بوتاسيوم

البوتاسيوم هو عنصر كيميائي رمزه K (من اللاتينية kalium عبر العربية القَلْيَة) وعدده الذرّي 19. ينتمي العنصر في الجدول الدوري إلى مجموعة الفلزّات القلوية، إذ هو ثالث عناصر المجموعة الأولى، كما يقع ضمن عناصر الدورة الرابعة. البوتاسيوم فلزٌّ لونه أبيض فضّي، وهو طري بالشكل الكافي بحيث يمكن قطعه بسكّين.[1] يتفاعل البوتاسيوم بسرعة مع الأكسجين الموجود في الهواء الجوّي لتتشكّل عليه طبقة رقيقة من بيروكسيد البوتاسيوم الأبيض بعد ثوانٍ من التعرّض. عُزِلَ هذا العنصر الكيميائي لأوّل مرّة من البوتاس، وهو رماد يُستخرَج من بعض النباتات مثل أشنان القلي، وكان يسمّى بالعربية القَلْيَة.

كالسيوم → بوتاسيوم ← آرغون
Na
↑
K
↓
Rb
19K
المظهر
رمادي فضي


الخطوط الطيفية للبوتاسيوم
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز بوتاسيوم، 19، K
تصنيف العنصر فلز قلوي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 1، 4، s
الكتلة الذرية 39.0983 غ·مول−1
توزيع إلكتروني Ar]; 4s1]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 8, 1 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 0.862 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار 0.828 غ·سم−3
نقطة الانصهار 336.53 ك، 63.38 °س، 146.08 °ف
نقطة الغليان 1032 ك، 759 °س، 1398 °ف
نقطة ثلاثية 336.35 كلفن (63°س)، 
 كيلوباسكال
حرارة الانصهار 2.33 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 76.9 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س) 29.6 جول·مول−1·كلفن−1
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة 1
(أكاسيده قاعدية قوية)
الكهرسلبية 0.82 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 418.8 كيلوجول·مول−1
الثاني: 3052 كيلوجول·مول−1
الثالث: 4420 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري 227 بيكومتر
نصف قطر تساهمي 12±203 بيكومتر
نصف قطر فان دير فالس 275 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية مكعب مركزي الجسم
المغناطيسية مغناطيسية مسايرة
مقاومة كهربائية 72 نانوأوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية 102.5 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري 83.3 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع) 2000 متر/ثانية (20 °س)
معامل يونغ 3.53 غيغاباسكال
معامل القص 1.3 غيغاباسكال
معامل الحجم 3.1 غيغاباسكال
صلادة موس 0.4
صلادة برينل 0.363 ميغاباسكال
رقم CAS 7440-09-7
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر البوتاسيوم
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال
39K 93.26% 39K هو نظير مستقر وله 20 نيوترون
40K 0.012% 1.248(3)×109 سنة β− 1.311 40Ca
ε 1.505 40Ar
β+ 1.505 40Ar
41K 6.73% 41K هو نظير مستقر وله 22 نيوترون

يحوي البوتاسيوم على إلكترون تكافؤ وحيد في الغلاف الإلكتروني الخارجي، والذي يمكن أن يتخلّى عنه بسهولة مشكلّاً أيون موجب؛ لذلك فالبوتاسيوم نشيط كيميائياً، ويشكّل العديد من الأملاح؛ وبسبب النشاط الكيميائي الكبير فلا يوجد هذا العنصر في الطبيعة بشكله العنصري الحرّ الطبيعي، إنّما فقط على شكل أملاح، فهو يوجد منحلّاً في ماء البحر بنسبة مقدارها 0.04% وزناً.[2][3] كما يدخل البوتاسيوم في تركيب العديد من المعادن مثل الأورثوكلاز، وهو مكوّن شائع للغرانيت وعددٍ من الصخور النارية الأخرى.

يشبه البوتاسيوم في خواصّه الكيميائية عنصر الصوديوم الذي يسبقه في مجموعة الفلزّات القلوية بشكل كبير، وذلك من حيث طاقة التأيّن ونمط التفاعلات الكيميائية. فالبوتاسيوم العنصري يتفاعل على سبيل المثال بشكلٍ عنيف مع الماء أيضاً مولّداً كمّية كافية من الحرارة لإشعال غاز الهيدروجين الناتج عن التفاعل، ومحترقاً بلهبٍ ليلكي. هناك ثلاثة نظائر طبيعية للبوتاسيوم، منها النظير 40K (بوتاسيوم-40) المشعّ، وبما أنّ البوتاسيوم يوجد طبيعياً في جسم الإنسان، لذلك فإنّ هناك كمّية من الإشعاع الطبيعي في الجسم ناتجة عن هذا العنصر.

يعدّ البوتاسيوم ذا أهمّية حيوية لجسم الإنسان على كافّة مستويات الخلايا في الجسم، فهو إلى جانب الصوديوم في مضخّة الصوديوم والبوتاسيوم، والتي تساعد في الحفاظ على جهد الراحة ونقل الإشارة وتنظيم أداء الخلية بشكل طبيعي.[4] يؤدّي اختلال المستويات الطبيعية للبوتاسيوم في الجسم، سواءً في العوز (النقص) أو الفرط، إلى حدوث عوارض مرضية متعدّدة، تتضمّن على سبيل المثال الاختلال في نَظْم ضربات القلب. توجد هناك العديد من المصادر الغذائية الطبيعية الحاوية على البوتاسيوم مثل الخضار والفواكه الطازجة.

للبوتاسيوم العديد من التطبيقات الصناعية، من بينها دخوله في صناعة المنظّفات والأسمدة.[5]

التاريخ وأصل التسمية

عُرفَ البوتاس منذ القدم، وهو رمادٌ يستخرَج من بعض النباتات مثل أشنان القلي، وكان يسمّى في المنطقة العربية بعدّة أسماء منها القَلْيَة. إلّا أنّه لم يكن يعتقَد على الأغلب أنّها مادة مختلفة عن باقي أملاح معادن الصوديوم، إذ كان يُتعامَل على أنها مادة ملحية مثل باقي الأملاح.

كان غيورغ إرنست شتال من أوائل من حصل على براهين تجريبية دفعته للاقتراح بوجود اختلاف جوهري بين أملاح الصوديوم والبوتاسيوم سنة 1702؛[6] ثمّ تمكّن هنري لويس دوهاميل دو مونسو من البرهنة على وجود ذلك الاختلاف سنة 1736.[7] لم يُعرَف التركيب الكيميائي الدقيق لمركّبات البوتاسيوم والصوديوم، كما لم تُعرَف الحالة العنصرية لكليهما أيضاً، لذلك لم يُدرجْهُما أنطوان لافوازييه في قائمة العناصر الكيميائية التي نشرها سنة 1789.[8][9] لفترةٍ طويلة، كان التطبيق الوحيد ذو الأهمّية للبوتاس ينحصر في إنتاج الزجاج وفي عمليات القَصْر (التبييض) وفي صناعة الصابون، وكذلك في تحضير البارود على هيئة نترات البوتاسيوم.[10]

همفري ديفي.

عَزَل همفري ديفي فلزّ البوتاسيوم لأوّل مرّة سنة 1807 من مصهور البوتاس الكاوي (هيدروكسيد البوتاسيوم) بعمليّة تحليل كهربائي باستخدام عمود فلطائي، والذي كان حديث الاختراع حينئذٍ. يعدّ البوتاسيوم بذلك أوّل الفلزّات المعزولة بعملية تحليل كهربائي.[11] في فترةٍ لاحقةٍ من ذات السنة تمكّن ديفي من عزل عنصر الصوديوم بنفس الأسلوبـ وذلك من الصودا الكاوية، ممّا برهن بشكل قطعي عملي أنّ الفلزّين متمايزَين عن بعضهما.[8][9][12][13] أطلقَ ديفي على العنصر المُكتَشف حديثاً اسم بوتاسيوم، وذلك اشتقاقاً من لفظ البوتاس؛[14] في حين أنّ الاسم اللاتيني للعنصر هو كاليوم Kalium، وتعود جذور تلك التسمية إلى الكلمة العربية «القَلْيَه» (رماد الأشنان)، والتي لها صلة مع كلمة قلوي. بناءً على الاسم اللاتيني مُنِحَ العنصر الرمزَ K. كان للكيميائي الألماني مارتن كلابروت دوراً في ذلك، إذ اكتشف سنة 1797 وجود البوتاس في معدَنَي الليوسيت والليبيدوليت، ثم تابع أبحاثه ليعلن اكتشاف عنصر جديد، واقترح إطلاق اسم «كالي kali» عليه.[15] في سنة 1809 اقترح لودفيج فيلهلم غيلبرت على ديفي أن يسمّي العنصر الذي اكتشقه باسم كاليوم؛[16] ثم قام يونس ياكوب بيرسيليوس سنة 1814 باعتماد التسمية الأخيرة عند تصنيفه للعناصر، وكان من أعطى ذلك العنصر الرمزَ الكيميائي K.[17] لا تزال تسمية «كاليوم» مستخدَمة في الدول الناطقة باللغة الألمانية.[18]

كان لاكتشاف يوستوس فون ليبيغ سنة 1840 أنّ البوتاسيوم مهمٌ حيوياً للنباتات،[19] دوراً في زيادة الطلب على أملاح البوتاسيوم. أدّى اكتشاف خامات طبيعية من المعادن الحاوية على كلوريد البوتاسيوم سنة 1868 بالقرب من شتاسفورت في ألمانيا إلى زيادة إنتاج الأسمدة الحاوية على البوتاسيوم، وذلك على نطاق صناعي.[20][21][22]

الأصل والوفرة الطبيعية
يدخل البوتاسيوم في تركيب الفلسبار.

يتشكّل البوتاسيوم في المستعرات العظمى من عملية التخليق النووي من الذرّات والعناصر الأخفّ، وخاصّة داخل المستعر الأعظم من النمط الثاني (II) عن طريق عملية حرق الأكسجين المتفجّرة.[23] يتشكّل النظير 40K أيضاً بواسطة عملية التقاط النيوترون البطيئة وكذلك من عملية احتراق النيون.[24]

يحتلّ البوتاسيوم المرتبة العشرين من حيث وفرة العناصر الكيميائية في المجموعة الشمسية، والمرتبة السابعة عشرة من حيث وفرة العناصر وزناً في كوكب الأرض. يشكّل البوتاسيوم حوالي 2.6% وزناً من القشرة الأرضية، وهو بذلك يحتلّ المرتبة السابعة من حيث وفرة العناصر في تلك الطبقة.[25] يبلغ تركيز البوتاسيوم في ماء البحر مقدار 0.39 غ/ل،[2] وهو أقلّ بحوالي 27 مرّة من تركيز الصوديوم.[26][27]

لا يوجد البوتاسيوم على شكله العنصري في الطبيعة بسبب نشاطه الكيميائي الكبير، فهو يتفاعل مع أكسجين الهواء ومع الماء؛[28] يعدّ معدن الأرثوكلاز (فلسبار البوتاسيوم) من المعادن الشائعة المكوّنة للصخور. يحوي الغرانيت على سبيل المثال 5% من البوتاسيوم؛ كما يدخل البوتاسيوم في تركيب عددٍ آخر من المعادن مثل السيلفيت KCl والكارناليت KCl·MgCl2·6H2O والكاينيت MgSO4·KCl·3H2O واللانغباينيت MgSO4·K2SO4، وهي معادن توجد في المتبخّرات الكبيرة المترسّبة في كافّة أنحاء العالم، وتتميّز بأن مؤلّفة من طبقات متباينة في الانحلالية، إذ تكون أقلّها انحلاليةً متوضّعة في الأسفل والأكثر انحلاليةً في الأعلى.[27] تتشكّل ترسّبات النتر (نترات البوتاسيوم) من تفكّك المواد العضوية، خاصّة في الكهوف، وتحت شروط خاصة.[29]

الإنتاج والتحضير

التنقيب والتعدين
سلفيت من المكسيك.
مونتي كالي، وهي كومة متراكمة من خام البوتاس المنقّب عنه لتركيزه. تتواجد في هيسن بألمانيا، وتتكون في معظمها من كلوريد الصوديوم.

إن وجود أملاح البوتاسيوم مثل الكارناليت، اللانغباينيت، البوليهاليت والسلفيت من المتبخّرات المترسّبة في قعور البحيرات القديمة وقيعان البحار، يجعل استخراجها من هذه البيئات مجدٍ تجارياً. يُنقّب عن المصدر الرئيسي للبوتاسيوم (بوتاس) في جنوب بلاد الشام وفي كندا وروسيا وكازاخستان والولايات المتحدة، بالإضافة إلى مناطق أخرى في أنحاء العالم.[30][31][32] كانت الطبقات الرسوبية التي تمّ التنقيب عنها في شتاسفورت بألمانيا أولى الاكتشافات على هذا الصعيد؛ إلّا أنّ هذه الطبقات تمتدّ من بريطانيا العظمى عبر ألمانيا إلى بولندا، وتتواجد في الزيخشتين وترسّبت في أواسط وأواخر العصر البرمي. تتواجد هذه الطبقات الرسوبية أيضاً كندا في الحوض الرسوبي «إلك بوينت غروب» وترسّبت في منتصف العصر الديفوني؛ إلّا أنّ أكبر الطبقات الرسوبية إطلاقا التي عثر عليها تقع بحوالي 1000 متر تحت سطح مقاطعة ساسكاتشوان الكندية؛ وتعد شركة البوتاس لساسكاتشوان (بوتاس كورب)، والتي تُعرف الآن باسم نيوترين، الشركةَ الرئيسية المنقبة عن البوتاس في ساسكاتشوان.[33] يُستخدم الماء في البحر الميت بواسطة الأردن وإسرائيل مصدراً للبوتاس، في حين أنّ التركيز في المحيطات العادية منخفض كثيراً للإنتاج التجاري حسب الأسعار الحالية.[31][32]

الاستخلاص الكيميائي

تُستخدَم العديد من الطرق في فصل أملاح البوتاسيوم عن المكوّنات التي تحتوي الصوديوم والمغنيزيوم؛ وأكثرُ هذه الطرق استخداماً هي الترسيب التجزيئي باستخدام اختلافات قابلية ذوبان الأملاح في درجات حرارة مختلفة. يُستخدم الفصل الكهروستاتيكي لخليط الملح كذلك في بعض المناجم، أمّا بقايا الصوديوم والمغنيزيوم الناتجَين فهي إمّا أن تُخزّن تحت الأرض أو فوقها على شكل كومة ركامية. ينتهي مآل معظم أملاح البوتاسيوم المنقب عنها بعد المعالجة على شكل ملح كلوريد البوتاسيوم. على نطاق الصناعات المعدنية يشار إلى كلوريد البوتاسيوم إما بالبوتاس أو موريات (كلوريد) البوتاس أو بالاختصار MOP.[27]

يمكن أن يُستخلَص البوتاسيوم النقي عبر التحليل الكهربائي لهيدروكسيده في عملية لم تتغيّر إلّا قليلاً منذ أوّل استخدام لها بواسطة همفري ديفي سنة 1807. رغم أنّ عملية التحليل الكهربائي طُوِّرت واستُخدِمت على نطاق صناعي منذ العقد 1920، إلّا أنّ الطريقة الحرارية عبر مفاعلة الصوديوم مع كلوريد البوتاسيوم في عملية توازن كيميائي أصبحت الطريقة السائدة في خمسينات القرن العشرين؛ حيث يتمّ إنتاج سبيكة صوديوم-بوتاسيوم عبر تغيير وقت التفاعل وكمّية الصوديوم المستخدم في التفاعل. كما كانت تستخدم عملية غريسهايمر أيضاً لإنتاج البوتاسيوم، والتي تتضمن تفاعل فلوريد البوتاسيوم مع كربيد الكالسيوم.[27][34]

(الطريقة الحرارية)
(عملية غريسهايمر)

يبلغ ثمن معدن (فلز) البوتاسيوم بدرجة كاشف حوالي 22 دولار أمريكي للكيلوغرام سنة 2010 (سعر الجملة)؛ في حين أنّ درجات النقاوة الأقل منه أرخص بشكل معتبر. يتميّز سوق البوتاسيوم بتقلّبه، لأن التخزين طويل المدى لهذا الفلزّ صعب، إذ يجب تخزينه في جوٍّ تحت غاز خامل وجافّ أو في زيت معدني لامائي لمنع تكوّن طبقة سطحية من فوق أكسيد البوتاسيوم، وهي ذات خواص متفجّرة وحسّاسة للضغط وتنفجر عند خدشها؛ كما أنّ الانفجار الناتج يُحدث حريقاً يصعُب إطفاؤه عادةً.[35][36]

النظائر
المقالة الرئيسة: نظائر البوتاسيوم

يوجد هناك خمسٌ وعشرونَ نظيراً معروفاً للبوتاسيوم، ثلاثةٌ منها متوفّرة طبيعياً وهي بوتاسيوم-39 39K بنسبة 93.3%، وبوتاسيوم-40 40K بنسبة 0.0117% وبوتاسيوم-41 41K بنسبة 6.7%. يعدّ نظير البوتاسيوم-40 من النظائر المشعّة، ويبلغ عمر النصف له مقدار 1.250×109 سنة، وهو يضمحلّ إمّا إلى نظير الآرغون 40Ar المستقرّ عبر عملية التقاط إلكترون أو انبعاث البوزيترون (11.2%) أو إلى نظير الكالسيوم 40Ca المستقرّ عبر عملية اضمحلال بيتا (88.8%).[37]

يستفاد من الاضمحلال الإشعاعي لنظير البوتاسيوم-40 في عملية تأريخ بنظائر بوتاسيوم-آرغون K-Ar، وذلك لتقدير عمر العيّنات الصخرية. وتعتمد الطريقة على افتراض أنّ الصخور لم تكن حاوية على أيّ آرغون عند نشوئها، وأنّ كلّ الآرغون الموجود له أصل إشعاعي من نظير البوتاسيوم؛ وعند قياس نسبة الآرغون إلى نسبة البوتاسيوم يمكن تقدير عمر الصخور. تعدّ معادن البيوتيت والمسكوفيت والهورنبلند والفلسبار من أمثلة أنواع الصخور التي يمكن تقدير عمرها بهذه الطريقة؛ بالإضافة إلى العيّنات الصخرية الكاملة البركانية والنارية في بعض الأحيان.[38] في تطبيقاتٍ أخرى يُستفاد من نظائر البوتاسيوم في الوسم الإشعاعي في دراسات التجوية ودورة المغذيات، خاصّةً أنّ البوتاسيوم من المغذّيات الصغرى لعددٍ كبيرٍ من الكائنات الحيّة.[39] من حيث الترتيب، يعدّ نظير البوتاسيوم-40 مثلاً أكبرَ مصدرٍ للإشعاع الطبيعي عند البشر والحيوانات، وذلك بشكل أكبر من الكربون-14 14C. في جسم إنسان كتلته 70 كغ فإنّ هناك حوالي 4400 نواةٍ من 40K تتضمحلّ كلّ ثانية.[40] يبلغ النشاط الإشعاعي للبوتاسيوم الطبيعي مقدار 31 بيكريل لكلّ غرام.[41]

الخواص الفيزيائية
اختبار اللهب للبوتاسيوم.

يوجد البوتاسيوم في الشروط القياسية من الضغط ودرجة الحرارة بالطور الصلب وذلك على شكل فلزّ له لون فضّي-رمادي، وله نقطة انصهار منخفضة نسبياً (63.5 °س). يعدّ البوتاسيوم ثاني أقلّ الفلزّات كثافةً بعد الليثيوم؛ وهو طري، بحيث يمكن قطعه بالسكين عند تطبيق ضغط خفيف نسبياً. عند التعرّض للهواء يفقد البوتاسيوم لمعانه ويميل إلى تشكيل لون رمادي.[42] يعطي اختبار اللهب للبوتاسيوم ومركّباته لوناً ليليكياً، وتكون ذروة الانبعاث فيه ذات طول موجة مقدارها 766.5 نانومتر.[43]

وُجدَ باستخدام أسلوب المحاكاة بالحاسوب أنّه يمكن لفلزّ البوتاسيوم أن يكون في الحالة الصلبة والحالة السائلة في الوقت نفسه عند تطبيق ضغوط مرتفعة للغاية.[44]

الخواص الكيميائية

لذرّة البوتاسيوم المعتدلة 19 إلكتروناً، ويكون التوزيع الإلكتروني على الشكل Ar] 4s1]، والذي يشير إلى أن الأغلفة الإلكترونية الداخلية مماثلة للتوزيع الإلكتروني المستقرّ للغاز النبيل المجاور، وهو عنصر الآرغون؛ كما يشير أيضاً إلى وجود إلكترون وحيد في الغلاف الإلكتروني الخارجي (غلاف التكافؤ). بسبب تلك العوامل المذكورة، وبالإضافة إلى أنّ طاقة التأيّن الأولى منخفضة نسبياً (مقدارها 418.8 كيلوجول/مول)، لذلك فإنّ ذرّة البوتاسيوم تميل في أغلب الأحيان إلى فقدان الإلكترون الخارجي وتشكيل أيون موجب أحادي الشحنة. يمكن لذرّة البوتاسيوم ضمن شروط خاصة أن تكتسب إلكتروناً وتشكّل أيونات قلويد سالبة الشحنة −K (تعرف باسم كاليد أو بوتاسيد).[45][46] بالمقابل، فإنّ طاقة التأيّن الثانية مرتفعة جدّاً (3052 كيلوجول/مول)، لأنّ إزالة إلكترونَين من الغلاف الإلكتروني للبوتاسيوم يزعزع الاستقرار في الغلاف الإلكتروني الثالث الداخلي الذي يؤمّنه مبدأ قاعدة الثمانيات، والموافق للتشكيل الإلكتروني لغاز الآرغون النبيل.[46] بالتالي يعدّ البوتاسيوم عنصراً أحادي التكافؤ، ولا يميل إلى تشكيل مركّبات ذات حالة أكسدة أعلى من +1.[45]

يصنّف عنصر البوتاسيوم كيميائياً ضمن مجموعة الفلزّات القلوية النشيطة كيميائياً، فهو يتفاعل بعنفٍ مع أكسجين الهواء مشكّلاً بيروكسيد البوتاسيوم؛ وبشكل مماثل مع الأكسجين في الماء، إذ يتفاعل أيضاً بعنف وبشكل ناشر للحرارة مشكّلاً هيدروكسيد البوتاسيوم بالإضافة إلى غاز الهيدروجين. يمكن للبوتاسيوم أن يتفاعل حتى بوجود آثار ضئيلة من الماء، لذلك يستخدم هو وسبيكة صوديوم-بوتاسيوم السائلة NaK ضمن المجفّفات القويّة للمذيبات العضوية قبل عملية التقطير.[47] بسبب الحساسية الكبيرة للبوتاسيوم تجاه الماء والهواء، فإنّ التفاعلات مع العناصر الأخرى ممكنة فقط تحت ظروف خاملة مثل العمل تحت غاز الآرغون. لا يتفاعل البوتاسيوم مع أغلب هيدروكرونات مثل الزيوت المعدنية أو الكيروسين. ينحلّ البوتاسيوم فوراً في الأمونيا وبشكلٍ جيّدٍ جدّاً (حتّى 480 غرام لكلّ 1000 غرام من الأمونيا عند 0° س)؛ ويتفاوت لون المحلول حسب التركيز من الأزرق إلى الأصفر، وتمتلك تلك المحاليل موصلية كهربائية مرتفعة نسبياً. ففي محلولٍ نقيٍّ يتفاعل البوتاسيوم ببطءٍ مع الأمونيا ليشكّل أميد البوتاسيوم KNH2، ويمكن تحفيز هذا التفاعل بوجود آثار من أملاح فلز انتقالي.[48]

يعدّ البوتاسيوم من المختزلات القويّة (يوجد البوتاسيوم أسفل قائمة الجهود القياسية)، وهو قادرٌ على اختزال عددٍ من الأملاح إلى فلزّاتها الموافقة.[49]

المركّبات الكيميائية
تمثيل لبنية مركّب فوق أكسيد البوتاسيوم KO2 الصلبة.

تعدّ حالة الأكسدة +1 الأكثر شيوعاً في مركّبات البوتاسيوم الكيميائية، حيث أنّ كاتيونات البوتاسيوم +K مستقرّة ويصعب جدّاً اختزالها إلى البوتاسيوم العنصري.[45]

يتأكسد البوتاسيوم بسرعة أكبر من باقي الفلزّات، وغالباً ما يشكّل أكاسيداً متعدّدة كما هو الحال مع باقي الفلزّات القلوية ما عدا الليثيوم. هناك ثلاثة أكاسيد معروفة للبوتاسيوم، وهي أكسيد البوتاسيوم K2O وبيروكسيد البوتاسيوم K2O2 وفوق أكسيد البوتاسيوم KO2.[50] يتشكّل بيروكسيد وفوق أكسيد (سوبر أكسيد) البوتاسيوم ضمن شروط خاصّة، وهي تحوي في تركيبها على رابطة أكسجين-أكسجين. تتفاعل أكاسيد البوتاسيوم بعنفٍ في الماء مشكّلةًً هيدروكسيد البوتاسيوم KOH.

يعدّ هيدروكسيد البوتاسيوم من القلويّات القويّة، وهو ينحلّ بشكل كبير جدّاً في الماء، حيث ينحلّ منه حتى 1.21 كغ لكلّ ليتر من الماء.[51][52] يتفاعل KOH مع ثنائي أكسيد الكربون فوراً ليعطي كربونات البوتاسيوم K2CO3، وهو يستخدم لإزالة الآثار من غاز CO2 في الجوّ.

على العموم تتّسم مركّبات البوتاسيوم بأنّها أيونية، وبسبب طاقة الإماهة المرتفعة لأيونات +K فإنّ لمركّبات البوتاسيوم انحلالية ممتازة في الماء. إنّ الأنواع الكيميائية الرئيسية للبوتاسيوم في محاليله المائية هي المعقّدات المُمَيَّهَة +K(H2O)]n]، حيث يمكن لـِ n أن تكون 6 أو 7.[53]

أيون البوتاسيوم عديم اللون في محاليله المائية، ومن الصعب جدّاً ترسيبه. من الطرق الممكنة لترسيب البوتاسيوم التفاعل مثلاً مع رباعي فينيل بورات الصوديوم وحمض كلورو البلاتينيك وكوبالتي نتريت الصوديوم وذلك إلى رباعي فينيل بورات البوتاسيوم وسداسي كلوروبلاتينات البوتاسيوم وكوبالتي نتريت البوتاسيوم، على الترتيب.[28]

الكشف عن البوتاسيوم

يمكن الكشف عن أيونات البوتاسيوم باستخدام كوبالتي نتريت الصوديوم في وجود حمض الخليك.

K3Co(NO2)6 (كوبالتي نتريت البوتاسيوم) هو راسب بلّوري أصفر، ولا يمكن القيام بهذا التفاعل في محلول قاعدي لأنّ Co(OH)3 سيترسّب عوضاً عن كوبالتي نتريت البوتاسيوم. كما لا يمكن القيام بهذا التفاعل كذلك في وجود حمض معدني لأنّ H3Co(NO2)6 سيتكوّن. توجد طريقة أخرى للكشف عن K+ بمعالجة ملح البوتاسيوم برباعي فينيل بورات الصوديوم.

الدور الحيوي

البوتاسيوم هو العنصر الثامن أو التاسع الأكثر شيوعاً في الجسم البشري حسب الكتلة (0.2%)، وهذا يعني أنّ شخصاً بالغاً يزن 60 كغ يحتوي على حوالي 120 غ من البوتاسيوم.[54] يحتوي الجسم على كمّيات متساوية تقريباً من البوتاسيوم والكبريت والكلور، ولا يفوقه شيوعاً سوى الكالسيوم والفوسفور (مع استثناء العناصر الأكثر شيوعاً CHON).[55] تتواجد أيونات البوتاسيوم في مجموعة واسعة ومتنوعة من البروتينات والإنزيمات.[56]

وظيفية كيميائية حيوية

تؤثّر مستويات البوتاسيوم على العديد من الوظائف الفيسيولوجية بما في ذلك:[57][58][59]

  • جهد الغشاء الخلوي في حالة الاسترخاء وانتقال جهود الحركة في الأنسجة العصبية، العضلية والقلبية. بسبب خصائصها الكهروستاتيكية والكيميائية، ولأنّ أيونات البوتاسيوم +K أكبر من أيونات الصوديوم +Na، لذلك يمكن لقنوات ومضخّات الأيونات في أغشية الخلية التفريق بينهما، وضخّ إحداهما بنشاط أو السماح بمرورها مع منع مرور الأخرى.[60]

الاستتباب

يشير استتباب البوتاسيوم إلى الحفاظ على محتوى الجسم الكامل من البوتاسيوم بما في ذلك مستوى البوتاسيوم في البلازما، ونسبة تراكيز البوتاسيوم داخل الخلوية وخارج الخلوية في حدود ضيّقة، وذلك عند تناول الوجبات، والإفراز الخلوي الإجباري، والانتقالات بين الأحياز داخل الخلوية وخارج الخلوية.

المعدّلات في البلازما

يجب أن يبقى تركيز البوتاسيوم في البلازما عادةً بين 2.5 و5 ميلي مول (أو ميلي مكافئ) لكل لتر وذلك عبر عدة آليات. قد يصاحب المستويات التي تزيد عن هذا النطاق زيادةً في معدّل الوفاة لأسباب متنوعة؛[61] وقد تتطور بعض أمراض القلب والكلى والرئتين بشكل أسرع إذا لم يُحافظ على مستويات البوتاسيوم في مصل الدم في النطاق العادي. توفّر وجبة متوسطة ذات محتوى 40-50 ميلي مول من البوتاسيوم للجسم قدراً يفوق القدر المتواجد منه في جميع البلازما (20-25 ميلي مول)، إلّا أنّ هذه الوجبة لا تزيد من تركيز البوتاسيوم في البلازما سوى بـ10% وذلك عبر الطرح الفوري والفعّال له بواسطة الآليات الكلوية.[62]

نقص بوتاسيوم الدم هو اعتلال في بوتاسيوم البلازما ويمكن أن يكون قاتلاً إذا كان شديداً. تتفاوت الأسباب الشائعة لحدوثه بين فقدان البوتاسيوم عبر طرح السبيل الهضمي (تقيؤ، أو إسهال) أو عبر الطرح الكلوي (البوال).[63] تشمل أعراض الاعتلال وَهَنًا في العضلات، والتغلّف المعوي، واضطرابات في تخطيط كهربائية القلب، وانخفاض استجابة ردّة الفعل؛ وفي الحالات الحادّة: شلل تنفسي، وقلاء واضطراب النظم القلبي.[64]

آليات التحكّم

تتحكم أربع آليات أساسية بضبط مستوى البوتاسيوم في البلازما، لها أسماء وتصنيفات متعددة، وهي: 1) نظام تغذية راجعة سالبة تفاعلي، 2) نظام تغذية أمامية تفاعلي، 3) نظام تنبُّؤي أو يوماوي، 4) نظام نقل غشائي خلوي أو داخلي. تسمّى الآليات الثلاث الأولى إجمالاً، في بعض الأحيان، «نظام استتباب البوتاسيوم الخارجي»،[65] وتسمّى الآليتان الأولَيَتان «نظام استتباب البوتاسيوم التفاعلي».

  • نظام تغذية راجعة سالبة تفاعلي: يشير إلى النظام الذي يُحدِث طرحاً كلوياً للبوتاسيوم استجابةً لزيادة مستوياته في البلازما (تناول البوتاسيوم، أو انزياحه خارج الخلايا أو حقن وريدي).
نشاط مضخة الصوديوم والبوتاسيوم مثال على النقل النشط. يستخدم البروتينان الناقلان المدمجان في الغشاء الخلوي يسارا الـATP لنقل الصوديوم خارج الخلية عكس تدرّج التركيز، أمّا البروتينان اللذان على اليمين فيستخدمان نقل نشط ثانوي لنقل البوتاسيوم لداخل الخلية. هذه العملية تؤدّي إلى إعادة بناء الـATP.
  • نظام تغذية أمامية تفاعلي: يشير إلى نظام غير مفهوم كلّياً يُحدِث طرحاً كلوياً للبوتاسيوم استجابةً لتناول البوتاسيوم وذلك قبل أي زيادة في مستوى البوتاسيوم بالبلازما. ربّما تبدأ هذه العملية بواسطة مستقبلات البوتاسيوم في الخلايا المعوية التي تكتشف البوتاسيوم الذي تمّ تناوله وتُحدث إشارات مبهمة واردة إلى الغدّة النخامية.
  • نظام تنبُّؤي أو يوماوي: يزيد من الطرح الكلوي للبوتاسيوم أثناء ساعات تناول الوجبات (كمثال: النهار لدى البشر والليل لدى القوارض) بشكلٍ مستقلّ عن وجود أو كمّية أو انعدام تناول البوتاسيوم. ويتمّ بواسطة مذبذب يوماوي في النواة فوق التصالبة من الدماغ (الساعة المركزية)، وهذا يؤدّي إلى إفراز الكليتين (الساعة الملحقة) للبوتاسيوم بهذه النظم اليوماوي.
  • نظام نقل الأيونات: يُنقَل البوتاسيوم عبر الغشاء الخلوي باستخدام آليتين، إحداهما نشطة (أو فعّالة)، وتضخّ الصوديوم خارج الغشاء الخلوي والبوتاسيوم داخله. والثانية هامدة (غير نشطة) تسمح بخروج البوتاسيوم من الخلية. تؤثّر كاتيونات البوتاسيوم والصوديوم على توزيع السائل بين الأحياز الداخل والخارج خلوية عبر القوى الأسموزية. يحدث انتقال البوتاسيوم والصوديوم عبر الغشاء الخلوي بواسطة مضخة الصوديوم والبوتاسيوم.[66] تستخدم هذه المضخّة الأيونية الـATP لضخّ ثلاثة أيونات صوديوم خارج الخلية وأيونَي بوتاسيوم داخلها، مكونةً تدرّجاً كهروكيميائياً وقوة دافعة كهربائية عبر غشاء الخلية. تعدّ قنوات البوتاسيوم عالية الانتقائية (وهي رباعية القسيمات) حاسمةً لفرط الاستقطاب داخل العصبونات بعد تحفيز (بدء) جهد فعلٍ ما على سبيل المثال. إنّ قناة البوتاسيوم KirBac3.1 المكتشفة حديثا هي خامس قناة بوتاسيوم (KvAP ،KirBac3.1،KirBac1.1،KcsA وMthK) تمّ تحديد بنيتها، وجميع قنوات البوتاسيوم هذه تعود لكائنات بدائية النوى.[67]

التصفية الكلوية، إعادة الامتصاص والطرح

التعامل الكلوي مع البوتاسيوم ذو صلةٍ وثيقةٍ بالتعامل مع الصوديوم. فالبوتاسيوم هو كاتيون (أيون موجب) مهمّ داخل الخلايا الحيوانية [150 ميلي مول/ل (4.8 غ)]، في حين أنّ الصوديوم كاتيون مهمّ في السائل خارج الخلوي [150 ميلي مول/ل (3.345 غ)]. تتم تصفية حوالي 180 لتر من البلازما في الكليتين عبر الكبيبة وإلى النبيبات الكلوية كلّ يوم.[68] ويتواجد في هذه التصفية حوالي 600غ من الصوديوم و33غ من البوتاسيوم. بما أنّ حوالي 1-10غ من الصوديوم و 1-4غ من البوتاسيوم فقط يمكن لها أن تُستبدَل بأيونات متحصّل عليها من الوجبات، فيجب أن تعيد التصفية الكلوية امتصاص الباقي بكفاءة من البلازما.

منظر علوي لنموذج جزيئي لقناة البوتاسيوم. تعبر أيونة البوتاسيوم البنفسجية غبر القناة.

يعاد امتصاص الصوديوم للحفاظ على الحجم خارج الخلوي، والضغط الأسموزي، وتركيز الصوديوم في مصل الدم ضمن حدود ضيّقة؛ ويعاد امتصاص البوتاسيوم للحفاظ على تركيزه في مصل الدم في حدود ضيّقة كذلك.[69] تعمل مضخّات الصوديوم في الأنيببات الكلوية على إعادة امتصاص الصوديوم. بالمقابل، يحب الحفاظ على البوتاسيوم لأنّ كمّيته في بلازما الدم صغيرة جدّاً، ويقدّر مجموع كمّية البوتاسيوم في الخلايا بضعف كمّيتها في الدمّ بحوالي 30 مرّة تقريباً، وهذه الحالة ليست حرجة بالنسبة للبوتاسيوم، لأن انتقال البوتاسيوم يكون هامداً [70][71] على عكس تدفّق الصوديوم استجابةً لتوازن دونان ظاهري (لكن ليس حقيقي)،[72] فلا يمكن لتركيز البوتاسيوم في البول أبداً أن ينخفض تحت تركيزه في مصل البلازما، باستثناء بعض الحالات التي يتم فيها طرح الماء بنشاط في نهاية العملية. يُطرح البوتاسيوم مرّتين ويعاد امتصاصه ثلاث مرّات قبل أن يصل البول إلى الأنيببات الجامعة.[73] في تلك المرحلة، عادةً ما يكون للبول نفس تركيز البوتاسيوم في البلازما. في نهاية العملية يتم طرح البوتاسيوم مرة إضافية أخرى إن كانت مستوياته في البلازما عالية جداً.[73][74]

عند عدم تناول البوتاسيوم، يتمّ طرح حوالي 200 مغ يومياً -لمدّة أسبوع تقريباً- حتى ينخفض تركيز البوتاسيوم في البلازما إلى مستوى عوزٍ خفيف يقدّر بـ 3.0-3.5 ميلي مول/لتر.[75] إن استمرّ انعدام تناول البوتاسيوم، يستمرّ انخفاض تركيزه حتّى يصل درجة العوز الحادّ الذي يسبّب الوفاة في النهاية.[76]

ينتقل البوتاسيوم بشكل هامد عبر المسامات في الغشاء الخلوي. حين تنتقل الأيونات عبر ناقلات الأيون (المضخّات) توجد بوابة في هذه المضخات على كلا جانبي الغشاء الخلوي، ولا يمكن أن تنفتح سوى بوابة واحدة كلّ مرة. نتيجةً لذلك، ينتقل حوالي 100 أيون كلّ ثانية. للقنوات الأيونية بوابة واحدة، ولا يمكن سوى لنوع واحد من الأيونات التدفق عبرها بمعدّل 10 ملايين إلى 100 مليون أيون في الثانية.[77] إنّ الكالسيوم مطلوب لفتح المسامات، [78] رغم أنه يمكن أن يعمل بشكل معاكس في إغلاق مسام واحد على الأقل.[79] تحاكي مجموعات كربونيل الأحماض الأمينية داخل المسام حلمأة الماء التي تحدث في محلول الماء [80] عبر طبيعة الشحنات الكهروستاتيكية الموجودة على أربع مجموعات كربونيل داخل المسام.[81]

التغذية

التوصيات الغذائية

تحدّد الأكاديمية الوطنية للطب الخاصّة بالولايات المتحدة، بالنيابة عن كلّ من الولايات المتّحدة وكندا، متوسّط الاحتياجات المقدّرة (EARs) والمقنّنات الغذائية الموصى بها (RDAs) أو التناولات الكافية (AIs) حين لا تكون هنالك معلومات كافية لتحديد متوسّط الاحتياجات والمسموحات الموصى بها. يُشار إجمالاً إلى متوسّط الاحتياجات والمسموحات الموصى بها والتناولات الكافية ومعدّلات التناول القصوى (ULs) بالكمّية الغذائية المرجعية.

للذكور والإناث الأقل من 9 سنين، تبلغ التناولات الكافية من البوتاسيوم مقدار: 400 مغ للرضع من عمر 0-6 أشهر؛ 680 مغ للرضع من عمر 7-12 شهر؛ 2000 مغ للأطفال من عمر 1-3 سنين؛ و2300 مغ للأطفال من عمر 4-8 سنين.

للذكور البالغين 9 سنين فما فوق، تبلغ التناولات الكافية من البوتاسيوم مقدار: 2500 مغ للأطفال من عمر 9-13 سنة؛ 3000 مغ للمراهقين من عمر 14-18 سنة؛ و3400 للذين أعمارهم من 19 سنة أو أكبر.

للإناث البالغات 9 سنين فما فوق، تبلغ التناولات الكافية من البوتاسيوم مقدار: 2300 مغ للفتيات من عمر 9-18 سنة؛ 2600 مغ للنساء البالغات أعمارهن 19 سنة أو أكبر.

للنساء الحوامل والمرضعات، تبلغ التناولات الكافية من البوتاسيوم مقدار: 2600 مغ للنساء الحوامل من عمر 14-18 سنة؛ و2900 مغ للحوامل اللاتي أعمارهن 19 سنة أو أكبر؛ أمّا بالنسبة للمرضعات فـ2500 ملغ للمرضعات من عمر 14-18 سنة؛ و2800 مغ للمرضعات اللاتي أعمارهن 19 سنة أو أكبر. بالنسبة للسلامة، تحدّد الأكاديمية الوطنية للطبّ كذلك معدلات التناول الأقصى المقبولة (ULs) للفيتامينات والمعادن، إلا أنّه بالنسبة للبوتاسيوم لم تكن الدلائل كافية، لذلك لم يتمّ تحديد معدّل تناول أقصى له.[82][83]

معظم الأمركيين لا يتناولون سوى نصف الكمية يومياً؛[84] ونفس الأمر في الاتحاد الأوروبي، وبشكل خاصّ في ألمانيا وإيطاليا، حيث عدم تناول الكفاية من البوتاسيوم أمر شائع نسبياً.[85] توصي هيئة الخدمات الصحّية الوطنية الخاصّة بالمملكة المتحدة بتناول كمّيات مماثلة، وتقول أنّ البالغين يحتاجون 3500 مغ يومياً، وأنّ الكمّيات الفائضة قد تسبّب مشاكل صحية مثل آلام المعدة والإسهال.[86]

المصادر الغذائية ونقص التناول

يتوفّر البوتاسيوم في جميع الفواكه والخضار واللحم والسمك. من الأطعمة التي تحتوي على تراكيز عالية من البوتاسيوم كل من: اليام، البقدونس وكذلك المشمش المجفّف، والحليب والشوكولاتة، وجميع المكسرات (وبشكل خاص اللوز والفستق)، والبطاطس، وبتيلات الخيزران، والموز، والأفوكادو، وماء جوز الهند، وفول الصويا والنخالة.[87] تدرج وزارة الزراعة الخاصّة بالولايات المتحدة الأطعمة التالية أيضاً: معجون الطماطم، وعصير البرتقال، والشمندر الأحمر، والفاصوليا، والبطاطس، وموز الجنة، الموز، والمشمش وعدّة مصادر غذائية أخرى للبوتاسيوم، مرتّبةً تنازلياً تبعاً لمحتواها من الكالسيوم. إنّ المقدار اليومي الكافي من البوتاسيوم يمكن تحصيله من 5 حبّات موز الجنة أو 11 حبّة موز.[88]

إنّ الحمية الغذائية التي فيها كمّية منخفضة من البوتاسيوم قد تسبّب ارتفاع ضغط الدم [89] ونقص بوتاسيوم الدم.

يوضّح الجدول التالي كمّيات البوتاسيوم في الأطعمة الغنية به بالميلي غرام لكل 100 غ:

المصدر الغذائي الكمّية
(ملغ/ 100غ)
فول الصويا (مجفّف)1.800 ملغ
مشمش (مجفّف)[90]1.370 ملغ
نخالة1.350 ملغ
فستق1.020 ملغ
معجون الطماطم1.014 ملغ
شمندر أحمر أوراق (مطهية)909 ملغ
عدس840 ملغ
زبيب749 ملغ
لوز705 ملغ
المصدر الغذائي الكمية
(ملغ / 100غ)
عصير برتقال674 ملغ
فول سوداني658 ملغ
دقلة النور656 ملغ
حليب الصويا638 ملغ
كستناء حلو (محمّص)592 ملغ
حنطة سوداء (الحبوب الكاملة)577 ملغ
كاجو565 ملغ
بطاطا مقلية (بالزيوت النباتية)550 ملغ
بطاطس (مطهوة)535 ملغ
المصدر الغذائي الكمية
(ملغ / 100غ)
فول الصويا (مطهو)515 ملغ
أفوكادو485 ملغ
زنباع (الأبيض)484 ملغ
سبانخ (مطهو)466 ملغ
موز الجنة (مطهو)464 ملغ
فاصولياء454 ملغ
طماطم439 ملغ
فاصولياء (مطهوة)402 ملغ

مكمّلات غذائية

عادةً ما تُستخدم مكمّلات البوتاسيوم مقترنةً مع مدرّات البول التي تمنع إعادة امتصاص الصوديوم والماء عكس اتجاهه من الأنيبيب البعيد (مثل الثيازيد ومدرات البول العروية)، لأن ذلك يعزّز زيادة طرح الأنيبيب البعيد للبوتاسيوم، والذي تكون نتيجته زيادةٌ في طرح البوتاسيوم. تتوفّر مجموعة متنوّعة من مكمّلات البوتاسيوم، منها التي تستلزم وصفات طبية ومنها التي لا تستلزم ذلك. يمكن أن يُذاب كلوريد البوتاسيوم في الماء، لكنّ المذاق المالح/ المرّ يجعل المكمّلات السائلة غير مستساغة. يتراوح مجال الجرعات الاعتيادي بين 10 ميلي مول (400 ملغ) إلى 20 ميلي مول (800 ملغ). البوتاسيوم متوفّر كذلك على شكل أقراص أو كبسولات والتي أُنشِئت كي تسمح للبوتاسيوم أن يترشّح ببطء خارج المطرس، لأن التراكيز العالية من أيونات البوتاسيوم التي تظهر مجاورة لقرص صلب يمكن أن تضرّ وتجرح الغشاء المخاطي للمعدة أو الأمعاء.

لأن الكليتين هما موقع طرح البوتاسيوم، فالأفراد الذين يعانون من اختلال وظائف الكلى عرضة لخطر الإصابة بفرط بوتاسيوم الدم إن لم يتم تنظيم وتحديد تناول البوتاسيوم عبر الوجبات والمكمّلات. خَلُصَ تحليل تلوي إلى أنّه يصاحب الزيادةً في تناول البوتاسيوم اليومي بقدر 1640 ملغ انخفاض بنسبة 21% في خطر التعرض لسكتة.[91] لذلك فإنّه يمكن أن يكون كلوريد البوتاسيوم وبيكربونات البوتاسيوم مفيدين للتحكّم في ارتفاع ضغط الدم الخفيف.[92] في سنة 2016، جاء البوتاسيوم في المرتبة 33 في قائمة الأدوية الموصوفة في الولايات المتحدة بحوالي 22 مليون وصفة.[93]

التعرف عليه بواسطة براعم التذوق

يمكن التعرّف على البوتاسيوم بالتذوّق لأنه يُحدِث ثلاثةً من خمسة أنواع من أحاسيس التذوق، وذلك حسب التركيز. لمحاليل أيونات البوتاسيوم المخففة مذاق حلو، وهذا يسمح بوضع تراكيز متوسطة منه في الحليب والعصائر؛ أمّا التراكيز العالية فتتزايد مرارتها/قلويتها بتزايد التركيز، وتصبح في النهاية مالحة المذاق. تجعل توليفة المرارة والملوحة التي تمتاز بها محاليل البوتاسيوم عالية التركيز مكملاته السائلة ذات مذاق غير مستساغ.[94][95]

الاستخدامات التجارية

التسميد
سماد كبريتات البوتاسيوم/كبريتات المغنيزيوم.

أيونات البوتاسيوم مكوّنٌ أساسيٌّ في غذاء النبات، وتوجد في معظم أنواع التربة.[5] وتُستخدم سماداً في الزراعة، والبستنة، والزراعة في الماء على شكل كلوريد (KCl)، كبريتات K2SO4، نترات KNO3، وهي تمثل حصة البوتاسيوم "K" في المحتوى "NPK" (نسبةً إلى عناصر النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم)، الذي يعرض على ملصقات السماد. تستهلك الأسمدة الزراعية 95% من الإنتاج الكيميائي العالمي للبوتاسيوم، وحوالي 90% من هذا البوتاسيوم يُوفَّر على شكل كلوريد البوتاسيوم.[5] يتراوح محتوى البوتاسيوم في النبات بين 0.5% إلى 2% من وزن المحاصيل المحصودة ومتعارف على الرمز له بكمية K2O. تعتمد الزراعة الحديثة وفيرة الغلة على الأسمدة لاستبدال البوتاسيوم الضائع في الحصاد. معظم الأسمدة الزراعية تحتوي على كلوريد البوتاسيوم، في حين أنّ كبريتات البوتاسيوم تُستخدم لتسميد المحاصيل الحساسة للكلوريد أو المحاصيل التي تحتاج إلى كمّية كبيرة من الكبريتات. تُنتج الكبريتات في معظم الحالات بتفكيك المعدنيين كاينيت MgSO4·KCl·3H2O ولانجباينيت MgSO4·K2SO4. هناك أسمدة معدودة فقط تحتوي على نترات البوتاسيوم.[96] كان حوالي 93% من الإنتاج العالمي للبوتاسيوم في 2005 قد استُهلك في صناعة الأسمدة. فضلاً عن ذلك، يمكن للبوتاسيوم أن يلعب دورا مفتاحيا في دورة المغذيات عبر التحكّم في المخلّفات النباتية.[97]

الاستخدام الطبي
المقالة الرئيسة: كلورايد البوتاسيوم (استعمال طبي)

يستخدم البوتاسيوم على شكل كلوريد البوتاسيوم دواءاً لعلاج ومنع نقص بوتاسيوم الدم،[98] الذي يمكن أن يحدث نتيجة التقيؤ أو الإسهال أو بعض الأدوية المعينة.[99] يُعطى البوتاسيوم عبر حقن بطيء داخل الوريد أو عبر الفم.[100]

مضافات غذائية

طرطرات الصوديوم والبوتاسيوم KNaC4H4O6 هي المكوّن الرئيسي لذرور الخبز، وتُستخدم كذلك في تفضيض المرايا. برومات البوتاسيوم KBrO3 مؤكسد قوي (E924)، ويُستخدم لتحسين قوة عجينة الخبز وطول الأرز. يُستخدم بيكبريتيت البوتاسيوم KHSO3 حافظاً للأطعمة، وعلى سبيل المثال في صناعة النبيذ والجعة (لكن ليس في اللحوم)، ويُستخدم كذلك في تبييض المنسوجات، وفي دباغة الجلود.[101][102]

الصناعة

أشهر مركّبات البوتاسيوم الكيميائية هي: هيدروكسيد البوتاسيوم، كربونات البوتاسيوم، كبريتات البوتاسيوم وكلوريد البوتاسيوم، وتُنتَج ملايين الأطنان من هذه المركّبات سنوياً.

هيدروكسيد البوتاسيوم KOH قاعدة قوية تُستخدم في الصناعة لتعديل الأحماض القوية والضعيفة، وللتحكّم في pH الوسط وتصنيع أملاح البوتاسيوم. تُستخدم كذلك في تصبين الدهون والزيوت، المنظفات الصناعية، وفي تفاعلات الحلمأة كتلك الخاصّة بالأسترات.[103][104] يُتحصَّل على نترات البوتاسيوم KNO3 (أو ملح البارود) من مصادرٍ طبيعيةٍ مثل ذرق الطائر والمتبخرات؛ أو من مصادر صناعيةٍ عبر عملية هابر-بوش، وهو المؤكسد في البارود الأسود وسمادٌ زراعيٌ مهمّ. يُستخدم سيانيد البوتاسيوم KCN في إذابة النحاس والمعادن الثمينة وبشكل خاص الفضة والذهب عبر تشكيل معقّدات؛ وتطبيقاته تشمل استخدامه في تعدين الذهب، الطلي الكهربائي والتشكيل بالترسيب الكهربائي لهذه المعادن؛ كما يُستخدم في الاصطناع العضوي لتكوين النتريل. يُستخدم كربونات البوتاسيوم K2CO3 في صناعة الزجاج والصابون وأنابيب التلفاز الملونة والمصابيح الفلورية وفي أصبغة الأنسجة والمساحيق الملونة.[105] بيرمنغنات البوتاسيوم KMnO4 هي مادّة مؤكسدة، مبيِّضة، منقّية وتُستخدم لإنتاج السكارين. يُضاف كلورات البوتاسيوم KClO3 إلى أعواد الكبريت والمتفجرات. بروميد البوتاسيوم KBr وكان يُستخدم سابقاً في التخدير وفي التصوير الفوتوغرافي.[5]

كرومات البوتاسيوم K2CrO4 ويُستخدم في الحبر، والأصبغة، واللطخات (لون أحمر ناصع مصفر نوعا ما)، في المتفجرات والألعاب النارية، وفي دباغة الجلود، وفي ورق الذباب وأعواد ثقاب الأمان،[106] لكن كل هذه الاستخدامات هي بفضل كيميائية أيون الكرومات بدل أيون البوتاسيوم.[107]

استخدامات خاصة

توجد الآلاف من الاستخدامات لمختلف مركّبات البوتاسيوم. أحد الأمثلة هو فوق أكسيد البوتاسيوم KO2، وهي مادّة برتقالية صلبة تعمل مصدراً محمولاً للأكسجين وممتص لثنائي أكسيد الكربون. يُستخدم بشكل واسع في أنظمة التهوية في المناجم والغواصات والمركبات الفضائية لأنّه يشغل حجماً أقلّ من الأكسجين الغازي.[108][109]

مثالٌ آخر هو كوبالتي نتريت البوتاسيوم K3[Co(NO2)6] والذي يُستخدم خضاباً تحت اسم أوريولين أو أصفر الكوبالت.[110]

يمكن لنظائر البوتاسيوم المستقرّة أن تبرّد بالليزر كي تستخدم لسبر مشاكل أساسية وتكنولوجية في ميكانيكا الكم؛ إذ يملك النظيران البوزونيان رنين فشباخ مناسبٍ للقيام بدراسات تتطلّب تآثرات قابلة للتوليف، في حين أن النظير 40K هو أحد فرموينين اثنين فقط مستقرّين من بين الفلزّات القلوية.[111]

استخدامات مخبرية

سبيكة الصوديوم والبوتاسيوم NaK هي مائع يُستخدم وسطاً ناقلاً للحرارة ومجفّفاً لإنتاج مذيبات جافة خالية من الهواء. يمكن أن يُستخدم كذلك في التقطير التفاعلي.[112] السبيكة الثلاثية 12% صوديوم، 47% بوتاسيوم و41% سيزيوم لها أخفض نقطة انصهار من أي سبيكة آخرى وهي -78 درجة مئوية.

يُستخدم البوتاسيوم الفلزّي في العديد من أنواع مقاييس المغناطيسية.[113]

المخاطر
بوتاسيوم
المخاطر
رمز الخطر وفق GHS
وصف الخطر وفق GHS خطر
بيانات الخطر وفق GHS H260, H314
بيانات وقائية وفق GHS P223, P231+232, P280, P305+351+338, P370+378, P422[114]
NFPA 704

3
3
2
 

يتفاعل فلز البوتاسيوم بشدّة مع الماء منتجاً هيدروكسيد البوتاسيوم KOH وغاز الهيدروجين.

هذا التفاعل ناشرٌ للحرارة ويُطلق حرارة كافية لإشعال الهيدروجين الناتج عند تواجد الأكسجين. يميل البوتاسيوم إلى الانفجار عند التلامس مع الماء ومن دون وجود الأكسجين، ويسمّى ذلك الانفجار بانفجار كولوم والذي يمكن أن يرش المشاهدين بهيدروكسيد البوتاسيوم، وهو قلوي قويّ يدمّر الأنسجة الحيّة ويسبّب حروقاً جلدية. يلتهب البوتاسيوم المبشور بلطف في درجة حرارة الغرفة. يطفو الكالسيوم المحترق على الماء بسبب كثافته المنخفضة (0.89 غ/سم3)، ممّا يُعرّضه لأكسجين الجو. ينبغي استخدام عوامل إخماد الحرائق خاصة لإطقاء حرائق البوتاسيوم، لأن العديد منها، بما في ذلك الماء، غير فعّالة أو تزيد الأمر سوءاً. يستخدم لذلك الغرض كل من النيتروجين، والأرغون، أو المساحيق الصلبة مثل كلوريد الصوديوم (ملح المائدة)، أو كربونات الصوديوم (رماد الصودا) أو ثنائي أكسيد السيليكون (الرمل)، وهي فعّالة إن كانت جافّة. بعض مساحيق الإطفاء الجافّة من الصنف D المصمّمة لحرائق الفلزّات فعّالة كذلك، حيث تحرِم هذه العوامل الحريق من الأكسجين وتقوم بتبريد فلزّ البوتاسيوم.[115]

يتفاعل البوتاسيوم بشدّة مع الهالوجينات وينفجر عند تواجد البروم، ويتفاعل بالانفجار كذلك مع حمض الكبريتيك. أثناء الاحتراق، يشكّل البوتاسيوم البيروكسيدات وفوق الأكسيدات. يمكن أن تتفاعل هذه البيروكسيدات بشدّة مع المركّبات العضوية مثل الزيوت. يمكن أن تتفاعل كلّ من البيروكسيدات وفوق الأكاسيد انفجاريا مع البوتاسيوم الفلزّي.[116]

عادةً ما يُخزَّن البوتاسيوم تحت زيت معدني لامائي أو الكيروسين، لأنّه يتفاعل مع بخار الماء في الجو. على العكس من الليثيوم والصوديوم، فلا يجب أن يُخزّن البوتاسيوم تحت الزيت لمدّة تفوق ستّة أشهر، إلّا إذا كان في جوٍّ خالٍ من الأكسجين أو في فراغ. إذ يمكن بعد التخزين المطوّل وبتماسٍ مع أكسجين الهواء في الجوّ أن تتشكّل البيروكسيدات الخطيرة الحساسة للصدمات على الفلز وتحت غطاء الحاوية، ويمكنها الانفجار عند فتحها.[117]

بسبب النشاط الكيميائي الكبير لفلزّ البوتاسيوم فيجب أن يتم التعامل معه بحذرٍ شديد، مع حمايةٍ كاملةٍ للجلد والعينين، ومن الأفضل تواجد حاجز مقاوم للانفجار بين المستخدم والفلزّ. إن ابتلاع كمّيات كبيرة من مركّبات البوتاسيوم يمكن أن يؤدّي إلى الإصابة بفرط بوتاسيوم الدم، الذي يؤثّر بشدّة على نظام جهاز الدوران.[118][119] يستُخدم كلوريد البوتاسيوم في الولايات المتحدة في الإعدامات بالحقن القاتلة.[118]

انظر أيضًا

المراجع
  1. Augustyn, Adam، "Potassium/ Chemical element"، Encyclopedia Britannica، مؤرشف من الأصل في 9 يوليو 2019، اطلع عليه بتاريخ 17 أبريل 2019، Potassium Physical properties
  2. Webb, D. A. (أبريل 1939)، "The Sodium and Potassium Content of Sea Water" (PDF)، The Journal of Experimental Biology (2): 183، مؤرشف من الأصل (PDF) في 24 سبتمبر 2019.
  3. Anthoni, J. (2006)، "Detailed composition of seawater at 3.5% salinity"، seafriends.org.nz، مؤرشف من الأصل في 18 يناير 2019، اطلع عليه بتاريخ 23 سبتمبر 2011.
  4. Hall, John E.; Guyton, Arthur C. (2006)، Textbook of medical physiology، St. Louis, Mo: Elsevier Saunders، ISBN 0-7216-0240-1.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
  5. Greenwood, p. 73
  6. Marggraf, Andreas Siegmund (1761)، Chymische Schriften، ص. 167، مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2020.
  7. du Monceau, H. L. D. (1702–1797)، "Sur la Base de Sel Marin"، Memoires de l'Academie Royale des Sciences (باللغة الفرنسية): 65–68، مؤرشف من الأصل في 21 أغسطس 2019.
  8. Weeks (1932)، "The discovery of the elements. IX. Three alkali metals: Potassium, sodium, and lithium"، Journal of Chemical Education، 9 (6): 1035، Bibcode:1932JChEd...9.1035W، doi:10.1021/ed009p1035.
  9. Siegfried (1963)، "The Discovery of Potassium and Sodium, and the Problem of the Chemical Elements"، Isis، 54 (2): 247–258، doi:10.1086/349704، JSTOR 228541.
  10. Browne (1926)، "Historical notes upon the domestic potash industry in early colonial and later times"، Journal of Chemical Education، 3 (7): 749–756، Bibcode:1926JChEd...3..749B، doi:10.1021/ed003p749، مؤرشف من الأصل في 11 مارس 2022.
  11. Enghag, P. (2004)، "11. Sodium and Potassium"، Encyclopedia of the elements، Wiley-VCH Weinheim، ISBN 978-3-527-30666-4.
  12. Davy, Humphry (1808)، "On some new phenomena of chemical changes produced by electricity, in particular the decomposition of the fixed alkalies, and the exhibition of the new substances that constitute their bases; and on the general nature of alkaline bodies"، Philosophical Transactions of the Royal Society، 98: 1–44، doi:10.1098/rstl.1808.0001، مؤرشف من الأصل في 08 مارس 2020.
  13. Shaposhnik (2007)، "History of the discovery of potassium and sodium (on the 200th anniversary of the discovery of potassium and sodium)"، Journal of Analytical Chemistry، 62 (11): 1100–2، doi:10.1134/S1061934807110160.
  14. Davy, Humphry (1808)، "On some new phenomena of chemical changes produced by electricity, in particular the decomposition of the fixed alkalies, and the exhibition of the new substances that constitute their bases; and on the general nature of alkaline bodies"، Philosophical Transactions of the Royal Society، 98: 32، doi:10.1098/rstl.1808.0001، مؤرشف من الأصل في 08 مارس 2020.
  15. Klaproth, M. (1797) "Nouvelles données relatives à l'histoire naturelle de l'alcali végétal" (New data regarding the natural history of the vegetable alkali), Mémoires de l'Académie royale des sciences et belles-lettres (Berlin), pp. 9–13 ; see p. 13. نسخة محفوظة 24 يناير 2020 على موقع واي باك مشين.
  16. Davy, Humphry (1809)، "Ueber einige neue Erscheinungen chemischer Veränderungen, welche durch die Electricität bewirkt werden; insbesondere über die Zersetzung der feuerbeständigen Alkalien, die Darstellung der neuen Körper, welche ihre Basen ausmachen, und die Natur der Alkalien überhaupt" [On some new phenomena of chemical changes that are achieved by electricity; particularly the decomposition of flame-resistant alkalis [i.e., alkalies that cannot be reduced to their base metals by flames], the preparation of new substances that constitute their [metallic] bases, and the nature of alkalies generally]، Annalen der Physik، 31 (2): 113–175، Bibcode:1809AnP....31..113D، doi:10.1002/andp.18090310202، مؤرشف من الأصل في 3 سبتمبر 2019.
  17. Berzelius, J. Jacob (1814) Försök, att, genom användandet af den electrokemiska theorien och de kemiska proportionerna, grundlägga ett rent vettenskapligt system för mineralogien [Attempt, by the use of electrochemical theory and chemical proportions, to found a pure scientific system for mineralogy]. Stockholm, Sweden: A. Gadelius., p. 87. نسخة محفوظة 9 يناير 2020 على موقع واي باك مشين.
  18. 19. Kalium (Potassium) – Elementymology & Elements Multidict. vanderkrogt.net نسخة محفوظة 18 فبراير 2019 على موقع واي باك مشين.
  19. Liebig, Justus von (1840)، Die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Agricultur und Physiologie (باللغة الألمانية)، مؤرشف من الأصل في 08 مارس 2020.
  20. Cordel, Oskar (1868)، Die Stassfurter Kalisalze in der Landwirthschalt: Eine Besprechung ... (باللغة الألمانية)، L. Schnock، مؤرشف من الأصل في 9 يناير 2020.
  21. Birnbaum (1869)، Die Kalidüngung in ihren Vortheilen und Gefahren (باللغة الألمانية)، مؤرشف من الأصل في 08 مارس 2020.
  22. United Nations Industrial Development Organization and Int'l Fertilizer Development Center (1998)، Fertilizer Manual، ص. 46, 417، ISBN 978-0-7923-5032-3، مؤرشف من الأصل في 18 يناير 2020.
  23. Shimansky, V.؛ Bikmaev؛ Galeev؛ Shimanskaya؛ وآخرون (سبتمبر 2003)، "Observational constraints on potassium synthesis during the formation of stars of the Galactic disk"، Astronomy Reports، 47 (9): 750–762، Bibcode:2003ARep...47..750S، doi:10.1134/1.1611216.
  24. The, L.-S.؛ Eid؛ Meyer (2000)، "A New Study of s-Process Nucleosynthesis in Massive Stars"، The Astrophysical Journal، 533 (2): 998، arXiv:astro-ph/9812238، Bibcode:2000ApJ...533..998T، doi:10.1086/308677، ISSN 0004-637X.
  25. Greenwood, p. 69
  26. Micale؛ Cipollina؛ Rizzuti (2009)، Seawater Desalination: Conventional and Renewable Energy Processes، Springer، ص. 3، ISBN 978-3-642-01149-8، مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2020.
  27. Prud'homme؛ Krukowski (2006)، "Potash"، Industrial minerals & rocks: commodities, markets, and uses، Society for Mining, Metallurgy, and Exploration، ص. 723–740، ISBN 978-0-87335-233-8.
  28. Holleman؛ Wiberg؛ Wiberg (1985)، "Potassium"، Lehrbuch der Anorganischen Chemie (باللغة الألمانية) (ط. 91–100)، Walter de Gruyter، ISBN 978-3-11-007511-3.
  29. Ross, William H. (1914)، "The Origin of Nitrate Deposits"، Popular Science، Bonnier Corporation، ص. 134–145.
  30. Garrett (31 ديسمبر 1995)، Potash: deposits, processing, properties and uses، Springer، ISBN 978-0-412-99071-7، مؤرشف من الأصل في 7 ديسمبر 2016.
  31. Ober, Joyce A.، "Mineral Commodity Summaries 2008:Potash" (PDF)، United States Geological Survey، مؤرشف من الأصل (PDF) في 11 يناير 2019، اطلع عليه بتاريخ 20 نوفمبر 2008.
  32. Ober, Joyce A.، "Mineral Yearbook 2006:Potash" (PDF)، United States Geological Survey، مؤرشف من الأصل في 11 يناير 2019، اطلع عليه بتاريخ 20 نوفمبر 2008.
  33. Wishart, David J. (2004)، Encyclopedia of the Great Plains، U of Nebraska Press، ص. 433، ISBN 978-0-8032-4787-1، مؤرشف من الأصل في 22 مارس 2019.
  34. Chiu (2000)، "Potassium"، Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology، John Wiley & Sons, Inc.، doi:10.1002/0471238961.1615200103080921.a01.pub2، ISBN 9780471238966.
  35. Burkhardt, p. 34
  36. Delahunt؛ Lindeman (2007)، "Review of the safety of potassium and potassium oxides, including deactivation by introduction into water"، Journal of Chemical Health and Safety، 14 (2): 21–32، doi:10.1016/j.jchas.2006.09.010.
  37. Audi؛ Bersillon؛ Blachot؛ Wapstra (2003)، "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties"، Nuclear Physics A، ج. 729، ص. 3–128، doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
  38. Bowen؛ Attendorn (1988)، "Theory and Assumptions in Potassium–Argon Dating"، Isotopes in the Earth Sciences، Springer، ص. 203–8، ISBN 978-0-412-53710-3.
  39. Anaç, D.؛ Martin-Prével, P. (1999)، Improved crop quality by nutrient management، Springer، ص. 290–، ISBN 978-0-7923-5850-3، مؤرشف من الأصل في 8 يناير 2020.
  40. "Radiation and Radioactive Decay. Radioactive Human Body"، Harvard Natural Sciences Lecture Demonstrations، مؤرشف من الأصل في 9 أغسطس 2019، اطلع عليه بتاريخ 2 يوليو 2016.
  41. Winteringham, F. P. W؛ Effects, F.A.O. Standing Committee on Radiation, Land And Water Development Division, Food and Agriculture Organization of the United Nations (1989)، Radioactive fallout in soils, crops and food: a background review، Food & Agriculture Org.، ص. 32، ISBN 978-92-5-102877-3، مؤرشف من الأصل في 10 يناير 2020.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
  42. Greenwood, p. 76
  43. Greenwood, p. 75
  44. Andreas Hermann، "Elements can be solid and liquid at same time"، University of Edinburgh، مؤرشف من الأصل في 7 مايو 2019، اطلع عليه بتاريخ August 2019. {{استشهاد ويب}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة)
  45. Dye, J. L. (1979)، "Compounds of Alkali Metal Anions"، Angewandte Chemie International Edition، 18 (8): 587–598، doi:10.1002/anie.197905871.
  46. James؛ Lord (1992)، Macmillan's chemical and physical data، London: Macmillan، ISBN 978-0-333-51167-1.
  47. Burkhardt, p. 35
  48. Burkhardt, p. 32
  49. Rieke, R. D. (1989)، "Preparation of Organometallic Compounds from Highly Reactive Metal Powders"، Science، 246 (4935): 1260–4، Bibcode:1989Sci...246.1260R، doi:10.1126/science.246.4935.1260، PMID 17832221.
  50. Lide, David R. (1998)، Handbook of Chemistry and Physics (ط. 87th)، Boca Raton, Florida, United States: CRC Press، ص. 477, 520، ISBN 978-0-8493-0594-8.
  51. Lide, D. R., المحرر (2005)، CRC Handbook of Chemistry and Physics (ط. 86th)، Boca Raton (FL): CRC Press، ص. 4–80، ISBN 0-8493-0486-5
  52. Schultz, p. 94
  53. Lincoln, S. F.; Richens, D. T. and Sykes, A. G. "Metal Aqua Ions" in J. A. McCleverty and T. J. Meyer (eds.) Comprehensive Coordination Chemistry II, Vol. 1, pp. 515–555, (ردمك 978-0-08-043748-4). نسخة محفوظة 19 أبريل 2019 على موقع واي باك مشين.
  54. Abdel-Wahab؛ Youssef؛ Aly؛ el-Fiki؛ وآخرون (1992)، "A simple calibration of a whole-body counter for the measurement of total body potassium in humans"، International Journal of Radiation Applications and Instrumentation. Part A. Applied Radiation and Isotopes، 43 (10): 1285–9، doi:10.1016/0883-2889(92)90208-V، PMID 1330980.
  55. Chang, Raymond (2007)، Chemistry، McGraw-Hill Higher Education، ص. 52، ISBN 978-0-07-110595-8، مؤرشف من الأصل في 15 يناير 2020.
  56. Vašák؛ Schnabl (2016)، "Chapter 8. Sodium and Potassium Ions in Proteins and Enzyme Catalysis"، في Astrid, Sigel؛ Helmut, Sigel؛ Roland K.O., Sigel (المحررون)، The Alkali Metal Ions: Their Role in Life، Metal Ions in Life Sciences، Springer، ج. 16، ص. 259–290، doi:10.1007/978-4-319-21756-7_8 (غير نشط 20 يونيو 2019).{{استشهاد بكتاب}}: صيانة CS1: وصلة دوي غير نشطة منذ 2019 (link)
  57. "Disorders of potassium metabolism"، Comprehensive clinical nephrology (ط. 5th)، St. Louis: Saunders، 2014، ص. 118، ISBN 9780323242875.
  58. "Regulation of K+ excretion"، Seldin and Giebisch's the kidney: physiology and pathophysiology (ط. 5th)، London: Academic Press، 2013، ص. 1659–1716، ISBN 9780123814630.
  59. "Disorders of potassium balance"، The kidney (ط. 9th)، Philadelphia: Elsevier، 2011، ص. 640–688، ISBN 9781455723041.
  60. Lockless؛ Zhou؛ MacKinnon (2007)، "Structural and thermodynamic properties of selective ion binding in a K+ channel"، PLoS Biol، 5 (5): e121، doi:10.1371/journal.pbio.0050121، PMC 1858713، PMID 17472437.
  61. Goyal؛ Spertus؛ Gosch؛ Venkitachalam؛ Jones؛ Van den Berghe؛ Kosiborod (2012)، "Serum Potassium Levels and Mortality in Acute Myocardial Infarction"، JAMA، 307 (2): 157–164، doi:10.1001/jama.2011.1967، PMID 22235086.
  62. Moore-Ede (1986)، "Physiology of the circadian timing system: predictive versus reactive homeostasis"، Am J Physiol، 250: R737–R752.
  63. Slonim؛ Pollack (2006)، "Potassium"، Pediatric critical care medicine، Lippincott Williams & Wilkins، ص. 812، ISBN 978-0-7817-9469-5.
  64. Visveswaran (2009)، "hypokalemia"، Essentials of Nephrology (ط. 2nd)، BI Publications، ص. 257، ISBN 978-81-7225-323-3.
  65. Gumz, Michelle L.؛ Rabinowitz؛ Wingo (02 يوليو 2015)، "An Integrated View of Potassium Homeostasis"، The New England Journal of Medicine، 373 (1): 60–72، doi:10.1056/NEJMra1313341، ISSN 0028-4793، PMC 5675534، PMID 26132942.
  66. Campbell, Neil (1987)، Biology، Menlo Park, California: Benjamin/Cummings Pub. Co.، ص. 795، ISBN 978-0-8053-1840-1، مؤرشف من الأصل في 21 مارس 2022.
  67. Hellgren؛ Sandberg؛ Edholm (2006)، "A comparison between two prokaryotic potassium channels (KirBac1.1 and KcsA) in a molecular dynamics (MD) simulation study"، Biophysical Chemistry، 120 (1): 1–9، doi:10.1016/j.bpc.2005.10.002، PMID 16253415.
  68. Potts, W. T. W.؛ Parry, G. (1964)، Osmotic and ionic regulation in animals، Pergamon Press.
  69. Lans؛ Stein؛ Meyer (1952)، "The relation of serum potassium to erythrocyte potassium in normal subjects and patients with potassium deficiency"، American Journal of the Medical Sciences، 223 (1): 65–74، doi:10.1097/00000441-195201000-00011، PMID 14902792، مؤرشف من الأصل في 22 مارس 2022.
  70. Bennett؛ Brenner؛ Berliner (1968)، "Micropuncture study of nephron function in the rhesus monkey"، Journal of Clinical Investigation، 47 (1): 203–216، doi:10.1172/JCI105710، PMC 297160، PMID 16695942.
  71. Solomon (1962)، "Pumps in the living cell"، Scientific American، 207 (2): 100–8، Bibcode:1962SciAm.207b.100S، doi:10.1038/scientificamerican0862-100، PMID 13914986، مؤرشف من الأصل في 7 أبريل 2022.
  72. Kernan, Roderick P. (1980)، Cell potassium (Transport in the life sciences)، New York: جون وايلي وأولاده [الفرنسية]‏، ص. 40, 48، ISBN 978-0-471-04806-0.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة CS1: extra punctuation (link)
  73. Wright (1977)، "Sites and mechanisms of potassium transport along the renal tubule"، Kidney International، 11 (6): 415–432، doi:10.1038/ki.1977.60، PMID 875263، مؤرشف من الأصل في 21 مارس 2022.
  74. Palmer BF (2015)، "Regulation of Potassium Homeostasis."، Clin J Am Soc Nephrol، 10 (6): 1050–60، doi:10.2215/CJN.08580813، PMC 4455213، PMID 24721891، مؤرشف من الأصل في 26 يوليو 2020، اطلع عليه بتاريخ أغسطس 2020. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة)
  75. Squires؛ Huth (1959)، "Experimental potassium depletion in normal human subjects. I. Relation of ionic intakes to the renal conservation of potassium"، Journal of Clinical Investigation، 38 (7): 1134–48، doi:10.1172/JCI103890، PMC 293261، PMID 13664789.
  76. Fiebach, Nicholas H.؛ Barker, Lee Randol؛ Burton, John Russell؛ Zieve, Philip D. (2007)، Principles of ambulatory medicine، Lippincott Williams & Wilkins، ص. 748–750، ISBN 978-0-7817-6227-4، مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2020.
  77. Gadsby, D. C. (2004)، "Ion transport: spot the difference"، Nature، 427 (6977): 795–7، Bibcode:2004Natur.427..795G، doi:10.1038/427795a، PMID 14985745.; for a diagram of the potassium pores are viewed, see Miller, C (2001)، "See potassium run"، Nature، 414 (6859): 23–24، Bibcode:2001Natur.414...23M، doi:10.1038/35102126، PMID 11689922.
  78. Jiang؛ Lee؛ Chen؛ Cadene؛ وآخرون (2002)، "Crystal structure and mechanism of a calcium-gated potassium channel" (PDF)، Nature، 417 (6888): 515–22، Bibcode:2002Natur.417..515J، doi:10.1038/417515a، PMID 12037559، مؤرشف من الأصل (PDF) في 24 أبريل 2009، اطلع عليه بتاريخ 18 أغسطس 2019.
  79. Shi؛ Ye؛ Alam؛ Chen؛ وآخرون (2006)، "Atomic structure of a Na+- and K+-conducting channel"، Nature، 440 (7083): 570–4، Bibcode:2006Natur.440..570S، doi:10.1038/nature04508، PMID 16467789.; includes a detailed picture of atoms in the pump.
  80. Zhou؛ Morais-Cabral؛ Kaufman؛ MacKinnon (2001)، "Chemistry of ion coordination and hydration revealed by a K+ channel-Fab complex at 2.0 A resolution"، Nature، 414 (6859): 43–48، Bibcode:2001Natur.414...43Z، doi:10.1038/35102009، PMID 11689936.
  81. Noskov؛ Bernèche؛ Roux (2004)، "Control of ion selectivity in potassium channels by electrostatic and dynamic properties of carbonyl ligands"، Nature، 431 (7010): 830–4، Bibcode:2004Natur.431..830N، doi:10.1038/nature02943، PMID 15483608.
  82. National Academies of Sciences, Engineering and Medicine (2019)، "Potassium: Dietary Reference Intakes for Adequacy"، Dietary Reference Intakes for Sodium and Potassium، Washington, DC: The National Academies Press، doi:10.17226/25353، ISBN 978-0-309-48834-1، PMID 30844154.
  83. "Dietary Reference Intakes for Sodium and Potassium – Publication"، Health and Medicine Division، National Academies of Sciences, Engineering and Medicine، 5 مارس 2019، مؤرشف من الأصل في 9 مايو 2019، اطلع عليه بتاريخ 13 مايو 2019.
  84. Panel on Dietary Reference Intakes for Electrolytes and Water, Standing Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes, Food and Nutrition (2004)، DRI, dietary reference intakes for water, potassium, sodium, chloride, and sulfate، Washington, D.C.: National Academies Press، ISBN 978-0-309-53049-1، مؤرشف من الأصل في 06 أكتوبر 2011.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
  85. Karger, S. (2004)، "Energy and nutrient intake in the European Union"، Annals of Nutrition and Metabolism، 48 (2 (suppl)): 1–16، doi:10.1159/000083041.
  86. "Potassium" in NHS Choices – Other vitamins and minerals نسخة محفوظة 3 أبريل 2019 على موقع واي باك مشين.
  87. "Potassium Food Charts"، Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition، مؤرشف من الأصل في 13 فبراير 2019، اطلع عليه بتاريخ 18 مايو 2011.
  88. "Potassium Content of Selected Foods per Common Measure, sorted by nutrient content"، USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 20، مؤرشف من الأصل في 29 يناير 2013، اطلع عليه بتاريخ 16 أغسطس 2020.
  89. "Effects of oral potassium on blood pressure. Meta-analysis of randomized controlled clinical trials"، JAMA، 277 (20): 1624–32، 1997، doi:10.1001/jama.1997.03540440058033، PMID 9168293.
  90. Aprikose getrocknet. Website des Deutschen Ernährungsberatungs- und Informationsnetzes. Abgerufen am 21. Oktober 2012. نسخة محفوظة 27 يونيو 2017 على موقع واي باك مشين.
  91. D'Elia؛ Barba؛ Cappuccio؛ Strazzullo (2011)، "Potassium Intake, Stroke, and Cardiovascular Disease: A Meta-Analysis of Prospective Studies"، J Am Coll Cardiol، 57 (10): 1210–9، doi:10.1016/j.jacc.2010.09.070، PMID 21371638.
  92. "Effects of potassium chloride and potassium bicarbonate on endothelial function, cardiovascular risk factors, and bone turnover in mild hypertensives"، Hypertension، 55 (3): 681–8، 2010، doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.147488، PMID 20083724.
  93. "The Top 300 of 2019"، clincalc.com، مؤرشف من الأصل في 28 يونيو 2019، اطلع عليه بتاريخ 22 ديسمبر 2018.
  94. Institute of Medicine (U.S.). Committee on Optimization of Nutrient Composition of Military Rations for Short-Term, High-Stress Situations؛ Institute of Medicine (U.S.). Committee on Military Nutrition Research (2006)، Nutrient composition of rations for short-term, high-intensity combat operations، National Academies Press، ص. 287–، ISBN 978-0-309-09641-6، مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2020.
  95. Shallenberger, R. S. (1993)، Taste chemistry، Springer، ص. 120–، ISBN 978-0-7514-0150-9، مؤرشف من الأصل في 8 يناير 2020.
  96. Roy, Amit H. (2007)، Kent and Riegel's handbook of industrial chemistry and biotechnology، Springer، ص. 1135–57، Bibcode:2007karh.book......، ISBN 978-0-387-27843-8، مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2020.
  97. Ochoa-Hueso؛ Delgado-Baquerizo؛ King؛ Benham؛ Arca؛ Power (2019)، "Ecosystem type and resource quality are more important than global change drivers in regulating early stages of litter decomposition"، Soil Biology and Biochemistry، 129: 144–152، doi:10.1016/j.soilbio.2018.11.009.
  98. WHO Model Formulary 2008 (PDF)، World Health Organization، 2009، ص. 491، ISBN 9789241547659، مؤرشف من الأصل (PDF) في 13 ديسمبر 2016، اطلع عليه بتاريخ 08 يناير 2017.
  99. "Potassium chloride medical facts from Drugs.com"، www.drugs.com، مؤرشف من الأصل في 18 يناير 2017، اطلع عليه بتاريخ 14 يناير 2017.
  100. British national formulary : BNF 69 (ط. 69)، British Medical Association، 2015، ص. 680, 684، ISBN 9780857111562، مؤرشف من الأصل في 17 مارس 2022.
  101. Figoni, Paula I (2010)، "Bleaching and Maturing Agents"، How Baking Works: Exploring the Fundamentals of Baking Science، John Wiley and Sons، ص. 86، ISBN 978-0-470-39267-6.
  102. Chichester, C. O. (يوليو 1986)، "Uses and Exposure to Sulfites in Food"، Advances in food research، Academic Press، ص. 4–6، ISBN 978-0-12-016430-1.
  103. Toedt, John؛ Koza, Darrell؛ Cleef-Toedt, Kathleen Van (2005)، "Personal Cleansing Products: Bar Soap"، Chemical composition of everyday products، Greenwood Publishing Group، ISBN 978-0-313-32579-3.
  104. Schultz, p. 95
  105. Schultz, p. 99
  106. Siegel (1940)، "Ignition of the safety match"، Journal of Chemical Education، 17 (11): 515، Bibcode:1940JChEd..17..515S، doi:10.1021/ed017p515.
  107. Anger, Gerd؛ Halstenberg, Jost؛ Hochgeschwender, Klaus؛ Scherhag, Christoph؛ Korallus, Ulrich؛ Knopf, Herbert؛ Schmidt, Peter؛ Ohlinger, Manfred (2005)، "Chromium Compounds"، موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية، فاينهايم: وايلي-في سي إتش، ج. 9، ص. 178، doi:10.1002/14356007.a07_067
  108. Greenwood, p. 74
  109. Marx, Robert F. (1990)، The history of underwater exploration، Courier Dover Publications، ص. 93، ISBN 978-0-486-26487-5، مؤرشف من الأصل في 24 ديسمبر 2015.
  110. Gettens, Rutherford John؛ Stout, George Leslie (1966)، Painting materials: A short encyclopaedia، Courier Dover Publications، ص. 109–110، ISBN 978-0-486-21597-6، مؤرشف من الأصل في 24 يناير 2020.
  111. Modugno, G.؛ Benkő, C.؛ Hannaford, P.؛ Roati, G.؛ Inguscio, M. (01 نوفمبر 1999)، "Sub-Doppler laser cooling of fermionic ${}^{40}\mathrm{K}$ atoms"، Physical Review A، 60 (5): R3373–R3376، arXiv:cond-mat/9908102، Bibcode:1999PhRvA..60.3373M، doi:10.1103/PhysRevA.60.R3373.
  112. Jackson؛ Werner (1957)، "Ch. 18: The Manufacture of Potassium and NaK"، Handling and uses of the alkali metals، Advances in Chemistry، ج. 19، ص. 169–173، doi:10.1021/ba-1957-0019.ch018، ISBN 978-0-8412-0020-3.
  113. Kearey, Philip؛ Brooks, M؛ Hill, Ian (2002)، "Optical Pumped Magnetometer"، An introduction to geophysical exploration، Wiley-Blackwell، ص. 164، ISBN 978-0-632-04929-5.
  114. "Potassium 244856"، Sigma Aldrich، مؤرشف من الأصل في 1 أكتوبر 2018.
  115. Solomon, Robert E. (2002)، Fire and Life Safety Inspection Manual، Jones & Bartlett Learning، ص. 459، ISBN 978-0-87765-472-8، مؤرشف من الأصل في 2 أكتوبر 2014.
  116. "DOE Handbook-Alkali Metals Sodium, Potassium, NaK, and Lithium"، Hss.doe.gov، مؤرشف من الأصل في 28 سبتمبر 2010، اطلع عليه بتاريخ 16 أكتوبر 2010.
  117. Wray, Thomas K.، "Danger: peroxidazable chemicals" (PDF)، Environmental Health & Public Safety, جامعة ولاية كارولاينا الشمالية، مؤرشف من الأصل (PDF) في 29 يوليو 2016، اطلع عليه بتاريخ أكتوبر 2020. {{استشهاد ويب}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة)
  118. Schonwald, Seth (2004)، "Potassium Chloride and Potassium Permanganate"، Medical toxicology، Lippincott Williams & Wilkins، ص. 903–5، ISBN 978-0-7817-2845-4.
  119. Markovchick, Vincent J.؛ Pons (2003)، Emergency medicine secrets، Elsevier Health Sciences، ص. 223، ISBN 978-1-56053-503-4، مؤرشف من الأصل في 8 يناير 2020.

قراءة موسعة
  • Burkhardt, Elizabeth R. (2006)، "Potassium and Potassium Alloys"، Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry، ج. A22، ص. 31–38، doi:10.1002/14356007.a22_031.pub2، ISBN 978-3-527-30673-2.
  • Greenwood, Norman N.؛ Earnshaw (1997)، Chemistry of the Elements (ط. 2nd)، Butterworth-Heinemann، ISBN 978-0-08-037941-8.
  • Holleman؛ Wiberg؛ Wiberg (2007)، "Potassium"، Lehrbuch der Anorganischen Chemie (باللغة الألمانية) (ط. 91–100)، Walter de Gruyter، ISBN 978-3110177701.
  • Schultz؛ وآخرون (2006)، "Potassium compounds"، Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry، ج. A22، ص. 39–103، doi:10.1002/14356007.a22_031.pub2، ISBN 978-3-527-30673-2.
  • National Nutrient Database at USDA Website
  • بوابة علم طبيعة الأرض
  • بوابة العناصر الكيميائية
  • بوابة الفيزياء
  • بوابة الكيمياء
  • بوابة طب
  • بوابة علوم

خطأ: لا توجد وحدة بهذا الاسم "Message box/sandbox".

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.