الجدول الدوري والعناصر الكيميائيةالعلوم

عنصرالبوتاسيوم

اقرأ في هذا المقال
  • ماهو البوتاسيوم؟
  • أشهر الأملاح التي يحتوي عليها البوتاسيوم.
  • نظائر البوتاسيوم.
  • خصائص البوتاسيوم.
  • استخدامات البوتاسيوم.
  • احتياطات الأمان.

ماهو البوتاسيوم؟

هو عنصر من العناصر الكيميائيّة المُنتشرة، له رمزاً كيميائيّاً خاصاً به”k”، عدده الذريّ يساوي”19″، يقع في الجدول الدوريّ ضمن عناصر المجموعة الثالثة والدورة الرابعة، ينتمي في تصنيفه إلى مجموعة الفلزات القلويّة.

يمتاز البوتاسيوم بسرعة تفاعله مع الأكسجين الموجود بكميّات كبيرة في الهواء الجويّ؛ الأمر الذي يؤدي إلى تكوين طبقة رقيقة وهشّة من بيروكسيد البوتاسيوم حيث تمتاز هذه الطبقة بلونها الأبيض المُميز، إضافةً إلى ذلك فقد تم فصل وعزل هذا العنصر حتى يتم الحصول عليه، حيث تم استخراجه بشكل رئيسيّ من البوتاس الذي يُشير إلى رماد موجود بشكل رئيسيّ في بعض أنواع النباتات.

يعمل البوتاسيوم على تشكيل وتكوين أيون موجب وذلك عندما يقوم بالتخلي عن إلكترونات التكافؤ الموجودة في مداره الاخير؛ الأمر الذي يجعله يمتاز بنشاطه الكيميائيّ العالي، إضافةً إلى قدرته على تشكيل العديد من الاملاح مما يعني أنّه لا يمكن أن يتواجد في الطبيعة بشكلٍ حر ولكنه فقط يظهر على شكل أملاح.

هذا وقد يتشابه البوتاسيوم في بعض من خصائصه الكيميائيّة والفيزيائيّة مع عنصر الصوديوم، حيث يكون هذا التشابه في مقدار طاقة التأين إلى جانب طبيعة التفاعلات الكيميائيّة التي يقوم بها كل عنصر من تلك العناصر.

يتم تكوين وتشكيل البوتاسيوم في العديد من المُستعمرات العظمى والتي تنتج عن عمليّات التخليق النوويّ المُصاحبة للذرات والعناصر الخفيفة، حيث يتم تكوينه في تلك المُستعمرات عن طريق القيام بعمليّة حرق للأكسجين المُتفجّرة، كما تُساعد عمليّات التقاط النيوترون البطيئة وعمليّات احتراق النيون على تشكيل وتكوين العديد من نظائر البوتاسيوم.

يتوافر البوتاسيوم في كل من النظام الشمسيّ والأرض بنسب وكميّات مُتفاوتة، حيث أنّه يحتل المرتبة العشرين من ناحية توافره في المجموعة الشمسيّة والمرتبة السابعة عشر في توفره على سطح الأرض.

هذا وقد ينتشر البوتاسيوم بكميات كبيرة في كل من روسيا وكندا وكازاخستان وإسرائيل والأردن، إضافةً إلى تواجده في جميع مناطق العالم، حيث أنّه تم اكتشافه لأول مرة في العديد من الطبقات الرسوبية الموجودة في ألمانيا.

يتم فصل أملاح البوتاسيوم عن مركباته بعدة طرق ومن أكثر هذه الطرق اسخداماً هي طريقة الترسيب التجزيئي وذلك بالإعتماد على قدرة الأملاح على الذوبان في الماء ضمن درجات حرارة معينة.

أشهر الأملاح التي يحتوي عليها البوتاسيوم:

  1. ملح الكارناليت: يُعتبر هذا الملح معدن من معادن الهاليدات، يتكوّن بشكل رئيسيّ من كلوريدات المغنيسيوم والبوتاسيوم، يحتوي على مجموعة من البلورات التي تتراوح في لونها مابين اللون الأزرق إلى الأحمر.
  2. ملح اللانغباينيت: يُعتبر هذا الملح معدن من معادن الكبريتات، يتكوّن بشكل رئيسيّ من كبريتات المغنيسيوم والبوتاسيوم، إضافةً إلى ذلك فقد يُعدّ هذا الملح خاماً للبوتاسيوم، يتواجد بكميات كبيرة في ترسبات المُتبخرات البحريّة.

نظائر البوتاسيوم:

يحتوي البوتاسيوم على مجموعة كبيرة من النظائر، حيث أنّ يحتوي على مايقارب خمس وعشرون نظيراً، ولكن هناك ثلاثة نظائر فقط تتوافر بشكلٍ طبيعيّ وهي نظير البوتاسيوم”39″، والنظير”40 و41″، إذ يُعتبر النظير”40″ من النظائر المُشعة ذات عمر النصف الكبير.

هذا وقد يُستفاد من النظير”40″ في العديد من العمليّات والتطبيقات حيث أنّه يدخل في عمليّة تأريخ لنظائر البوتاسيوم_ أرغون؛ وذلك لقدرته العالية على تحديد عمر العينات الصخريّة.

هناك مجموعات أخرى من النظائر يتم استخدامها في عمليّات دراسة دورة المُغذيّات إلى جانب عمليّات التجوية، خاصةً أنّ البوتاسيوم يُعتبر من المُغذيات الصغرى لعدد كبير من الكائنات الحية الأخرى.

خصائص البوتاسيوم:

  • يمتاز البوتاسيوم بلونه الفضيّ، إلى جانب اعتباره من العناصر الهشّة والطريّة مما يُسّهل كسره وقطعه.
  • له نقطة انصهار مُنخفضة نسبيّاً.
  • يُعتبر البوتاسيوم ثاني أقل العناصر الكيميائيّة كثافةً.
  • يمتاز بلمعانه العالي الذي يفقده عند تعرُّضه للهواء بشكلٍ مباشر.
  • يظهر للبوتاسيوم لهباً خاصاً به يمتاز بلونه الليليكياً.
  • قد يظهر فلز البوتاسيوم بالحالة الصلبة أو السائلة.
  • يتشابه البوتاسيوم في توزيعه الإلكتروني مع الغازات النبيلة التي تُجاوره.
  • يتفاعل مع الماء بكميّات ضئيلة؛ وذلك نظراً لحساسيته تجاه الماء والهواء.
  • يمتاز بانحلاليته في الامونيا بشكلٍ سريع جداً.
  • يُعتبر البوتاسيوم من المُختزلات القوية، حيث أنّه قادر على اختزال عدد كبير من الاملاح.
  • يمتاز عنصر البوتاسيوم بمذاقه الواضح والمُميز الذي يُميزه عن غيره من العناصر.

استخدامات البوتاسيوم:

  • يتم استخدام أيونات البوتاسيوم في غذاء النباتات، إضافةً إلى استخدامه في صناعة العديد من الأسمدة اللازمة لعمليّات الزراعة والبستنة.
  • يلعب البوتاسيوم دوراً مُهماً في دورة المُغذّيات وذلك من خلال التحكم في مُخلفات النباتات.
  • يتم استخدام كلوريد البوتاسيوم لعلاج العديد من الأمراض خاصةً نقص البوتاسيوم في الدم.
  • يتم استخدام البوتاسيوم لتحسين قوة عجينة الخبز، كما أنّه يُعتبر حافظاً للأطعمة.
  • يتم استخدام البوتاسيوم في صناعة الدهون والزيوت إضافةً إلى استخدامه في صناعة العديد من المُنظفات الصناعيّة.
  • يدخل كرومات البوتاسيوم في صناعة الحبر والأصباغ إلى جانب استخدامه في دباغة الجلود.

احتياطات الامان:

نظراً لتفاعل البوتاسيوم الكيميائيّ الشديد يُنصح بأخذ الحيطة والحذر عند استخدامه والتعامل معه، حيث يميل البوتاسيوم عند تفاعله أو تلامسه مع الماء إلى الإنفجار دون أن يتواجد الأكسجين؛ الأمر الذي يؤدي في نهاية هذا الإنفجار إلى حدوث تدمير لجميع أنسجة وخلايا الجسم إضافةً إلى أنّه يُسبب العديد من الحروق الجلديّة.

هذا وقد يُنصح بتخزين البوتاسيوم لمدة لا تزيد عن ست أشهر تحت الزيوت المعدنية اللامائيّة( يُعتبر هذا الزيت واحد من منتجات عمليّة تكرير النفط)، ومن الممكن أن تزيد فترة تخزين البوتاسيوم قليلاً في حال تم وضعه في وسط خالٍ من الأكسجين؛ وذلك نظراً لسرعة تفاعل البوتاسيوم مع المواد التي تُحيط به.

المصدر
PotassiumAn Integrated View of Potassium HomeostasisTHE SODIUM AND POTASSIUM CONTENT OF SEA WATERElements can be solid and liquid at same time

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى