد.