معرفی پتاسیم و ترکیبات شیمیایی آن

از ترکیبات تجاری پتاسیم تولید شده، تقریباً 95 درصد آنها در کشاورزی به عنوان کود استفاده می شود. (ترکیبات پتاسیم نیز به میزان کمتری در ساخت مواد منفجره اهمیت دارند.) عرضه جهانی پتاس برای کود حدود 25 میلیون تن است (به عنوان K2O محاسبه می شود، اگرچه پتاسیم در کود معمولاً به صورت KCl وجود دارد). ذخایر بزرگ سیلویت در ساسکاچوان، کانادا، بیش از 25 درصد نیاز جهان را تامین می کند. سایر منابع اصلی پتاس عبارتند از آلمان، روسیه، بلاروس، هند، شیلی و اسرائیل. از آب دریا، آب نمک و خاکستر گیاهان نیز به عنوان منابع پتاس استفاده می شود.

کلرید پتاسیم، KCl، یک نمک پتاسیم طبیعی است که علاوه بر استفاده از آن به عنوان کود، یک ماده خام برای تولید سایر ترکیبات مهم پتاسیم نیز می باشد. از الکترولیز کلرید پتاسیم، هیدروکسید پتاسیم (که پتاس سوزاننده نیز نامیده می شود) به دست می آید که به راحتی رطوبت را جذب می کند و در ساخت صابون های مایع و مواد شوینده و در تهیه بسیاری از نمک های پتاسیم استفاده می شود. واکنش ید و هیدروکسید پتاسیم باعث تولید یدید پتاسیم، KI می شود که برای محافظت در برابر کمبود ید به نمک خوراکی و خوراک دام اضافه می شود.

سایر ترکیبات پتاسیم با ارزش اقتصادی عبارتند از نیترات پتاسیم، همچنین به عنوان نمک، یا نیتر، KNO3، که کاربرد گسترده ای به عنوان کود و آتش بازی و مواد منفجره دارد و به عنوان نگهدارنده مواد غذایی استفاده می شود. کرومات پتاسیم، K2CrO4، که در دباغی چرم و رنگرزی منسوجات استفاده می شود. و سولفات پتاسیم K2SO4 که در تولید کود و زاج پتاسیم کاربرد دارد.

خواص شیمیایی پتاسیم مشابه خواص سدیم است، اگرچه اولی به طور قابل توجهی واکنش پذیرتر است. پتاسیم از جهات مختلفی با سدیم متفاوت است. در حالی که سدیم اساساً با گرافیت واکنش نشان نمی دهد، پتاسیم واکنش نشان می دهد و یک سری ترکیبات بین لایه ای را تشکیل می دهد که غنی ترین آنها دارای فرمول KC8 است. ترکیبات با نسبت های اتمی کربن-پتاسیم 8، 16، 24، 36، 48 و 60 به 1 تشکیل می شوند. شبکه گرافیت در طول نفوذ پتاسیم بین لایه ها منبسط می شود. پتاسیم با مونوکسید کربن در دمای کمتر از 60 درجه سانتیگراد (140 درجه فارنهایت) واکنش می دهد و یک کربونیل انفجاری (K6C6O6) مشتق شده از هگزا هیدروکسی بنزن تشکیل می دهد.

پتاسیم مایع و NaK هر دو نسبت به سدیم مایع با هوا و اکسیژن واکنش بیشتری دارند. پتاسیم به شدت با آب واکنش می دهد و به ازای هر مول پتاسیم و آب نیم مول هیدروژن تولید می کند و تقریباً 47 کیلو کالری در هر مول گرما تولید می کند. پتاسیم را می توان بدون واکنش در گاز نیتروژن ذخیره کرد. با هیدروژن در حدود 350 درجه سانتیگراد (660 درجه فارنهایت) واکنش می دهد تا هیدرید را تشکیل دهد.

پتاسیم به شدت با هالوژن ها واکنش نشان می دهد و در تماس با برم مایع منفجر می شود. هنگامی که مخلوطی از اسیدهای پتاسیم و هالوژن در معرض شوک قرار می گیرند، انفجارهای شدید نیز مشاهده شده است. انفجار همچنین زمانی رخ داده است که پتاسیم با تعدادی نمک متال هالید یا با ترکیبات آلی هالوژن مخلوط شود.

در دماهای بالا، پتاسیم دی اکسید کربن را به مونوکسید کربن و کربن کاهش می دهد. دی اکسید کربن جامد و پتاسیم هنگامی که در معرض شوک قرار می گیرند واکنش انفجاری دارند. اکسیداسیون آمالگام پتاسیم با دی اکسید کربن منجر به تشکیل اگزالات پتاسیم (K2C2O4) می شود. پتاسیم با بنزن واکنش نشان نمی دهد، اگرچه فلزات قلیایی سنگین تر مانند سزیم برای تولید محصولات آلی فلزی واکنش نشان می دهند.