Potasyum

Potasyum, ₁₉K

Potasyum incileri (parafin yağı içinde, her biri ~ 5mm)
Potasyum
Telaffuz	/pəˈtæsiəm/ ​(pə-TAS-ee-əm)
Görünüm	gümüşi gri
Standart atom ağırlığı Ar, std(K)	7001390983000000000♠39.0983(1)
Periyodik tablodaki Potasyum
Na ↑ K ↓ Rb argon ← potasyum → kalsiyum
Atom numarası (Z)	19
Grup	grup 1 (alkali metal)
Period	periyot 4
Blok	s-blok
Element kategorisi	Alkali metal
Elektron konfigürasyonu	[Ar] 4s1
Kabuk başına elektron	2, 8, 8, 1
Fiziksel özellikler
STP de Faz	katı
Erime noktası	336.7 K ​(63.5 °C, ​146.3 °F)
Kaynama noktası	1032 K ​(759 °C, ​1398 °F)
Yoğunluk (r.t. yakın)	0.862 g/cm3
sıvı olduğunda ( m.p.)	0.828 g/cm3
Kritik nokta	2223 K, 16 MPa
Isı entalpisi	2.33 kJ/mol
Buharlaştırma ısı	76.9 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi	29.6 J/(mol·K)
Atom özellikleri
Oksidasyon durumları	−1, +1 (a güçlü baz oksit)
Elektronegatiflik	Pauling ölçeği: 0.82
İyonlaşma enerjisi	1.: 418.8 kJ/mol 2.: 3052 kJ/mol 3.: 4420 kJ/mol (daha fazlası)
Atom yarıçapı	deneysel: 227 pm
Kovalent yarıçapı	203±12 pm
Van der Waals yarıçapı	275 pm
potasyum spektral çizgileri
Diğer özellikler
Kristal yapı	​hacim merkezli kübik (bcc)
Sesin hızı kalay çubuk	2000 m/s (20 °C)
Termal Genleşme	83.3 µm/(m·K) (25 °C)
Termal iletkenlik	102.5 W/(m·K)
Elektriksel direnç	72 nΩ·m (20 °C)
Manyetik sıralama	paramagnetic
Manyetik alınganlık	+20.8·10−6 cm3/mol (298 K)
Young modülü	3.53 GPa
Kayma modülü	1.3 GPa
Bulk modülü	3.1 GPa
Mohs sertliği	0.4
Brinell sertliği	0.363 MPa
CAS Numarası	7440-09-7
Tarihçe
Keşfeden ve ilk izolasyon	Humphry Davy (1807)
potasyum ana izotopları
İzo­top Bol­luk Half-life (t1/2) Bozunma modu Boz­unma 39K 93.258% kararlı 40K 0.012% 1.248×109 y β− 40Ca ε 40Ar β+ 40Ar 41K 6.730% kararlı

Potasyum,sembolü K ve atom numarası 19 olan kimyasal bir elementtir. Potasyum, az kuvvetle bir bıçakla kesilebilecek kadar yumuşak, gümüşi beyaz bir metaldir. Potasyum metali, atmosferik oksijen ile hızla reaksiyona girerek sadece birkaç saniye maruz kaldığında pul pul beyaz potasyum peroksit oluşturur.

İlk olarak, adının türetildiği bitkilerin külleri olan potastan izole edildi. Periyodik tabloda potasyum, dış elektron kabuğunda tek bir değerlik elektronuna sahip olan, pozitif bir yüke sahip bir iyon oluşturmak için kolayca çıkarılan alkali metallerden biridir - tuzlar oluşturmak için anyonlarla birleşir. Potasyum doğada sadece iyonik tuzlarda görülür. Elementel potasyum su ile kuvvetli reaksiyona girerek reaksiyonda yayılan hidrojeni tutuşturmak için yeterli ısı üretir ve lila renkli bir alevle yanar. Deniz suyunda (ağırlıkça %0.04 potasyum) çözünmüş olarak bulunur ve granitlerin ve diğer magmatik kayaların ortak bir bileşeni olan ortoklaz gibi birçok mineralde bulunur.

Potasyum, kimyasal olarak periyodik tablonun 1. grubundaki önceki element olan sodyuma çok benzer. Her bir atomun kendi dış elektronundan vazgeçmesine izin veren benzer bir ilk iyonizasyon enerjisine sahiptirler. 1702'de benzer tuzlar yapmak için aynı anyonlarla birleşen farklı elementlerden şüphelenildi ve 1807'de elektroliz kullanılarak kanıtlandı. Doğal olarak oluşan potasyum, ⁴⁰K'nın radyoaktif olduğu üç izotoptan oluşur. Tüm potasyumlarda ⁴⁰K izleri bulunur ve insan vücudunda en yaygın radyoizotoptur.

Potasyum iyonları tüm canlı hücrelerin işleyişi için hayati öneme sahiptir. Potasyum iyonlarının sinir hücresi zarları boyunca transferi normal sinir iletimi için gereklidir; potasyum eksikliği ve fazlalığı, anormal kalp ritmi ve çeşitli elektrokardiyografik anormallikler dahil olmak üzere çok sayıda belirti ve semptomla sonuçlanabilir. Taze meyve ve sebzeler iyi beslenme potasyum kaynaklarıdır. Vücut, potasyum seviyelerini dışarıdan iç hücrelere kayması ve böbrekler tarafından potasyum atılımında bir artış ile serum potasyum seviyelerini yükselten diyet potasyum akışına yanıt verir.

Potasyumun çoğu endüstriyel uygulaması, potasyum sabunları gibi potasyum bileşiklerinin sudaki yüksek çözünürlüğünü kullanır. Ağır bitkisel üretim, potasyum toprağını hızla tüketir ve bu, potasyum içeren tarımsal gübrelerle giderilebilir ve küresel potasyum kimyasal üretiminin %95'ini oluşturur.

Etimoloji

Humphry Davy, 1807'de elektroliz kullanarak saf elementi ilk kez izole ettiğinde, potash kelimesinden türediği için potasyum adını verdi.

"K" sembolü kali kaynaklıdır, kendisi kök kelime alkali,den gelen Arapça: القَلْيَه al-qalyah "bitki külleri" anlamındadır. 1797'de Alman kimyager Martin Klaproth, lösit ve lepidolit minerallerinde "potas" keşfetti ve "potas" ın bitki büyümesinin bir ürünü olmadığını, aslında kali demeyi önerdiği yeni bir element içerdiğini fark etti. 1807'de Humphry Davy elementi elektroliz yoluyla üretti: 1809'da Ludwig Wilhelm Gilbert Davy'nin "potasyumu" için Kalium adını önerdi. 1814'te İsveçli kimyager Berzelius, "K" kimyasal sembolü ile potasyum için kalium adını savundu.

İngilizce ve Fransızca konuşan ülkeler Davy ve Gay-Lussac / Thénard'ın adı Potasyum'u kabul ederken, Cermen ülkeleri Gilbert / Klaproth'un adı Kalium'u benimsedi. Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği'nin "Altın Kitabı" resmi kimyasal sembolü K olarak belirledi.

Özellikleri

Fiziksel

Potasyum lityumdan sonra en az yoğun olan ikinci metaldir. Düşük bir erime noktasına sahip yumuşak bir katıdır ve bir bıçakla kolayca kesilebilir. Taze kesilmiş potasyum görünüşte gümüş renklidir, ancak havaya maruz kaldığında hemen griye doğru kararmaya başlar. Bir alev testinde, potasyum ve bileşikleri pik emisyon dalga boyu 766.5 nanometre olan ve lila rengi yayar.

Nötr potasyum atomları, soy gaz argonunun konfigürasyonundan bir tane olmak üzere 19 elektrona sahiptir. 418.8 kJ/mol'lük düşük ilk iyonizasyon enerjisi nedeniyle, potasyum atomunun son elektronu kaybetme olasılığı daha yüksektir ve negatif yüklü alkali K−
iyonları imkansız olmasa da, pozitif bir yük elde edilir. Buna karşılık, ikinci iyonizasyon enerjisi çok yüksektir (3052 kJ/mol).

Kimyasal

Potasyum havadaki oksijen, su ve karbondioksit bileşenleri ile reaksiyona girer. Oksijen ile potasyum peroksit oluşturur. Su ile potasyum potasyum hidroksit oluşturur. Potasyumun su ile reaksiyonu, özellikle çoğaltılan hidrojen gazı tutuşabileceğinden şiddetli ekzotermik olabilir. Bu nedenle, potasyum ve sıvı sodyum-potasyum (NaK) alaşımı güçlü kurutuculardır, ancak artık bu şekilde kullanılmamaktadırlar.

Bileşikler

Üç potasyum oksit iyi incelenmiştir: potasyum oksit (K₂O), potasyum peroksit (K₂O₂) ve potasyum süperoksit (KO₂). İkili potasyum-oksijen ikili bileşikleri su oluşturan potasyum hidroksit ile reaksiyona girer.

Potasyum hidroksit (KOH) güçlü bir bazdır. Hidrofilik karakterini göstermek için, 1,21 kg KOH kadarı bir litre suda çözülebilir. Susuz KOH nadiren görülür. KOH, potasyum karbonat üretmek için karbondioksit ile kolayca reaksiyona girer ve prensip olarak gazın havadaki izlerini gidermek için kullanılabilir. Yakın ilişkili sodyum hidroksit gibi, potasyum hidroksit de sabunlarla yağ üretmek için reaksiyona girer.

Genel olarak, potasyum bileşikleri iyoniktir ve K+
'nın yüksek hidrasyon enerjisi sayesinde iyon, mükemmel su çözünürlüğü sağlar. Su çözeltisindeki ana türler n = 6 ve 7 olan sulu kompleksler [K(H
2O)
n]+
'dır. Potasyum heptaflorotantalat, başka türlü kalıcı olan niyobyum kontaminantından tantalumun saflaştırılmasında bir ara maddedir.

Organopotasyum bileşikleri iyonik olmayan potasyum bileşiklerini gösterir. Çok polar kovalent K---C bağlarına sahiptirler. Örnekler arasında benzil potasyum bulunur. Potasyum, KC8 dahil olmak üzere çeşitli bileşikler vermek üzere grafite araya girer.

İzotopları

Üçü doğal olarak meydana gelen bilinen 25 potasyum izotopu vardır: ³⁹K (%93.3), ⁴⁰K (% 0.0117) ve ⁴¹K (% 6.7). Doğal olarak oluşan ⁴⁰K'nın yarı ömrü 1.250×10⁹ yıldır. Elektron yakalama veya pozitron emisyonu (%11.2) ile kararlı ⁴⁰Ar'ya veya beta bozunma ile kararlı ⁴⁰Ca'ya (% 88.8) bozunur. ⁴⁰K'dan ⁴⁰Ar'a kadar olan çürüme, kayaların tarihlendirilmesi için ortak bir yöntemin temelidir. Geleneksel K-Ar tarihleme yöntemi, kayaçların oluşum sırasında hiçbir argon içermediği ve sonraki tüm radyojenik argonun (⁴⁰Ar) nicel olarak tutulduğu varsayımına bağlıdır. Mineraller, potasyum konsantrasyonunun ve biriken radyojenik ⁴⁰Ar miktarının ölçülmesiyle tarihlendirilir. zamanını belirlemek için en uygun mineraller arasında biyotit, muskovit, metamorfik hornblend ve volkanik feldispat; volkanik akışlardan ve sığ instrusive'lerden tüm kaya örnekleri de değiştirilmedikleri takdirde tarihlendirilebilir. Potasyum izotopları, ayrışma çalışmalarında ve besin döngüsü çalışmalarında izleyici olarak kullanılmıştır, çünkü potasyum yaşam için gerekli bir makrobesintir.

⁴⁰K, doğal potasyumda (ve dolayısıyla bazı ticari tuz ikamelerinde), bu ikamelerin büyük torbalarının sınıf gösterileri için radyoaktif bir kaynak olarak kullanılabileceği yeterli miktarda oluşur. ⁴⁰K, cisimdeki en büyük bolluğa sahip radyoizotoptur. Sağlıklı hayvanlarda ve insanlarda ⁴⁰K, ¹⁴C'den bile büyük en büyük radyoaktivite kaynağını temsil eder. 70 kg kütleli bir insan vücudunda, saniyede ⁴⁰K bozunması yaklaşık 4.400 çekirdek. Doğal potasyum aktivitesi 31 Bq / g'dir.

Kozmik oluşum ve dağılım

Potasyum süpernovada daha hafif atomlardan nükleosentez ile oluşur. Potasyum temel olarak patlayan Tip II süpernovada oksijen yakma işlemi ile oluşturulur. ⁴⁰K ayrıca s-işlem nükleosentezinde ve neon yakma işleminde oluşur.

Potasyum, güneş sistemindeki en bol 20. elementtir ve Dünya'da ağırlıkça en bol 17. elementtir. Yerkabuğunun ağırlığının yaklaşık %2,6'sını oluşturur ve kabukta yedinci en bol elementtir. Deniz suyundaki potasyum konsantrasyonu yaklaşık 0,29 g/L (ağırlıkça %0,039), sodyum konsantrasyonunun yaklaşık yirmi yedinci kısmıdır.

Potas

Potas esas olarak potasyum tuzlarının bir karışımıdır, çünkü bitkiler çok az sodyum içeriğine sahiptir veya hiç içermez ve bir bitkinin ana mineral içeriğinin geri kalanı suda nispeten düşük çözünürlüğe sahip kalsiyum tuzlarından oluşur. Potas antik çağlardan beri kullanılmasına rağmen, bileşimi anlaşılamamıştır. Georg Ernst Stahl, 1702'de sodyum ve potasyum tuzlarının temel farkını önermesine neden olan deneysel kanıtlar elde etti ve Henri Louis Duhamel du Monceau, 1736'da bu farkı kanıtlayabildi. Potasyum ve sodyum bileşiklerinin tam kimyasal bileşimi ve potasyum ve sodyumun kimyasal elementi olarak durumu o zaman bilinmemiştir ve bu nedenle Antoine Lavoisier, 1789'da kimyasal elementler listesine alkali eklememiştir. Uzun bir süre potas için tek önemli uygulamalar, potasyum nitrat olarak cam, ağartıcı, sabun ve barut üretimi idi. Hayvansal yağlar ve bitkisel yağlardan elde edilen potasyum sabunları, daha fazla suda çözünür ve daha yumuşak bir dokuya sahip olma eğiliminde olduklarından ve bu nedenle yumuşak sabunlar olarak bilindiklerinden özellikle değerlidir. Justus Liebig tarafından 1840 yılında, potasyumun bitkiler için gerekli bir unsur olduğu ve çoğu toprak türünün potasyum bulunmadığı keşfi, potasyum tuzlarına olan talepteki artışa neden oldu. Köknar ağaçlarından elde edilen odun külü başlangıçta gübre için bir potasyum tuzu kaynağı olarak kullanıldı, ancak 1868'de Almanya'nın Staßfurt yakınlarındaki potasyum klorür içeren mineral yataklarının keşfiyle, potasyum içeren gübrelerin üretimi endüstriyel ölçekte başladı. Diğer potas yatakları keşfedildi ve 1960'lı yıllarda Kanada baskın üretici oldu.

Metal

Potasyum metali ilk olarak 1807'de yeni keşfedilen voltaik pil erimiş KOH elektrolizi ile elde edilen Humphry Davy tarafından izole edildi. Elektroliz ile izole edilen ilk metal potasyumdu. Aynı yılın ilerleyen saatlerinde Davy, benzer bir teknikle, metal sodyumun, bir bitki tuzundan ziyade bir mineral türevinden (kostik soda, NaOH veya lye) ekstraksiyonunu rapor ederek elementlerin ve dolayısıyla tuzların farklı olduğunu gösterdi. Her ne kadar potasyum ve sodyum metal üretimi her ikisinin de element olduğunu göstermiş olsa da, bu görüşün evrensel olarak kabul edilmesi biraz zaman aldı.

Potasyumun suya ve havaya duyarlılığı nedeniyle, normalde elementin işlenmesi için havasız teknikler kullanılır. Azot ve mineral yağ veya kerosen gibi doymuş hidrokarbonlara karşı reaktif değildir. Sıvı amonyakta, 0 °C'de 1000 g amonyak başına 480 g'a kadar kolayca çözünür. Konsantrasyona bağlı olarak, amonyak çözeltileri mavi ila sarıdır ve elektrik iletkenlikleri sıvı metallerinkine benzer. Potasyum yavaş yavaş amonyak ile KNH
2 oluşturmak üzere reaksiyona girer, ancak bu reaksiyon dakika miktarlarında geçiş metali tuzları ile hızlandırılır. Metal tuzlarını azaltabildiğinden, potasyum Rieke yöntemi ile tuzlarından ince bölünmüş metallerin hazırlanmasında indirgeyici olarak kullanılır. Tanımlayıcı magnezyumun hazırlanması:

MgCl
2 + 2 K → Mg + 2 KCl

Jeoloji

Elementel potasyum, yüksek reaktivitesi nedeniyle doğada ortaya çıkmaz. Su ile şiddetli reaksiyona girer (aşağıdaki Önlemler bölümüne bakın) ve ayrıca oksijenle reaksiyona girer. Ortoklaz (potasyum feldspat) yaygın bir kaya oluşturan mineraldir. Örneğin granit, Dünya kabuğundaki ortalamanın çok üzerinde olan %5 potasyum içerir. Sylvite (KCl), carnallite (KCl·MgCl
2·6(H
2O)), kainit (MgSO
4·KCl·3H
2O) ve langbeinit (MgSO
4·K
2SO
4) dünya çapında büyük evaporit yataklarında bulunan minerallerdir. Kalıntılar genellikle altta en az çözünür ve üstte en çözünür olanlardan başlayarak katmanlar gösterir. Niter yatakları (potasyum nitrat), çoğunlukla mağaralarda, atmosferle temasta organik materyalin ayrıştırılmasıyla oluşur; niter'in suda iyi çözünürlüğü nedeniyle daha büyük tortu oluşumu özel çevre koşulları gerektirir.

Biyolojik rol

Potasyum insan vücudunda kütle olarak (%0.2) sekizinci veya dokuzuncu en yaygın elementtir, böylece 60 kg'lık bir yetişkin toplam 120 gr potasyum içerir. Vücudun kükürt ve klor kadar potasyumu vardır ve sadece kalsiyum ve fosfor daha fazladır (her yerde bulunan CHON elementleri hariç). Potasyum iyonları çok çeşitli protein ve enzimlerde bulunur.

Biyokimyasal fonksiyon

Potasyum seviyeleri, aşağıdakiler dahil olmak üzere birçok fizyolojik süreci etkiler:

• Dinlenme hücresel zar potansiyeli ve nöronal, kaslı ve kardiyak dokuda aksiyon potansiyellerinin yayılması. Elektrostatik ve kimyasal özellikler nedeniyle, K+
  iyonları Na+
  iyonlarından daha büyüktür ve hücre zarlarındaki iyon kanalları ve pompalar iki iyon arasında ayrım yapabilir, diğerini bloke ederken aktif olarak iki iyondan birini pompalayabilir veya pasif olarak geçirebilir.
• hormon salgısı ve eylemi
• Vasküler ton
• sistemik kan basıncı kontrolü
• gastrointestinal motilite
• asit-baz homeostazı
• glikoz ve insülin metabolizması
• mineralokortikoid etkisi
• renal konsantrasyon yeteneği
• sıvı ve elektrolit dengesi

Homeostaz

Potasyum homeostazı, toplam vücut potasyum içeriğinin, plazma potasyum seviyesinin korunmasını ve hücre içi ve hücre dışı arasındaki değişimler karşısında hücre içi hücre dışı potasyum konsantrasyonlarının dar sınırlar içindeki oranını gösterir.

Plazma seviyeleri

Plazma potasyum normal olarak, litre başına 3.5 ila 5.0 milimol (mmol) [veya milliequivalents (mEq)] 'de çoklu mekanizmalarla tutulur. Bu aralığın dışındaki seviyeler, birden fazla nedenden dolayı artan ölüm oranıyla ilişkilidir ve serum potasyum seviyeleri normal aralık içinde tutulmazsa bazı kardiyak, böbrek ve akciğer hastalıklarında daha hızlı ilerler.

Ortalama 40–50 mmol öğün, vücuda tüm plazmada (20-25 mmol) mevcut olandan daha fazla potasyum sunar. Bununla birlikte, bu dalgalanma plazma potasyumunun hem renal hem de renal dışı mekanizmalar tarafından hızlı ve verimli bir şekilde temizlenmesi sonucunda en fazla %10 oranında artmasına neden olmaktadır.

Plazmada potasyum eksikliği olan hipokalemi şiddetli ise ölümcül olabilir. Yaygın nedenler artmış gastrointestinal kayıp (kusma, ishal) ve artmış böbrek kaybıdır (diürez). Eksiklik belirtileri arasında kas güçsüzlüğü, paralitik ileus, EKG anormallikleri, azalmış refleks yanıtı; ve ciddi vakalarda solunum felci, alkaloz ve kardiyak aritmi.

Kontrol mekanizmaları

Plazmada potasyum içeriği, çeşitli isimler ve sınıflandırmalara sahip dört temel mekanizma ile sıkı bir şekilde kontrol edilir. 1) bir reaktif negatif geri besleme sistemi, 2) bir reaktif ileri besleme sistemi, 3) bir öngörü veya sirkadiyen sistem ve 4) bir dahili veya hücre zarı taşıma sistemidir. Toplu olarak, ilk üçüne bazen "dış potasyum homeostaz sistemi" denir; ve ilk ikisi, "reaktif potasyum homeostaz sistemi".

• Reaktif negatif geri besleme sistemi, plazma potasyumundaki (potasyum yutulması, hücrelerin dışına kayması veya intravenöz infüzyon) bir artışa yanıt olarak renal potasyum sekresyonunu indükleyen sistemi ifade eder.
• Reaktif ileri besleme sistemi, plazma potasyumundaki herhangi bir artıştan önce potasyum alımına yanıt olarak renal potasyum sekresyonunu indükleyen, tam olarak anlaşılmayan bir sistemi ifade eder.

Bu muhtemelen, yutulan potasyumu tespit eden ve hipofiz bezine vagal afferent sinyalleri tetikleyen bağırsak hücresi potasyum reseptörleri tarafından başlatılır.

• Tahmini veya sirkadiyen sistem, potasyum alımının mevcudiyetinden, miktarından veya yokluğundan bağımsız olarak, yemek saatlerinde (örneğin insanlar için gündüz, kemirgenler için gece) böbrek potasyum salgısını arttırır. Beynin suprachiasmatik çekirdeğinde (merkezi saat) sirkadiyen bir osilatör aracılık eder, bu da böbreğin (periferik saat) bu ritmik sirkadiyen tarzda potasyum salgılamasına neden olur.
• İyon taşıma sistemi, potasyumu iki mekanizma kullanarak hücre zarı boyunca hareket ettirir. Biri aktiftir ve hücreden sodyum ve potasyumu pompalar. Diğeri pasiftir ve potasyumun hücre dışına sızmasına izin verir. Potasyum ve sodyum katyonları, ozmotik kuvvetler tarafından hücre içi ve hücre dışı bölmeler arasındaki sıvı dağılımını etkiler. Potasyum ve sodyumun hücre zarından geçmesine Na+/K+-ATPase pompası aracılık eder. Bu iyon pompası, hücrenin dışına üç sodyum iyonu ve hücreye iki potasyum iyonu pompalamak için ATP'yi kullanarak hücre zarında bir elektrokimyasal gradyan ve elektromotor kuvvet oluşturur. Son derece seçici potasyum iyon kanalları (tetramerler), bir eylem potansiyeli tetiklendikten sonra nöronlar içinde hiperpolarizasyon için çok önemlidir.

En son keşfedilen potasyum iyon kanalı, belirlenen bir yapıya sahip toplam beş potasyum iyon kanalı (KcsA, KirBac1.1, KirBac3.1, KvAP ve MthK) yapan KirBac3.1'dir. Beşi de prokaryotik türdendir.

Beslenme

Diyet önerileri

ABD Ulusal Tıp Akademisi (NAM), hem ABD hem de Kanada adına, EAR'ları ve BKA'lar ayarlamak için yeterli bilgi olmadığı zamanlar için Tahmini Ortalama Gereksinimleri (EAR'lar) ve Önerilen Diyet Ödenekleri (RDA'lar) veya Yeterli Alımları (AI) belirler. Toplu olarak EAR'lar, BKA'lar, AI'ler ve UL'ler Diyet Referans Alımları olarak adlandırılır.

9 yaşın altındaki hem erkekler hem de kadınlar için, potasyum için AI'lar: 0-6 aylık bebekler için 400 mg potasyum, 7-12 aylık bebekler için 860 mg potasyum, 1-3 yaş arası çocuklar için 2.000 mg potasyum, 4-8 yaş arası çocuklar için 2.300 mg potasyum.

9 yaş ve üstü erkekler için, potasyum AI'lar: 9-13 yaş arası erkekler için 2.500 mg potasyum, 14-18 yaş arası erkekler için 3.000 mg potasyum ve erkekler için 19 yaş ve üstü 3.400 mg.

9 yaş ve üstü kadınlar için, potasyum AI'lar: 9-18 yaş arası kadınlar için 2.300 mg potasyum ve 19 yaş ve üstü kadınlar için 2.600 mg potasyum.

Gıda kaynakları

Potasyum tüm meyve, sebze, et ve balıklarda bulunur. Yüksek potasyum konsantrasyonlu gıdalar arasında patates, maydanoz, kuru kayısı, süt, çikolata, tüm fındıklar (özellikle badem ve antep fıstığı), patates, bambu filizleri, muz, avokado, hindistan cevizi suyu, soya fasulyesi ve kepek te bulunur.

USDA, domates salçası, portakal suyu, pancar yeşillikleri, beyaz fasulye, patates, muz, kayısı ve potasyum içeriğine göre azalan sırada sıralanan diğer birçok diyet potasyum kaynağını listeler. Bir günlük potasyum 5 muz veya 11 muzdadır.

Yetersiz alım

Potasyum düşük diyetler hipertansiyon ve hipokalemiye yol açabilir.

Ek Gıdalara

Potasyum takviyeleri en yaygın olarak, distal tübülden (tiazidler ve döngü diüretikleri) yukarı doğru sodyum ve suyun yeniden emilimini engelleyen diüretiklerle birlikte kullanılır, çünkü bu, artan potasyum atılımı ile birlikte artan distal tübüler potasyum sekresyonunu teşvik eder. Çeşitli reçeteli ve tezgah üstü takviyeleri mevcuttur. Potasyum klorür suda çözülebilir, ancak tuzlu / acı tadı sıvı takviyeleri hoş hale getirmez. Tipik dozlar 10 mmol (400 mg) ila 20 mmol (800 mg) arasındadır. Potasyum, katı bir tablete bitişik olarak meydana gelen çok yüksek potasyum iyonu konsantrasyonlarının gastrik veya bağırsak mukozasına zarar verebileceğinden, potasyumun bir matristen yavaşça süzülmesini sağlamak için formüle edilen tabletlerde veya kapsüllerde de mevcuttur. Bu nedenle, reçetesiz potasyum hapları ABD'de yasalarla maksimum 99 mg potasyum ile sınırlıdır.

Böbrekler potasyum atılımı alanı olduğu için, böbrek fonksiyon bozukluğu olan bireyler diyet potasyum ve takviyeleri kısıtlanmazsa hiperkalemi riski altındadır. Bozukluk ne kadar şiddetli olursa, hiperkalemiden kaçınmak için gereken kısıtlama o kadar şiddetlidir.

Bir meta analiz, günlük potasyum alımında 1640 mg'lik bir artışın %21 daha düşük inme riski ile ilişkili olduğu sonucuna vardı. Potasyum klorür ve potasyum bikarbonat, hafif hipertansiyonu kontrol etmek için yararlı olabilir. 2017 yılında, potasyum, 19 milyondan fazla reçete ile Amerika Birleşik Devletleri'nde en yaygın olarak reçete edilen 37. ilaçtı.

Ticari üretim

Madencilik

Karallit, langbeinit, polihalit ve sylvite gibi potasyum tuzları, eski göl diplerinde ve deniz yataklarında geniş evaporit birikintileri oluşturur ve bu ortamlarda potasyum tuzlarının ekstraksiyonunu ticari olarak uygulanabilir kılar. Potasyumun ana kaynağı - potas - Kanada, Rusya, Belarus, Kazakistan, Almanya, İsrail, Amerika Birleşik Devletleri, Ürdün ve dünyanın diğer yerlerinde çıkarılmaktadır. İlk çıkarılan yataklar Almanya'nın Staßfurt yakınında bulunuyordu, ancak yataklar Büyük Britanya'dan Almanya üzerinden Polonya'ya yayıldı. Şimdiye kadar bulunan en büyük yataklar, Kanada'nın Saskatchewan eyaletinin yüzeyinin 1000 metre altındadır. 1960'lardan beri birkaç büyük madenin işlettiği Saskatchewan, maden şaftlarını içinden sürmek için ıslak kumların (Blairmore formasyonu) dondurulması tekniğine öncülük etti. Saskatchewan'da birleşene kadar ana potas madenciliği şirketi, şimdi Nutrien olan Saskatchewan'ın Potash Corporation'ıydı. Ölü Deniz'in suyu İsrail ve Ürdün tarafından bir potas kaynağı olarak kullanılırken, normal okyanuslardaki konsantrasyon cari fiyatlarla ticari üretim için çok düşüktür.

Kimyasal ekstraksiyon

Potasyum tuzlarını sodyum ve magnezyum bileşiklerinden ayırmak için çeşitli yöntemler kullanılır. En çok kullanılan yöntem, tuzların çözünürlük farklılıkları kullanılarak fraksiyonel çökeltmedir. Öğütülmüş tuz karışımının elektrostatik ayrılması bazı madenlerde de kullanılmaktadır. Elde edilen sodyum ve magnezyum atığı yeraltında depolanır veya cüruf yığınlarına toplanır. Maden potasyum mineralinin çoğu, işlemden sonra potasyum klorür olarak son bulur. Mineral endüstrisi, potasyum klorürü potas, potas muriat veya basitçe MOP olarak ifade eder.

Saf potasyum metal, ilk olarak 1807'de Humphry Davy tarafından kullanıldığından beri çok az değişen bir süreçte hidroksitinin elektrolizi ile izole edilebilir. Elektroliz işlemi 1920'lerde endüstriyel ölçekte geliştirilmiş ve kullanılmış olmasına rağmen, kimyasal bir denge reaksiyonunda sodyumun potasyum klorür ile reaksiyona sokulmasıyla termal yöntem 1950'lerde baskın yöntem haline gelmiştir.

Sodyum potasyum alaşımlarının üretimi, reaksiyon süresi ve reaksiyonda kullanılan sodyum miktarı değiştirilerek gerçekleştirilir. Potasyum üretmek için potasyum florürün kalsiyum karbür ile reaksiyonunu kullanan Griesheimer işlemi de kullanılmıştır.

Na + KCl → NaCl + K                      (Termal yöntem)

2 KF + CaC
2 → 2 K + CaF
2 + 2 C    (Griesheimer süreci)

Reaktif dereceli potasyum metal, ton tarafından satın alındığında 2010 yılında yaklaşık 10,00 $ / pound (22 $ / kg) tutuyordu. Düşük saflıkta metal oldukça ucuzdur. Piyasa uçucudur çünkü metalin uzun süreli depolanması zordur. Çizildiğinde patlayan bir basınca duyarlı patlayıcı olan potasyum süperoksit yüzey tabakasının oluşumunu önlemek için kuru inert gaz atmosferi veya susuz mineral yağda saklanmalıdır. Ortaya çıkan patlama genellikle söndürülmesi zor bir yangına başlar.

Ticari kullanımlar

Gübre

Potasyum iyonları bitki beslenmesinin önemli bir bileşenidir ve çoğu toprak tipinde bulunur. Tarım, bahçecilik ve hidroponik kültürde, "NPK" daki "K" yi temsil eden klorür (KCl), sülfat (K
2SO
4) veya nitrat (KNO
3) formunda gübre olarak kullanılırlar. Tarımsal gübreler küresel potasyum kimyasal üretiminin %95'ini tüketmektedir ve bu potasyumun yaklaşık %90'ı KCl olarak tedarik edilmektedir. Çoğu bitkinin potasyum içeriği, geleneksel olarak K
2O miktarı olarak ifade edilen mahsullerin hasat ağırlığının %0.5'i ila %2'si arasında değişir. Modern yüksek verimli tarım, hasatta kaybedilen potasyumun yerini almak için gübrelere bağlıdır. Çoğu tarımsal gübrede potasyum klorür bulunurken, potasyum sülfat klorüre duyarlı mahsuller veya daha yüksek kükürt içeriğine ihtiyaç duyan mahsuller için kullanılır. Sülfat, çoğunlukla, kainit (MgSO
4·KCl·3H
2O) ve langbeinit (MgSO
4·K
2SO
4) kompleks minerallerinin ayrıştırılmasıyla üretilir. Sadece çok az gübrede potasyum nitrat bulunur. 2005 yılında dünya potasyum üretiminin yaklaşık %93'ü gübre endüstrisi tarafından tüketildi. Ayrıca, potasyum, altlık bileşimini kontrol ederek besin döngüsünde önemli bir rol oynayabilir.

Tıbbi kullanım

Potasyum, potasyum klorür formunda, düşük kan potasyumunu tedavi etmek ve önlemek için bir ilaç olarak kullanılır. Kusma, ishal veya bazı ilaçlara bağlı olarak düşük kan potasyumu oluşabilir. Bir damara veya ağız yoluyla yavaş enjeksiyonla verilir.

Gıda katkı maddeleri

Potasyum sodyum tartarat (KNaC
4H
4O
6, Rochelle tuzu) kabartma tozunun ana bileşenidir; aynaların gümüşlenmesinde de kullanılır. Potasyum bromat (KBrO
3), hamur mukavemetini ve yükselme yüksekliğini arttırmak için kullanılan güçlü bir oksitleyicidir (E924). Potasyum bisülfit (KHSO
3), örneğin şarap ve bira yapımında (etlerde değil) gıda koruyucu olarak kullanılır. Tekstil ve samanların ağartılması ve derilerin tabaklanmasında da kullanılır.

Endüstri

Başlıca potasyum kimyasalları potasyum hidroksit, potasyum karbonat, potasyum sülfat ve potasyum klorürdür. Bu bileşiklerin megatonları yıllık olarak üretilmektedir.

Potasyum hidroksit KOH, endüstride güçlü ve zayıf asitleri nötralize etmek, pH'ı kontrol etmek ve potasyum tuzları üretmek için kullanılan güçlü bir bazdır. Aynı zamanda, katı ve sıvı yağları, endüstriyel temizleyicilerde ve örneğin esterler gibi hidroliz reaksiyonlarında sabunlaştırmak için de kullanılır.

Potasyum nitrat (KNO3) veya güherçile, guano ve evaporitler gibi doğal kaynaklardan elde edilir veya Haber işlemi; barut (siyah toz) içindeki oksidan ve önemli bir tarımsal gübredir. Potasyum siyanür (KCN) endüstriyel olarak bakır ve değerli metalleri, özellikle gümüş ve altınları kompleksler oluşturarak eritmek için kullanılır. Uygulamaları arasında altın madenciliği, elektrokaplama ve bu metallerin elektroformasyonu; organik sentezde nitril yapmak için de kullanılır. Potasyum karbonat (K
2CO
3 veya potas) cam, sabun, renkli TV tüpleri, floresan lambalar, tekstil boyaları ve pigmentlerin imalatında kullanılır. Potasyum permanganat (KMnO
4) oksitleyici, ağartıcı ve saflaştırıcı bir maddedir ve sakarin üretimi için kullanılır. Kibritlere ve patlayıcılara potasyum klorat (KClO
3) eklenir. Potasyum bromür (KBr) daha önce sakinleştirici ve fotoğrafçılıkta kullanılmıştır.

Potasyum kromat (K
2CrO
4) mürekkeplerde, boyalarda, lekelerde (parlak sarımsı-kırmızı renk) kullanılır; patlayıcı ve havai fişeklerde; derinin tabaklanmasında, sinek kağıdında ve güvenlik kibritlerinde, ancak tüm bu kullanımlar potasyum iyonundan ziyade kromat iyonunun kimyasından kaynaklanmaktadır.

Niş kullanımları

Çeşitli potasyum bileşiklerinin binlerce kullanımı vardır. Bir örnek, portatif bir oksijen kaynağı ve bir karbon dioksit emici olarak işlev gören turuncu bir katı olan potasyum süperoksit, KO2'dir. Gazlı oksijenden daha az hacim aldığı için madenlerde, denizaltılarda ve uzay araçlarında solunum sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

4 KO
2 + 2 CO₂ → 2 K
2CO
3 + 3 O
2

Başka bir örnek, Aureolin veya Kobalt Sarı adı altında sanatçının pigmenti olarak kullanılan potasyum kobaltinitrit, K
3[Co(NO
2)
6]'dır.

Potasyumun stabil izotopları lazerle soğutulabilir ve kuantum fiziğindeki temel ve teknolojik sorunları araştırmak için kullanılabilir. İki bosonik izotop, ayarlanabilir etkileşimler gerektiren çalışmaları sağlamak için uygun Feshbach rezonanslarına sahipken, ⁴⁰K alkali metaller arasında sadece iki kararlı fermiyondan biridir.

= Laboratuvar kullanımı

Bir sodyum ve potasyum alaşımı olan NaK, ısı transfer ortamı olarak kullanılan bir sıvı ve kuru ve havasız çözücüler üretmek için bir nem gidericidir. Reaktif damıtmada da kullanılabilir. %12 Na,%47 K ve %41 C'lik üçlü alaşım, herhangi bir metalik bileşiğin en düşük erime noktası -78 °C'dir.

Metalik potasyum çeşitli manyetometrelerde kullanılır.

Önlemler

Potasyum

Tehlikeler
GHS piktogramlar
GHS işaret kelimesi	Tehlike
GHS Tehlike bildirimleri	H260, H314
GHS Önlem Açıklamaları	P223, P231, P232, P280, P305+351+338, P370+378, P422
NFPA 704	3 3 2 W

Potasyum metali, su üreten potasyum hidroksit (KOH) ve hidrojen gazı ile şiddetli reaksiyona girebilir.

2 K (s) + 2 H
2O (l) → 2 KOH (aq) + H
2↑ (g)

Potasyum metalinin su ile reaksiyonu. Hidrojen üretilir ve potasyum buharı ile pembe veya leylak alevi ile yanar. Solüsyonda kuvvetli alkalin potasyum hidroksit oluşur.

Bu reaksiyon ekzotermiktir ve ortaya çıkan hidrojeni oksijen varlığında tutuşturmak için yeterli ısı açığa çıkarır. İnce toz haline getirilmiş potasyum oda sıcaklığında havada tutuşur. Dökme metal ısıtıldığında havada tutuşur. Yoğunluğu 0.89 g/cm3 olduğundan, yanan potasyum suda atmosferik oksijene maruz kalan suda yüzer. Su da dahil olmak üzere birçok yaygın yangın söndürme maddesi etkisizdir veya potasyum yangını daha da kötüleştirir. Kuru olmaları durumunda azot, argon, sodyum klorür (sofra tuzu), sodyum karbonat (soda külü) ve silikon dioksit (kum) etkilidir. Metal yangınlar için tasarlanmış bazı D Sınıfı kuru toz söndürücüler de etkilidir. Bu ajanlar oksijenin ateşini yok eder ve potasyum metalini soğutur.

Depolama sırasında potasyum peroksitler ve süperoksitler oluşturur. Bu peroksitler, yağlar gibi organik bileşiklerle şiddetli reaksiyona girebilir. Hem peroksitler hem de süperoksitler metalik potasyum ile patlayıcı reaksiyona girebilirler.

Potasyum havadaki su buharı ile reaksiyona girdiğinden, genellikle susuz mineral yağ veya gazyağı altında depolanır. Bununla birlikte, lityum ve sodyumdan farklı olarak, inert (oksijensiz) bir atmosferde veya vakum altında potasyum altı aydan daha uzun süre yağ altında saklanmamalıdır. Havada uzun süre depolandıktan sonra metal üzerinde ve kabın kapağının altında tehlikeli darbeye duyarlı peroksitler oluşabilir ve açıldıktan sonra patlayabilir.

Çok miktarda potasyum bileşiğinin yutulması, kardiyovasküler sistemi güçlü bir şekilde etkileyen hiperkalemiye yol açabilir. Amerika Birleşik Devletleri'nde ölümcül enjeksiyon uygulamaları için potasyum klorür kullanılmaktadır.