Potássio

O potássio está presente nas rochas ígneas, xisto, e sedimento em minerais como moscovite e feldspato ortoclase que são insolúveis na água; isto torna o potássio difícil de obter. Como resultado, a maioria dos compostos de potássio comerciais (muitas vezes chamados vagamente potassa) são obtidos através de electrólise de compostos de potássio solúveis, tais como carnalite (KMgCl3∙6H2O), silvite (cloreto de potássio, KCl), polialite (K2Ca2Mg4∙2H2O), e langbeinite (K2Mg23), que se encontram em leitos de lagos e fundos marinhos antigos.

O potássio é produzido por redução de sódio de cloreto de potássio fundido, KCl, a 870 °C (1.600 °F). O KCl fundido é continuamente introduzido numa coluna de destilação embalada enquanto o vapor de sódio é passado para cima através da coluna. Por condensação do potássio mais volátil no topo da torre de destilação, a reacção Na + KCl → K + NaCl é forçada para a direita. Os esforços para conceber um esquema de produção electrolítica comercial de potássio não tiveram sucesso porque há poucos aditivos salinos que possam reduzir o ponto de fusão do cloreto de potássio a temperaturas onde a electrólise é eficiente.

Há pouca procura comercial do próprio metal de potássio, e a maior parte é convertida por combustão directa no ar seco em superóxido de potássio, KO2, que é utilizado em equipamento respiratório porque liberta oxigénio e remove dióxido de carbono e vapor de água. (O superóxido de potássio é um sólido amarelo constituído por iões K+e O2-. Também pode ser formado pela oxidação da amálgama de potássio com ar seco ou oxigénio). O metal é também utilizado como liga com sódio como meio líquido metálico de transferência de calor. O potássio reage muito vigorosamente com água, libertando hidrogénio (que se inflama) e formando uma solução de hidróxido de potássio, KOH.

liga sódio-potássio (NaK) é utilizada de forma limitada como refrigerante de transferência de calor em alguns reactores nucleares de reprodução rápida e experimentalmente em centrais eléctricas de turbinas a gás. A liga é também utilizada como catalisador ou agente redutor na síntese orgânica.

Além das ligas de potássio com lítio e sódio, são conhecidas as ligas com outros metais alcalinos. Existe uma miscibilidade completa nos sistemas binários potássico-rubidium e potássico-césio. Este último sistema forma uma liga fundida a aproximadamente -38 °C (-36 °F). A modificação do sistema pela adição de sódio resulta numa fusão ternária eutética a aproximadamente -78 °C (-108 °F). A composição desta liga é de 3% de sódio, 24% de potássio, e 73% de césio. O potássio é essencialmente imiscível com todos os metais alcalino-terrosos, bem como com zinco, alumínio, e cádmio.

P>Potássio (como K+) é exigido por todas as plantas e animais. As plantas precisam dele para a fotossíntese, regulação da osmose e do crescimento, e activação enzimática. Cada animal tem um nível de potássio mantido de perto e uma proporção relativamente fixa de potássio e sódio. O potássio é o catião inorgânico primário dentro da célula viva, e o sódio é o catião mais abundante em fluidos extracelulares. Em animais superiores, os complexantes selectivos para Na+ e K+ actuam nas membranas celulares para fornecer “transporte activo”. Este transporte activo transmite impulsos electroquímicos nas fibras nervosas e musculares e no equilíbrio da actividade de ingestão de nutrientes e remoção de resíduos das células. Muito pouco ou muito potássio no corpo é fatal; contudo, o potássio no solo assegura a presença deste elemento indispensável nos alimentos.

p>O teor de potássio das plantas varia consideravelmente, embora normalmente se situe entre 0,5-2 por cento do peso seco. Nos humanos, a proporção de potássio entre a célula e o plasma é de aproximadamente 27:1. O teor de potássio do tecido muscular é de aproximadamente 0,3 por cento, enquanto que o do soro sanguíneo é de cerca de 0,01-0,02 por cento. A necessidade dietética para um crescimento normal é de aproximadamente 3,3 gramas (0,12 onça) de potássio por dia, mas a ingestão de mais de 20 gramas (0,7 onça) de potássio resulta em efeitos fisiológicos distintos. O excesso de potássio é excretado na urina, e uma quantidade significativa pode ser perdida durante a transpiração.

P>Potássio natural consiste em três isótopos: potássio-39 (93,26%), potássio-41 (6,73%), e potássio radioactivo-40 (cerca de 0,01%); foram também preparados vários isótopos artificiais. O potássio-39 é normalmente cerca de 13,5 vezes mais abundante do que o potássio-41. A radioactividade natural do potássio deve-se à radiação beta do isótopo potássico-40 (109 anos de meia-vida). A desintegração do potássio-40 é utilizada nos cálculos geológicos da idade (ver datação porargão de potássio). O potássio perde facilmente o electrão único de 4s, pelo que normalmente tem um estado de oxidação de +1 nos seus compostos, embora também possam ser feitos compostos que contenham o ânion, K-,.