Potasiamu. Tabia za potasiamu. Matumizi ya potasiamu Potasiamu inapatikana wapi katika asili?

Potasiamu ni kipengele cha kikundi kikuu cha kikundi cha kwanza, kipindi cha nne cha meza ya mara kwa mara ya vipengele vya kemikali, na nambari ya atomiki 19. Inaonyeshwa na ishara K (lat. Kalium). Dutu rahisi ya potasiamu (Nambari ya CAS: 7440-09-7) ni metali laini ya alkali ya rangi ya fedha-nyeupe.
Kwa asili, potasiamu hupatikana tu kwa kuchanganya na vipengele vingine, kwa mfano, katika maji ya bahari, na pia katika madini mengi. Ni oxidizes haraka sana katika hewa na kwa urahisi sana huingia katika athari za kemikali, hasa kwa maji, kutengeneza alkali. Kwa namna nyingi, mali ya kemikali ya potasiamu ni sawa na sodiamu, lakini kwa suala la kazi ya kibiolojia na matumizi ya seli za viumbe hai, bado ni tofauti.

Historia na asili ya jina

Potasiamu (kwa usahihi zaidi, misombo yake) imetumika tangu nyakati za kale. Kwa hivyo, utengenezaji wa potashi (ambayo ilitumiwa kama sabuni) ilikuwepo tayari katika karne ya 11. Majivu yaliyotengenezwa wakati wa kuchoma majani au kuni yalitibiwa na maji, na suluhisho lililosababishwa (lye) lilivukizwa baada ya kuchuja. Mabaki makavu, pamoja na kabonati ya potasiamu, yalikuwa na salfati ya potasiamu K2SO4, soda na kloridi ya potasiamu KCl.
Mnamo mwaka wa 1807, mwanakemia wa Kiingereza Davy alitenga potasiamu kwa electrolysis ya hidroksidi ya potasiamu iliyoyeyuka (KOH) na kuiita "potasiamu" (potasiamu ya Kilatini; jina hili bado linatumika kwa Kiingereza, Kifaransa, Kihispania, Kireno na Kipolandi). Mnamo 1809, L. V. Gilbert alipendekeza jina "potasiamu" (Kilatini kalium, kutoka kwa Kiarabu al-kali - potash). Jina hili liliingia katika lugha ya Kijerumani, kutoka huko hadi katika lugha nyingi za Kaskazini na Mashariki mwa Ulaya (pamoja na Kirusi) na "alishinda" wakati wa kuchagua ishara ya kipengele hiki - K.

Risiti

Potasiamu, kama metali nyingine za alkali, hupatikana kwa elektrolisisi ya kloridi iliyoyeyuka au alkali. Kwa kuwa kloridi zina kiwango cha juu cha kuyeyuka (600-650 ° C), elektrolisisi ya alkali iliyonyooka mara nyingi hufanywa na kuongeza ya soda au potashi (hadi 12%). Wakati wa elektrolisisi ya kloridi iliyoyeyuka, potasiamu iliyoyeyuka hutolewa kwenye cathode, na klorini hutolewa kwenye anode:
K + + e - → K
2Cl - − 2e - → Cl 2

Wakati wa elektrolisisi ya alkali, potasiamu iliyoyeyuka pia hutolewa kwenye cathode, na oksijeni hutolewa kwenye anode:
4OH - − 4e - → 2H 2 O + O 2

Maji kutoka kwa kuyeyuka huvukiza haraka. Ili kuzuia potasiamu kuingiliana na klorini au oksijeni, cathode inafanywa kwa shaba na silinda ya shaba imewekwa juu yake. Potasiamu inayotokana inakusanywa katika fomu ya kuyeyuka kwenye silinda. Anode pia inafanywa kwa namna ya silinda ya nickel (kwa electrolysis ya alkali) au ya grafiti (kwa electrolysis ya kloridi).

Tabia za kimwili

Potasiamu ni dutu ya fedha yenye sifa ya kuangaza juu ya uso mpya. Mwanga sana na fusible. Inayeyuka vizuri katika zebaki, na kutengeneza amalgam. Wakati potasiamu (pamoja na misombo yake) inapoongezwa kwenye moto wa burner, hupaka moto katika rangi ya tabia ya pink-violet.

Tabia za kemikali

Potasiamu ya asili, kama metali zingine za alkali, huonyesha sifa za kawaida za metali na inafanya kazi sana kwa kemikali na kinakisishaji kikali. Katika hewa, kata safi hupungua haraka kutokana na kuundwa kwa filamu za misombo (oksidi na carbonate). Kwa kuwasiliana kwa muda mrefu na anga inaweza kuanguka kabisa. Humenyuka kwa mlipuko pamoja na maji. Lazima ihifadhiwe chini ya safu ya petroli, mafuta ya taa au silicone ili kuzuia kuwasiliana na hewa na maji na uso wake. Potasiamu huunda misombo ya intermetallic na Na, Tl, Sn, Pb, Bi.

Misombo ya potasiamu, kama analog yake ya karibu ya kemikali - sodiamu, imejulikana tangu nyakati za zamani na kupatikana kwa matumizi katika maeneo mbalimbali ya shughuli za binadamu. Walakini, metali hizi zenyewe zilitengwa kwanza katika hali ya bure tu mnamo 1807 wakati wa majaribio na Waingereza. mwanasayansi G. Davy. Kwa electrolysis ya alkali yenye unyevu kidogo, metali za bure - potasiamu na sodiamu - zilipatikana. Davy aliita chuma kipya Potasiamu, lakini jina hili halikushikamana.

Godfather wa chuma aligeuka kuwa Gilbert, mchapishaji maarufu wa gazeti "Annalen de Physik", ambaye alipendekeza jina "potasiamu"; ilipitishwa nchini Ujerumani na Urusi. Majina yote mawili yanatokana na maneno ambayo yalitumiwa muda mrefu kabla ya ugunduzi wa chuma cha potasiamu.

Neno potasiamu linatokana na neno potashi, ambalo pengine lilionekana katika karne ya 16. Inapatikana huko Van Helmont katika nusu ya pili ya karne ya 17. hutumika sana kama jina la bidhaa ya kibiashara - potashi - nchini Urusi, Uingereza na Uholanzi. Ilitafsiriwa kwa Kirusi, neno potashe linamaanisha "jivu la sufuria au majivu yaliyochemshwa kwenye sufuria"; katika karne za XVI-XVII. potashi ilipatikana kwa kiasi kikubwa kutoka kwa majivu ya kuni, ambayo yalipikwa kwenye boilers kubwa. Potashi ilitumiwa kuandaa hasa chumvi (iliyosafishwa), ambayo ilitumiwa kutengeneza baruti. Hasa potashi nyingi zilitolewa nchini Urusi, katika misitu karibu na Arzamas na Ardatov katika viwanda vya rununu (Maidans) ambavyo vilikuwa vya jamaa wa Tsar Alexei Mikhailovich, kijana wa karibu B.I. Morozov.

Kuhusu neno potasiamu, linatokana na neno la Kiarabu alkali (vitu vya alkali). Katika Zama za Kati, alkali, au, kama walivyosema wakati huo, chumvi za alkali, karibu haziwezi kutofautishwa kutoka kwa kila mmoja na ziliitwa kwa majina ambayo yalikuwa na maana sawa: natron, borax, varek, nk Neno kali (qila) lilipatikana. karibu waandishi 850 wa Kiarabu, kisha neno Qali (al-Qali) lilianza kutumika, ambalo liliashiria bidhaa iliyopatikana kutoka kwa majivu ya mimea fulani; qiljin ya Kiarabu au qaljan (ash) na qalaj (kuchoma) huhusishwa na maneno haya. Katika enzi ya atrochemistry, alkali ilianza kugawanywa kuwa "fasta" na "tete". Katika karne ya 17 Kuna majina ya alkali fixum minerale (alkali fasta ya madini au caustic soda), alkali fixum. mboga (mboga ya alkali isiyobadilika au potashi na potasiamu ya caustic), pamoja na tete ya alkali (alkali tete au NH3). Nyeusi ilianzisha tofauti kati ya caustic na laini, au kaboni, alkali. Alkali haionekani kwenye Jedwali la Miili Rahisi, lakini katika dokezo kwenye jedwali Lavoisier inaonyesha kuwa alkali zisizohamishika (potashi na soda) labda ni vitu ngumu, ingawa asili ya sehemu zao bado haijasomwa. Katika fasihi ya kemikali ya Kirusi ya robo ya kwanza ya karne ya 19. potasiamu iliitwa potasiamu (Soloviev, 1824), potashi (Strakhovoy, 1825), potashi (Shcheglov, 1830); katika "Duka la Dvigubsky" tayari mwaka wa 1828, pamoja na jina la potashi (potash sulfate), jina la potasiamu (potasiamu ya caustic, potasiamu ya chumvi, nk) hupatikana. Jina la potasiamu lilikubaliwa kwa ujumla baada ya kuchapishwa kwa kitabu cha kiada cha Hess.

- kipengele cha kikundi kikuu cha kikundi cha kwanza, kipindi cha nne cha mfumo wa mara kwa mara wa vipengele vya kemikali vya D.I. Mendeleev, na nambari ya atomiki 19. Inaonyeshwa na ishara K (lat. Kalium). Dutu rahisi ya potasiamu (Nambari ya CAS: 7440-09-7) ni chuma laini cha alkali na rangi ya fedha-nyeupe. Kwa asili, potasiamu hupatikana tu kwa kuchanganya na vipengele vingine, kwa mfano, katika maji ya bahari, na pia katika madini mengi. Ni oxidizes haraka sana katika hewa na kwa urahisi sana huingia katika athari za kemikali, hasa kwa maji, kutengeneza alkali. Kwa namna nyingi, mali ya kemikali ya potasiamu ni sawa na sodiamu, lakini kwa suala la kazi ya kibiolojia na matumizi ya seli za viumbe hai, bado ni tofauti. Historia na asili ya jina potassium

Potasiamu (kwa usahihi zaidi, misombo yake) imetumika tangu nyakati za kale. Kwa hivyo, utengenezaji wa potashi (ambayo ilitumiwa kama sabuni) ilikuwepo tayari katika karne ya 11. Majivu yaliyotengenezwa wakati wa kuchoma majani au kuni yalitibiwa na maji, na suluhisho lililosababishwa (lye) lilivukizwa baada ya kuchuja. Mabaki makavu, pamoja na kabonati ya potasiamu, yalikuwa na salfati ya potasiamu K2SO4, soda na kloridi ya potasiamu KCl.

Mnamo 1807, mwanakemia wa Kiingereza Davy alitenga potasiamu kwa electrolysis ya hidroksidi ya potasiamu (KOH) na kuipa jina. "potasia"(lat. potasiamu; jina hili bado linatumika kwa Kiingereza, Kifaransa, Kihispania, Kireno na Kipolandi). Mnamo 1809, L. V. Gilbert alipendekeza jina "potasiamu" (lat. kalium, kutoka Kiarabu. al-kali - potashi). Jina hili liliingia katika lugha ya Kijerumani, kutoka huko hadi katika lugha nyingi za Kaskazini na Mashariki mwa Ulaya (pamoja na Kirusi) na "alishinda" wakati wa kuchagua ishara ya kipengele hiki - K.

Uwepo wa potasiamu katika asili

Haipatikani katika hali huru. Potasiamu ni sehemu ya sylvinite KCl NaCl, carnallite KCl MgCl 2 6H 2 O, kainite KCl MgSO 4 6H 2 O, na pia iko kwenye majivu ya baadhi ya mimea kwa namna ya carbonate K 2 CO 3 (potashi). Potasiamu hupatikana katika seli zote (tazama sehemu hapa chini Jukumu la kibaolojia).

Potasiamu - kupata potasiamu

Potasiamu, kama metali nyingine za alkali, hupatikana kwa elektrolisisi ya kloridi iliyoyeyuka au alkali. Kwa kuwa kloridi zina kiwango cha juu cha kuyeyuka (600-650 ° C), elektrolisisi ya alkali iliyonyooka mara nyingi hufanywa na kuongeza ya soda au potashi (hadi 12%). Wakati wa elektrolisisi ya kloridi iliyoyeyuka, potasiamu iliyoyeyuka hutolewa kwenye cathode, na klorini hutolewa kwenye anode:
K + + e − → K
2Cl − − 2e − → Cl 2

Wakati wa elektrolisisi ya alkali, potasiamu iliyoyeyuka pia hutolewa kwenye cathode, na oksijeni hutolewa kwenye anode:
4OH − − 4e − → 2H 2 O + O 2

Maji kutoka kwa kuyeyuka huvukiza haraka. Ili kuzuia potasiamu kuingiliana na klorini au oksijeni, cathode inafanywa kwa shaba na silinda ya shaba imewekwa juu yake. Potasiamu inayotokana inakusanywa katika fomu ya kuyeyuka kwenye silinda. Anode pia inafanywa kwa namna ya silinda ya nickel (kwa electrolysis ya alkali) au ya grafiti (kwa electrolysis ya kloridi).

Mali ya kimwili ya potasiamu

Potasiamu ni dutu ya fedha yenye sifa ya kuangaza juu ya uso mpya. Mwanga sana na fusible. Inayeyuka vizuri katika zebaki, na kutengeneza amalgam. Wakati potasiamu (pamoja na misombo yake) inapoongezwa kwenye moto wa burner, hupaka moto katika rangi ya tabia ya pink-violet.

Kemikali mali ya potasiamu

Potasiamu, kama metali zingine za alkali, huonyesha sifa za kawaida za metali na inafanya kazi sana kwa kemikali, na inatoa elektroni kwa urahisi.

Ni wakala wa kupunguza nguvu. Inachanganya kikamilifu na oksijeni kwamba sio oksidi hutengenezwa, lakini superoxide ya potasiamu KO 2 (au K 2 O 4). Inapokanzwa katika anga ya hidrojeni, hidridi ya potasiamu KH huundwa. Inaingiliana vizuri na metali zote zisizo za metali, na kutengeneza halidi, sulfidi, nitridi, fosfidi, nk, na vile vile na vitu ngumu kama vile maji (mwitikio hutokea kwa kulipuka), oksidi mbalimbali na chumvi. Katika kesi hiyo, wao hupunguza metali nyingine kwa hali ya bure.

Potasiamu huhifadhiwa chini ya safu ya mafuta ya taa.

Oksidi za potasiamu na peroksidi za potasiamu

Wakati potasiamu humenyuka na oksijeni ya anga, haifanyi oksidi, lakini peroksidi na superoxide:

Oksidi ya potasiamu inaweza kupatikana kwa kupasha joto chuma hadi joto lisizidi 180 °C katika mazingira yenye oksijeni kidogo sana, au kwa kupokanzwa mchanganyiko wa superoxide ya potasiamu na chuma cha potasiamu:

Oksidi za potasiamu zimetamka sifa za msingi na humenyuka kwa ukali na maji, asidi na oksidi za asidi. Hawana umuhimu wa vitendo. Peroksidi ni poda ya manjano-nyeupe ambayo, huyeyuka katika maji, huunda alkali na peroksidi ya hidrojeni:

Uwezo wa kubadilishana dioksidi kaboni kwa oksijeni hutumiwa katika masks ya kuhami ya gesi na kwenye manowari. Mchanganyiko wa usawa wa superoxide ya potasiamu na peroksidi ya sodiamu hutumiwa kama kifyonza. Ikiwa mchanganyiko sio sawa, basi katika kesi ya ziada ya peroxide ya sodiamu, gesi zaidi itachukuliwa kuliko iliyotolewa (wakati wa kunyonya kiasi cha CO 2, kiasi cha O 2 kinatolewa), na shinikizo katika nafasi iliyofungwa. itashuka, na katika kesi ya ziada ya superoxide ya potasiamu (wakati wa kunyonya kiasi cha CO 2 kiasi cha tatu cha O hutolewa 2) gesi zaidi hutolewa kuliko kufyonzwa, na shinikizo litaongezeka.

Katika kesi ya mchanganyiko wa equimolar (Na 2 O 2: K 2 O 4 = 1: 1), kiasi cha gesi kufyonzwa na iliyotolewa itakuwa sawa (wakati kiasi cha nne cha CO 2 kinachukuliwa, kiasi cha nne cha O 2 kinatolewa. )

Peroxides ni mawakala wa vioksidishaji vikali, hivyo hutumiwa bleach vitambaa katika sekta ya nguo.

Peroxides hupatikana kwa calcining metali katika hewa iliyotolewa kutoka dioksidi kaboni.

Hidroksidi za potasiamu

Hidroksidi ya potasiamu (au potasiamu ya caustic) ni fuwele gumu nyeupe zisizo na rangi, fuwele za RISHAI ambazo huyeyuka kwa joto la 360 °C. Hidroksidi ya potasiamu ni alkali. Inapasuka vizuri katika maji na hutoa kiasi kikubwa cha joto. Umumunyifu wa hidroksidi ya potasiamu ifikapo 20 °C katika 100 g ya maji ni 112 g.

Matumizi ya potasiamu

• Aloi ya potasiamu na sodiamu, kioevu kwenye joto la kawaida, hutumiwa kama baridi katika mifumo iliyofungwa, kwa mfano, katika mitambo ya nyuklia ya neutroni ya haraka. Aidha, aloi zake za kioevu na rubidium na cesium hutumiwa sana. Aloi ya sodiamu 12%, potasiamu 47%, cesium 41% ina kiwango cha chini cha kuyeyuka cha -78 °C.
• Michanganyiko ya potasiamu ndio nyenzo muhimu zaidi ya kibaolojia na kwa hivyo hutumiwa kama mbolea.
• Chumvi za potassiamu hutumiwa sana katika uwekaji wa umeme kwa sababu, licha ya gharama yake ya juu, mara nyingi huyeyuka zaidi kuliko chumvi za sodiamu zinazolingana, na kwa hivyo hutoa operesheni kubwa ya elektroliti kwa kuongezeka kwa msongamano wa sasa.

Viunganisho Muhimu

Rangi ya zambarau ya ioni za potasiamu inawaka katika moto wa burner

• Bromidi ya potasiamu hutumiwa katika dawa na kama sedative kwa mfumo wa neva.
• Hidroksidi ya potasiamu (potashi ya caustic) - kutumika katika betri za alkali na wakati wa kukausha gesi.
• Potassium carbonate (potashi) - hutumika kama mbolea katika kutengeneza glasi.
• Kloridi ya potasiamu (sylvin, "chumvi ya potasiamu") - hutumiwa kama mbolea.
• Nitrati ya potasiamu (nitrate ya potasiamu) ni mbolea, sehemu ya poda nyeusi.
• Potasiamu perklorate na klorate (chumvi ya Bertholet) hutumika katika utengenezaji wa viberiti, poda za roketi, chaji za taa, vilipuzi na katika utengenezaji wa umeme.
• Potasiamu dichromate (chrompic) ni wakala wa vioksidishaji wenye nguvu, hutumiwa kuandaa "mchanganyiko wa chromium" kwa ajili ya kuosha sahani za kemikali na katika usindikaji wa ngozi (tanning). Pia hutumiwa kutakasa asetilini katika mimea ya asetilini kutoka kwa amonia, sulfidi hidrojeni na phosphine.
• Panganeti ya potasiamu ni wakala wenye nguvu wa oksidi, hutumiwa kama antiseptic katika dawa na kwa ajili ya uzalishaji wa oksijeni katika maabara.
• Tartrate ya potasiamu ya sodiamu (chumvi ya Rochelle) kama piezoelectric.
• Potasiamu dihydrogen phosphate na dideuterophosphate katika mfumo wa fuwele moja katika teknolojia ya laser.
• Peroxide ya potasiamu na superoxide ya potasiamu hutumiwa kwa kuzaliwa upya kwa hewa katika manowari na katika vifuniko vya gesi ya kuhami (hunyonya dioksidi kaboni ili kutoa oksijeni).
• Fluoroborate ya potasiamu ni flux muhimu kwa vyuma vya soldering na metali zisizo na feri.
• Sianidi ya potasiamu hutumiwa katika utengenezaji wa umeme (fedha, gilding), uchimbaji wa dhahabu na nitrocarburizing ya chuma.
• Potasiamu, pamoja na peroxide ya potasiamu, hutumiwa katika mtengano wa thermochemical ya maji ndani ya hidrojeni na oksijeni (mzunguko wa potasiamu "Gaz de France", Ufaransa).

Jukumu la kibaolojia

Potasiamu ni kipengele muhimu zaidi cha biogenic, hasa katika ulimwengu wa mimea. Ikiwa kuna ukosefu wa potasiamu kwenye udongo, mimea hukua vibaya sana, mavuno hupungua, kwa hivyo karibu 90% ya chumvi ya potasiamu inayotolewa hutumiwa kama mbolea.

Potasiamu katika mwili wa binadamu

Potasiamu hupatikana zaidi katika seli, hadi mara 40 zaidi kuliko katika nafasi ya intercellular. Seli zinapofanya kazi, potasiamu ya ziada huacha saitoplazimu, kwa hivyo ili kudumisha ukolezi lazima irudishwe kupitia pampu ya sodiamu-potasiamu.

Potasiamu na sodiamu zinahusiana kiutendaji na hufanya kazi zifuatazo:

• Kujenga hali kwa ajili ya tukio la uwezo wa membrane na contractions ya misuli.
• Kudumisha mkusanyiko wa osmotic katika damu.
• Kudumisha usawa wa asidi-msingi.
• Urekebishaji wa usawa wa maji.
• Kuhakikisha usafiri wa membrane.
• Uanzishaji wa enzymes mbalimbali.
• Urekebishaji wa rhythm ya moyo.

Kiwango kilichopendekezwa cha kila siku cha potasiamu ni kutoka kwa miligramu 600 hadi 1700 kwa watoto, na kutoka kwa miligramu 1800 hadi 5000 kwa watu wazima. Haja ya potasiamu inategemea uzito wa jumla wa mwili, shughuli za mwili, hali ya kisaikolojia na hali ya hewa ya mahali pa kuishi. Kutapika, kuhara kwa muda mrefu, kutokwa na jasho nyingi, na matumizi ya diuretics huongeza hitaji la mwili la potasiamu.

Vyanzo vikuu vya chakula ni apricots kavu, melon, maharagwe, kiwi, viazi, parachichi, ndizi, broccoli, ini, maziwa, siagi ya karanga, matunda ya machungwa, zabibu. Kuna potasiamu nyingi katika samaki na bidhaa za maziwa.

Kunyonya hutokea kwenye utumbo mdogo. Unyonyaji wa potasiamu huwezeshwa na vitamini B6, na ngumu na pombe.

Kwa ukosefu wa potasiamu, hypokalemia inakua. Usumbufu katika utendaji wa misuli ya moyo na mifupa hutokea. Upungufu wa potasiamu wa muda mrefu unaweza kusababisha neuralgia ya papo hapo.

Potasiamu ni dutu ya msingi, chuma, inafanya kazi sana kwamba haitokei kwa asili kwa namna ya nuggets. Potasiamu imejumuishwa katika madini na maji ya bahari, katika viumbe vya mimea na wanyama, na inachukua nafasi ya 7 kwa wingi. Ni ya umuhimu mkubwa wa biogenic, kwani ni muhimu kwa utendaji wa seli hai.

Mali ya kimwili na kemikali ya potasiamu

Potasiamu ni dutu laini (inaweza kukatwa kwa kisu), rangi ya silvery, mwanga (nyepesi kuliko maji), fusible. Inaungua na moto wa pink-violet.

Metali ya alkali ambayo humenyuka kikamilifu ikiwa na oksijeni, maji, halojeni na asidi ya kuyeyusha; athari mara nyingi huambatana na mlipuko. Haijibu na nitrojeni. Humenyuka pamoja na alkali na alkoholi.

Kufanya kazi na potasiamu safi kunahitaji matumizi ya vifaa vya kinga, kwani kuwasiliana na hata chembe ndogo zaidi kwenye ngozi au macho husababisha kuchoma kali.

Potasiamu inapaswa kuhifadhiwa katika vyombo vya chuma vilivyofungwa chini ya safu ya vitu vinavyozuia kuwasiliana na hewa: mafuta ya madini, silicone, mafuta ya taa yenye maji.

Matumizi ya potasiamu na misombo yake

Katika mfumo wa chuma safi, dutu hii hutumiwa katika anuwai ya maeneo:
- electrodes katika vyanzo vingine vya sasa hufanywa kutoka kwayo;
- kutumika katika mirija ya elektroni kama adsorbent gesi ambayo ina utupu; katika photocells, katika taa za kutokwa kwa gesi na vifaa, katika waongofu wa thermionic, katika photomultipliers;
- kwa ajili ya uzalishaji wa superoxide;
- kwa kutumia isotopu ya potasiamu-40, umri wa miamba huhesabiwa;
- isotopu ya potasiamu-42 ya bandia hutumiwa kama kifuatiliaji cha mionzi katika dawa na biolojia;
- aloi ya potasiamu na sodiamu - dutu ya kioevu chini ya hali ya kawaida, inayotumika kama baridi katika athari za nyuklia. Aloi nyingine za potasiamu za kioevu hutumiwa pia.

Misombo mbalimbali ya potasiamu inahitajika zaidi.
- Katika mazoezi ya matibabu, kloridi ya potasiamu, iodidi ya potasiamu, permanganate, na bromidi ya potasiamu hutumiwa. Potasiamu ni lazima ijumuishwe katika maandalizi magumu ya vitamini-madini. Mwili wetu unahitaji kwa ajili ya kazi ya misuli, ikiwa ni pamoja na moyo; kudumisha utungaji wa damu wenye usawa, usawa wa maji na asidi-msingi.
- Sehemu kubwa ya potasiamu iliyopatikana kwa tasnia (zaidi ya 90%) huenda kwa utengenezaji wa mbolea ya potashi, ambayo ni muhimu kwa ukuaji wa mmea. Kwa lengo hili, chumvi mbalimbali za potasiamu hutumiwa katika kilimo. Maarufu zaidi ni chumvi ya potasiamu ya asidi ya nitriki, inayojulikana kama nitrati ya potasiamu, nitrati ya India au potasiamu.
- KOH (hidroksidi ya potasiamu) hutumiwa katika betri kukausha gesi.
- Potashi (potasiamu carbonate) hutumiwa kuzalisha glasi ya macho ya potashi, katika uzalishaji wa mbolea, katika michakato ya utakaso wa gesi, kukausha, na ngozi ya ngozi.
- Peroksidi ya potasiamu na superoxide huchukua kaboni dioksidi na kutoa oksijeni. Mali hii hutumiwa kuzalisha upya oksijeni katika vinyago vya gesi, katika migodi, kwenye manowari, na katika vyombo vya anga.
- Vitambaa vinapaushwa kwa kutumia peroksidi.
- Misombo ya Potasiamu ni sehemu ya vilipuzi mbalimbali na vitu vinavyoweza kuwaka.
- Potasiamu permanganate hutumiwa kwa ajili ya uzalishaji wa maabara ya O2.
- Misombo ya potassiamu hutumiwa katika electroplating na awali ya kikaboni, katika teknolojia ya laser na upigaji picha, katika uzalishaji wa asetilini na vyuma na piezoelectronics. Zinatumika kwa kutengenezea metali zisizo na feri na vyuma, na kwa kuosha vyombo vya kemikali.

Iodidi ya potasiamu, nitrati ya potasiamu, kabonati ya potasiamu ni sehemu ndogo tu ya misombo ya potasiamu ambayo vitendanishi vyetu vya kemikali huhifadhi hutoa. Katika Moscow na mkoa wa Moscow, ununuzi wa bidhaa kwa ajili ya maabara na uzalishaji kutoka kwa Prime Chemicals Group ni rahisi na yenye faida. Tuna huduma bora, utoaji na chaguzi za kuchukua.

POTASSIUM (Kilatini Kalium), K, kipengele cha kemikali cha kikundi I cha fomu fupi (kikundi 1 cha fomu ndefu) ya mfumo wa upimaji; nambari ya atomiki 19; wingi wa atomiki 39.0983; inahusu metali za alkali. Potasiamu ya asili ina isotopu tatu: 39 K (93.2581%), 40 K (0.0117%; dhaifu ya mionzi, T 1/2 1.277 10 9 miaka, β-kuoza hadi 40 Ca), 41 K (6.7302 %). Radioisotopu zilizo na nambari za wingi 32-54 zimepatikana kwa njia ya bandia.

Rejea ya kihistoria. Baadhi ya misombo ya potasiamu ilijulikana katika nyakati za kale, kwa mfano, carbonate ya potasiamu K 2 CO 3 (kinachojulikana kama alkali ya mimea) ilitengwa na majivu ya kuni na kutumika katika kufanya sabuni. Potasiamu ya metali ilipatikana kwa mara ya kwanza na G. Davy mwaka wa 1807 kwa electrolysis ya hidroksidi ya KOH yenye mvua na iitwayo potasiamu (potasiamu ya Kiingereza kutoka potashi ya Kiingereza - jina la carbonate ya potasiamu). Mnamo 1809, jina "potasiamu" (kutoka kwa Kiarabu al-kali - potash) lilipendekezwa. Jina "potasiamu" limehifadhiwa huko Uingereza, USA, Ufaransa na nchi zingine. Katika Urusi, tangu 1840, jina "potasiamu" limetumika, pia lilipitishwa nchini Ujerumani, Austria, na nchi za Scandinavia.

Kuenea kwa asili. Maudhui ya potasiamu katika ukoko wa dunia ni 2.6% kwa uzito. Potasiamu haitokei katika hali ya bure katika asili. Potasiamu hupatikana kwa idadi kubwa katika silikati za nepheline na leucite, feldspars (kwa mfano, orthoclase), na micas (kwa mfano, muscovite). Madini ya potasiamu mwenyewe - sylvite, sylvinite, carnallite, kainite, langbeinite K 2 SO 4 ∙2MgSO 4 huunda mkusanyiko mkubwa wa chumvi za potasiamu asilia. Kama matokeo ya hatua ya maji na dioksidi kaboni, potasiamu hubadilika kuwa misombo ya mumunyifu, ambayo kwa sehemu huchukuliwa ndani ya bahari na kubakizwa kwa sehemu na mchanga. Chumvi za potasiamu pia hupatikana katika brine ya maziwa ya chumvi na maji ya chini ya ardhi.

Mali. Configuration ya shell ya nje ya elektroni ya atomi ya potasiamu ni 4s 1; katika misombo huonyesha hali ya oxidation ya +1; nishati ya ionization K 0 →K + →K 2+ ni 4.3407 na 31.8196 eV mtawalia; Pauling electronegativity 0.82; radius ya atomiki 220 pm, radius ya K + ion 152 pm (nambari ya uratibu 6).

Potasiamu ni chuma laini-nyeupe; kimiani ya fuwele ya ujazo inayozingatia mwili; t kuyeyuka 63.38 °C, t kuchemsha 759 °C, msongamano 856 kg/m 3 (20 °C); uwezo wa joto 29.60 J/(mol K) saa 298 K.

Potasiamu inaweza kushinikizwa na kuvingirishwa, kukatwa kwa urahisi na kisu na kuhifadhi plastiki kwa joto la chini; Ugumu wa Brinell 0.4 MPa.

Potasiamu ni chuma cha shughuli nyingi za kemikali (potasiamu huhifadhiwa chini ya safu ya petroli, mafuta ya taa au mafuta ya madini). Katika hali ya kawaida, potasiamu huingiliana na oksijeni (K 2 O oksidi, K 2 O 2 peroxide, superoxide KO 2 huundwa - bidhaa kuu), halojeni (halidi ya potasiamu inayofanana), inapokanzwa - na sulfuri (K 2 S sulfidi), selenium (selenide K 2 Se), tellurium (K 2 Te telluride), na fosforasi katika anga ya nitrojeni (fosfidi K 3 P na K 2 P5), kaboni (misombo ya layered ya muundo KS 8 - KS 60), hidrojeni (KN hidridi). Potasiamu huingiliana na nitrojeni tu inapofunuliwa na kutokwa kwa umeme (KN 3 azide na K 3 N nitridi huundwa kwa kiasi kidogo). Potasiamu humenyuka pamoja na baadhi ya metali, na kutengeneza misombo ya intermetali au miyeyusho thabiti (aloi za potasiamu). Aloi na sodiamu, inayojulikana na shughuli za juu za kemikali, ni ya umuhimu mkubwa wa vitendo; kupatikana kwa aloying metali katika angahewa ajizi au kwa hatua ya metali sodiamu kwenye hidroksidi KOH au KCl kloridi.

Metali ya potasiamu ni kinakisishaji chenye nguvu: humenyuka kwa nguvu (chini ya hali ya kawaida na mlipuko na kuwaka kwa chuma) na maji (hidroksidi ya potasiamu KOH inaundwa), humenyuka kwa ukali (wakati mwingine na mlipuko) na asidi (chumvi inayolingana huundwa, kwa mfano dichromate ya potasiamu, nitrati ya potasiamu, permanganate ya potasiamu, phosphates ya potasiamu, sianidi ya potasiamu), hupunguza oksidi za B, Si, Al, Ag, Bi, Co, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Sn, Ti kwa vipengele; sulfati, sulfites, nitrati, nitriti, carbonates na phosphates ya metali nyingine - kwa oksidi za metali zinazofanana. Chuma cha potassiamu hupasuka polepole katika amonia ya kioevu ili kuunda ufumbuzi wa bluu giza na conductivity ya metali; metali iliyoyeyushwa hatua kwa hatua humenyuka pamoja na amonia na kutengeneza amidi: 2K + 2NH 3 = 2KNH 2 + H 2. Potasiamu huingiliana na misombo mbalimbali ya kikaboni: alkoholi (alcoholates hutengenezwa, kwa mfano ethylate C 2 H 5 OK), asetilini (acetylenides KS≡CH na KS≡SK), halidi ya alkili (alkyls ya potasiamu, kwa mfano ethylpotassium C 2 H 5 K) na aryl halidi (arili za potasiamu, kwa mfano phenylpotasiamu C 6 H 5 K). Metali ya potasiamu huanzisha athari za upolimishaji wa alkenes na dienes. Pamoja na N- na O-donor polycyclic ligands (etha za taji, cryptands na ionophores nyingine), potasiamu huunda misombo tata.

Wakati wa kufanya kazi na potasiamu, ni muhimu kuzingatia reactivity yake ya juu, ikiwa ni pamoja na uwezo wa kuwaka juu ya kuwasiliana na maji. Kwa sababu za usalama, lazima utumie glavu za mpira, glasi za usalama au mask. Kiasi kikubwa cha potasiamu kinapaswa kufanyiwa kazi katika vyumba maalum katika anga ya inert (argon, nitrojeni). Ili kuzima potasiamu inayowaka, tumia chumvi ya meza NaCl au soda ash Na 2 CO 3.

Jukumu la kibaolojia. Potasiamu ni kipengele cha biogenic. Mahitaji ya kila siku ya potasiamu ya binadamu ni kuhusu g 2. Katika viumbe hai, ioni za potasiamu zina jukumu muhimu katika michakato ya udhibiti wa kimetaboliki, hasa, usafiri wa ioni kupitia membrane za seli (tazama, kwa mfano, makala Ion pampu).

Risiti. Katika tasnia, potasiamu hupatikana kwa kupunguza hidroksidi ya KOH iliyoyeyuka au kloridi ya KCl na chuma cha sodiamu kwenye safu inayopingana, ikifuatiwa na kufidia kwa mvuke wa potasiamu. Njia za utupu-joto za kutengeneza potasiamu ni nzuri, kulingana na kupunguzwa kwa kloridi ya KCl inapokanzwa na mchanganyiko wa alumini au silicon na oksidi ya kalsiamu (6Kl + 2Al + 4CaO = 6K + 3CaCl 2 + CaO Al 2 O 3 au 4Kl + Si) + 4CaO = 4K + 2CaCl 2 + 2CaO∙SiO 2), pamoja na njia inayotokana na utengenezaji wa aloi ya potasiamu na risasi kwa electrolysis ya K 2 CO 3 carbonate au kloridi ya KCl yenye cathode ya risasi iliyoyeyuka na kunereka kwa baadae. aloi ya potasiamu. Kiasi cha uzalishaji wa potasiamu duniani ni takriban tani 28 kwa mwaka (2004).

Maombi. Potasiamu ya metali ni nyenzo ya elektroni katika vyanzo vya nguvu za kemikali, kichocheo katika michakato ya utengenezaji wa mpira wa sintetiki. Misombo mbalimbali ya potasiamu hutumiwa sana: peroxide K 2 O 2 na superperoxide KO 2 - vipengele vya nyimbo za kuzaliwa upya kwa oksijeni (katika manowari, spacecraft na nafasi zingine zilizofungwa), KN hydride - wakala wa kupunguza katika awali ya kemikali, aloi ya potasiamu na sodiamu. (10- 60% Na kwa uzito, kioevu kwenye joto la kawaida) - baridi katika vinu vya nyuklia, wakala wa kupunguza katika uzalishaji wa titani, reagent ya kusafisha gesi kutoka kwa oksijeni na mvuke wa maji; Chumvi za potasiamu hutumiwa kama mbolea ya potasiamu na vipengele vya sabuni. Changamano za potasiamu na ionophores ni mifano ya kusoma usafirishaji wa ioni za potasiamu kwenye membrane ya seli. Radioisotopu 42 K (T 1/2 12.36 h) hutumiwa kama kiashirio cha mionzi katika kemia, dawa na biolojia.

Lit.: Sodiamu na potasiamu. L., 1959; Stepin B. D., Tsvetkov A. A. Kemia isokaboni. M., 1994; Kemia isokaboni: kemia ya vipengele / Ilihaririwa na Yu. D. Tretyakov. M., 2004. T. 2.