HISTORIA Fue descubierto en 1807, por Sir Humphry Davy, químico e inventor británico, que participó también en el descubrimiento de otros elementos (como: el flúor, cloro, sodio, magnesio, silicio, entre otros) aislando al metal por la electrólisis de potasa cáustica o hidróxido de potasio KOH, siendo el primer metal aislado por este método. El término “Potasio” proviene del inglés potash, que significa “cenizas de hierba” y del árabe qali “alcalino”, su símbolo “K” proviene del latín Kalium “cenizas de plantas”.
HISTORIA En 1808, Gay-Lussac y Thénard utilizaron el método de fundir la potasa y hacerla atravesar hierro calentado al blanco para obtener el potasio. En 1823, Brunner obtuvo el metal calentando al rojo vivo una mezcla de carbonato potásico y carbón. Ambos métodos presentaban muy bajos rendimientos y no fue hasta que Sainte-Claire Deville descubrió que el método de Brunner se podía perfeccionar agregando a los reactivos Carbonato cálcico.
PROPIEDADES FĂ?SICAS Y QUĂ?MICAS DEL POTASIO ď ś SĂmbolo: K. ď ś Masa AtĂłmica: 39,0983 ď ś ď ś ď ś ď ś ď ś ď ś
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NĂşmero AtĂłmico (Z): 19. NĂşmero de protones: 19. NĂşmero de electrones: 19. NĂşmero de neutrones: 20 (isĂłtopo 39-k). Punto de fusiĂłn: 65,5 ÂşC. Punto de EbulliciĂłn: 766 ÂşC.
ď ś Gravedad EspecĂfica: 0,862
ď ś Estado de OxidaciĂłn: +1.
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(20 ÂşC).
PROPIEDADES FĂ?SICAS Y QUĂ?MICAS DEL POTASIO
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ConfiguraciĂłn ElectrĂłnica: [Ar] 3s1 Ăł 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1. Radio AtĂłmico: 235 pm. Radio IĂłnico: 138 pm (+1). Electronegatividad: 0,82.
ď ś EnergĂa de IonizaciĂłn: 418 ď ś Afinidad ElectrĂłnica: 48
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ď ś Estructura cristalina: CĂşbica.
CARACTERÍSTICAS, EXTRACCIÓN E IMPORTANCIA DEL POTASIO
Este metal alcalino es blando, se puede cortar fácilmente con un cuchillo, su color es plateado en corte reciente, ya que se oxida rápidamente, por lo que debe preservarse del aire en aceite mineral.
En atmósfera de oxígeno seco arde con llama violeta y forma el superóxido KO2 (sólido amarillo). En contacto con el agua el superóxido formado reacciona produciendo KOH y O2, a su vez el KOH producido elimina el CO2 formando KHCO3.
CARACTERÍSTICAS, EXTRACCIÓN E IMPORTANCIA DEL POTASIO
Reacciona con el agua desprendiendo Hidrógeno, inflamándose espontáneamente, es uno de los metales más ligeros (el segundo después del litio) y sus conductividades eléctricas y térmicas son muy elevadas. Sin embargo, a pesar de ser muy reactivo, su manipulación no implica peligro alguno. No se le encuentra libre en la naturaleza.
CARACTERÍSTICAS, EXTRACCIÓN E IMPORTANCIA DEL POTASIO
Muchos minerales de potasio son insolubles y de ellos se obtiene con dificultad el metal: feldespato de potasio u ortoclasa (roca granito) [KAlSi3O8], moscovita [KAl2(Si3AlO10)(OH,F)2]. Cromato de potasio (K2CrO4) Tabla de Rectividad
Con aire:
Vigorosa; K2O
Con H2O:
Vigorosa; H2 ; KOH
Con HCl 6M:
Vigorosa; H2 ; KCl
Con HNO3 15M:
Vigorosa; H2 ; KNO3 ; NOx
Con NaOH 6M:
Vigorosa; H2 ; KOH
Otros que se encuentran en antiguos lagos o lechos marinos formando grandes depósitos, permiten obtenerlo fácilmente: silvina (KCl), carnalita (KMgCl3 o MgCl2.KCl), langbeinita [K2Mg2(SO4)3], polihalita [K2Ca2Mg(SO4)4.2H2O].
CARACTERÍSTICAS, EXTRACCIÓN E IMPORTANCIA DEL POTASIO
Actualmente se obtiene el potasio por la reducción de la silvita (KCl), fundida con sodio metálico en estado de vapor a 890 ºC.
Posee una gran importancia industrial, ya que como metal se usa en células fotoeléctricas, los compuestos con los aniones cloruro (Cl-), sulfato (SO4-2) y nitrato (NO3-) se emplean como fertilizantes, este último también se usa para la fabricación de pólvora, con los aniones cromato (CrO4-2) y dicromato (Cr2O7-2) se usa en la fabricación de artículos pirotécnicos y como oxidantes, con el yoduro (I-) se usa como desinfectante, con el ión hidróxido (OH-) es utilizado como base fuerte y en detergentes, el peróxido de potasio se usa en aparatos de respiración autónomos de bomberos y mineros. El carbonato potásico se emplea en la fabricación de cristales. La aleación de sodio y potasio (NaK) es utilizada como refrigerantes.
CARACTERÍSTICAS, EXTRACCIÓN E IMPORTANCIA DEL POTASIO
El cloruro de potasio en una dosis letal por inyección se utiliza para provocar un paro cardíaco.
El potasio es esencial par el crecimiento del cuerpo humano. Esta sustancia ayuda a mantener la función normal del corazón, riñones, músculos y sistema nervioso. Regula el balance de agua en el cuerpo reduciendo los efectos nocivos del exceso de sodio y contribuye en el mecanismo de contracción y relajación muscular, sobre todo en personas con problemas cardíacos.
ABUNDANCIA
El potasio es el séptimo metal más abundante en la corteza de la Tierra (2,4% del peso del planeta).
existen grandes depósitos de minerales de potasio (carnalita(KMgCl3·6H2O),langbeinita(K2Mg2(SO4)3), polihalita(K2Ca2Mg(SO4)4·2H2O) y silvina(KCl) en los que la extracción del metal y sus sales es económicamente viable. La principal mena de potasio es la potasa, que se extrae en California, Alemania, Nuevo México, Utah y en Saskatchewan (Canadá). En Suramérica la principal mena se encuentra en el rio colorado, Mendoza, Argentina.
ABUNDANCIA Existen varios tipos de isotopos del potasio tales como:
GEOQUÍMICA DEL POTASIO Logra la formación de más de cien minerales distintos en la corteza terrestre y, en pequeñas proporciones, toma parte en la composición de otras cien especies minerales. El no se halla entre los primeros cristales que, antes que otros, se crean en las profundidades de la Tierra; apenas lo encontramos en las profundas y verdes rocas de olivino que forman los enormes cinturones de las entrarías terrestres. Incluso en las masas basálticas que cubren el fondo de los océanos encontramos no más del 0,3% de potasio.
Silvina(KCl)
GEOQUÍMICA DEL POTASIO El potasio interviene también en la composición de las micas negras y blancas, En algunos lugares se acumula en cantidad aún mayor, formando los grandes cristales del mineral blanco leucita, que abunda en las lavas de Italia ricas en potasio. Los granitos se consolidan en lo profundo de la corteza terrestre y el potasio se concentra en ellos en cantidad de casi un 2%, entrando principalmente en la composición del mineral que denominamos feldespato: la ortoclasa. Sabemos que los granitos en la superficie se destruyen por la acción del agua, del aire y del anhídrido carbónico que satura la atmósfera y el agua.
GEOQUÍMICA DEL POTASIO Durante este proceso se disgrega también el feldespato. Los agentes activos de la superficie terrestre extraen de él el sodio y el potasio, dejando un original esqueleto de mineral laminar y formando complejas masas rocosas que llamamos arcilla. El académico K. Gedroitz, notable agrólogo ruso, fue el primero que descubrió la naturaleza geoquímica del suelo. Halló en él las partículas que retienen a diversos metales, sobre todo al potasio, y demostró que la fecundidad del terreno depende en alto grado de los átomos de potasio que se ligan a él tan fácil y libremente, que cada célula vegetal puede absorber estos átomos y emplearlos para su vida.
Ortosa KAlSi3O8
GEOQUÍMICA DEL POTASIO
El Químico alemán Just Liebig, observando el papel que desempeñan el potasio en las plantas, Se le ocurrió la idea de que es necesario abonar los campos, introducir en ellos artificialmente diversas sales de potasio y fosforo, implementando así la industria del abono. Esto imploró a la búsqueda de menas de minerales sales de potasio.
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN •
La mayor reserva de potasio utilizada son los depósitos evaporiticos de minerales como la Silvita, Halita y Anhidrita.
Estas sales son fáciles de separar por procesos sencillos como: a) Flotación La flotación es el método por excelencia de concentración utilizando acondicionadores con reactivos específicos, depresores y colectores. La ganga de la pulpa en el fondo de la celda es eliminada y depositada como cola. En el proceso de flotación el objetivo es en general separar la silvita de la halita, utilizando colectores catódicos; cuando la mena de potasio contiene sulfatos como kieserita u otras sales, se la puede hacer flotar usando ácidos grasos o ácidos grasos sulfatados como colectores; por ejemplo cuando existen sales combinadas como kainita (KCl•MgSO4•3H2O), puede hacerse la flotación usando amina de coco (Sicilia-Italia).
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN b) Método de separación por líquidos pesados Este método es muy útil para obtener un preconcentrado o bien para combinar con otros métodos. Este proceso se utiliza para separar por gravedad silvita de halita, cuyo peso específico relativo es de 1,9 y 2,13. Comercialmente para esta operación se puede utilizar ferro silicón o magnetita generando así un líquido pesado adecuado para la separación. c) Separación electrostática Es otra técnica que se utiliza en seco, donde la mezcla de minerales es separada de acuerdo a su conductividad eléctrica. Debido a que los minerales de potasio, no son naturalmente conductivos, la separación debe ser precedida por un proceso que induzca a los minerales a acarrear cargas electrostáticas de diferentes magnitudes y en lo posible de diferentes polaridades. Utilizando este método se obtienen dos ventajas en términos de costos e impacto ambiental.
MÉTODOS DE EXTRACCIÓN d) Disolución-cristalización termal Este método es posible debido a que el cloruro de potasio es más soluble en agua caliente que en frío y que el cloruro de sodio es ligeramente soluble a 100 °C . En soluciones saturadas que contienen ambas sales, el NaCl realmente menos soluble a altas temperaturas. Cuando una salmuera saturada con ambas sales a 20ºC, es calentada a 100 ºC, es capaz de disolver una importante cantidad de KCl pero no de NaCl. La mayor desventaja de este proceso es alto consumo energético que se requiere para calentar la solución original. Aunque este método es solo utilizado para explotación por disolución, otra aplicación puede ser para la extracción de potasio en las salmueras.
La forma mas indicada luego se la separación de las sales es la recristalización fraccionada y así hacer cristalizar otras sales con un kps menor que el KCl.
REFERENCIAS Fuentes bibliográficas
L.F. Thénard. Tratado completo de química teórica y practica.(1830). Imprenta de busseuil y compañía. pág.. 301-304. Geoff Rayne-Canham. “Química Inorgánica Descriptiva”. 2000. Segunda edición. Pearson Educacion, México. Alan G. Sharpe. Quimica Inorganica. 1993. Segunda edición. Editorial reverte. España. Pag. 261.
Fuentes electrónicas
http://es.wiktionary.org/wiki/potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Potasio Caracteristicas-del-potasio-2.jpg iStockphoto/Thinkstock http://www.importancia.org/potasio.php#ixzz4Oe5sD9eN http://www.nutricion.pro/18-01-2008/alimentos/beneficios-del-potasio-en-la-alimentacion. http://www.librosmaravillosos.com/geoquimica/capitulo15.html http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/4propiedades/4_19.html http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/7isotopos/k7.html