البوتاسيوم في جسم الإنسان. البوتاسيوم - معدن ذو قيمة غذائية كبيرة

يشير إلى مجموعة المعادن القلوية ، الرمز K ، في. ن. 19. الله. M. 39 ، 098. لينة الفضة معدن أبيض. نشط جدا كيميائيا ، وكيل الحد قوية ، تتأكسد بسهولة في الهواء. اكتشفه الكيميائي الإنجليزي ج. ديفي عام 1807. الكثافة 0.856. نقطة انصهار 63.55؟ C ، نقطة الغليان 760؟ جيم برينل صلابة 400 كيلو باسكال. يتم قطع المعادن K. بسكين بسهولة. إلى - أحد العناصر البتروجينية الأكثر شيوعًا في قشرة الأرض - 2.5٪ (حسب الوزن). أهم المعادن: سيلفين ، كارناليت ، كاينيت ، لانجباينيت. يبلغ محتوى الكربون في الصخور الترابية 0.03 ٪ ، في الأساس 0.83 ٪ ، في المتوسط \u200b\u200b2.3 ٪ ، في الحمضية 3.34 ٪. تم العثور على تركيزات كحد أقصى K (تصل إلى 7 ٪) في الصخور القلوية من سلسلة agpaitic. المعادن البوتاس الرئيسية في هذه الصخور هي الفلسبار القلوية ، والميكا ، والنيفلين ، وسيت. عندما يتبخر ماء البحر ، تترسب هذه المعادن K. sylvinite ، carnallite ، cainite ، polygalite. بسبب التبخر الشديد للوباء. المياه في العصور الجيولوجية الماضية ، وخاصة في فترة العصر البرمي ، تم تشكيل رواسب كبيرة من أملاح البوتاسيوم.

  1. التاريخ

  2. التوزيع في الطبيعة

البوتاسيوم عنصر كيميائي شائع إلى حد ما ، ويمثل 2.6 ٪ من كتلة قشرة الأرض. بسبب النشاط الكيميائي العالي في الحالة الحرة ، فإنه لا يحدث في الطبيعة ، ولكن فقط في شكل مركبات مختلفة. بعضها ، مثل كلوريد البوتاسيوم ، يشكل رواسب قوية.

رواسب العالم الغنية من أملاح البوتاسيوم في شكل المعادن سيلفين KCl ، سيلفينيت KCl؟ كلوريد الصوديوم ، KNL carnallite؟ MgCl 2؟ 6H 2 O و KCl Kainites؟ MgSO 4؟ 3H 2 O تقع بالقرب من مدينة سوليكامسك. بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على رواسب كبيرة من مركبات البوتاسيوم في بيلاروسيا (سوليجورسك) وفي أوكرانيا (كالوش وستيبنيك في منطقة الكاربات).

  3. الخصائص الفيزيائية

في حالته الحرة ، يعتبر البوتاسيوم معدنًا فضيًا فضيًا. الكثافة - 0.856 جم / سم 3. المعدن ناعم للغاية ويسهل قطعه بسكين. ذوبان النقاط - 63.38؟ S.

  4. الخواص الكيميائية

البوتاسيوم يشير إلى المجموعة الفرعية الرئيسية  المجموعة الأولى من النظام الدوري من مندليف. تحتوي ذراتها على إلكترون واحد على طبقة الإلكترون الخارجية ، والتي تفقدها بسهولة وتتحول إلى أيونات بشحنة موجبة واحدة. لذلك ، في مركباته ، البوتاسيوم أحادي التكافؤ إيجابيا فقط. البوتاسيوم معدن نشط للغاية. تفقد بسهولة إلكترونات التكافؤ ، وهو عامل تخفيض قوي للغاية. في سلسلة الكهروكيميائية من الفولتية ، فإنه يأخذ في المقام الأول على يسار الهيدروجين. في الهواء الجاف ، يتفاعل البوتاسيوم بقوة مع الأكسجين الجوي ويتحول إلى أكسيد فائق:

• 4K + O 2 -\u003e 2KO 2

لذلك ، يتم تخزينه تحت طبقة من الكيروسين أو الزيوت المعدنية.

يتفاعل بعنف شديد مع الماء ، حتى مع حدوث انفجار. يتفاعل بشكل أكثر عنفا مع الأحماض (أيضا مع انفجار). في الهواء الرطب ، يتم تحويل المعدن بسهولة إلى هيدروكسيد:

• 2K + 2H 2 O -\u003e 2KOH + H 2

وهذه الأخيرة ، التي تتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون في الهواء ، إلى كربونات:

• 2KOH + CO 2 -\u003e K 2 CO 3 + H 2 O

في درجات الحرارة العالية ، يمكن للبوتاسيوم تقليل أكاسيد الألومنيوم والسيليكون ، إلخ. في العناصر المجانية:

• SiO 2 + 4K -\u003e Si + 2K 2 O

  5. استلام

في الحالة الحرة ، يتم الحصول على البوتاسيوم عن طريق التحليل الكهربائي للكلوريد المصهور أو هيدروكسيدات. أثناء التحليل الكهربائي للقلويات الكاوية المنصهرة ، تنجذب أيونات المعادن المشحونة موجبة إلى الكاثود سالبة الشحنة ، وتضاف إلكترون واحد لكل منهما (يتم تقليله) وتتحول إلى ذرات معدنية مجانية ، ويتم جذب أيونات الهيدروكسيل المشحونة سالبًا إلى الأنود الموجب الشحنة ، وإعطاء إلكترون واحد لكل منها وتحويلها إلى إلكترود OH مجموعات محايدة ، والتي تتحلل لتشكيل الماء والأكسجين المنطلق في الأنود.

يمكن الحصول على معادن البوتاسيوم عن طريق التحليل الكهربائي للمصهور KCl بواسطة المعادلات التالية:

KC ↓ - الكاثود الأنود + K + + ه \u003d K؟ Cl - e \u003d Cl؟

  6. التطبيق

يعمل معدن البوتاسيوم كعامل مساعد في إنتاج أنواع معينة من المطاط الصناعي.

تستخدم المركبات K. في الزراعة كسماد ، لصناعة الزجاج ، المتفجرات ، في الطب ، التكنولوجيا النووية ، إلخ.

يستخدم طحالب البوتاسيوم لعلاج أمراض الشفة عند الأطفال.

  7. أملاح البوتاسيوم

البوتاسيوم يشكل أملاح مع جميع الأحماض. أملاح البوتاسيوم قريبة جدا في خصائصها لأملاح الصوديوم. أهمها:

اكتشف الكيميائي الإنجليزي ديفي البوتاسيوم في خريف عام 1807 خلال التحليل الكهربائي لهيدروكسيد البوتاسيوم. ترطيب البوتاسيوم الكاوية ، عزل العالم المعدن الذي أطلق عليه الاسم potassy،في إشارة إلى الإنتاج بوتاس(عنصر ضروري لصناعة المنظفات) من الرماد. حصل المعدن على اسمه المعتاد بعد ذلك بعامين ، في عام 1809 ، كان L.V. هو البادئ بإعادة تسمية المادة. هيلبرت الذي اقترح الاسم بوتاسيوم(من اللغة العربية آل البوتاسيوم  - البوتاس).

البوتاسيوم (lat. Kalium) هو معدن قلوي ناعم ، وهو عنصر من عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية من المجموعة الأولى ، الفترة الرابعة من النظام الدوري للعناصر الكيميائية منديليف ، لديه الرقم الذري 19 والتسمية - K.

يجري في الطبيعة

البوتاسيوم في حالة حرة لا يحدث في الطبيعة ، بل هو جزء من جميع الخلايا. معدن شائع إلى حد ما ، يأخذ المركز السابع من حيث المحتوى في قشرة الأرض (المسعرات). والموردون الرئيسيون للبوتاسيوم هم كندا وروسيا البيضاء وروسيا ، التي لديها رواسب كبيرة من هذه المادة.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

البوتاسيوم هو معدن أبيض فضي منخفض الذوبان. لديها خاصية تلوين لهب مفتوح بلون وردي بنفسجي فاتح.

البوتاسيوم له نشاط كيميائي عالي ، إنه عامل اختزال قوي. عند التفاعل مع الماء ، يحدث انفجار ، مع التعرض الطويل للهواء ، يتم تدميره بالكامل. لذلك ، يتطلب البوتاسيوم ظروف تخزين معينة - يتم سكبها بطبقة من الكيروسين أو السيليكون أو البنزين ، لاستبعاد المواد الضارة الضارة بالتلامس مع الماء والغلاف الجوي.

المصادر الغذائية الرئيسية للبوتاسيوم هي المجففة وزبدة الفول السوداني والحمضيات وجميع الخضروات الخضراء بأوراق الشجر. البوتاسيوم كثير جدا في الأسماك و. بشكل عام ، يعتبر البوتاسيوم جزءًا من جميع النباتات تقريبًا. و - أبطال البوتاسيوم.

الاحتياجات اليومية للبوتاسيوم

المتطلبات اليومية للجسم البشري للبوتاسيوم تعتمد على العمر والحالة البدنية وحتى مكان الإقامة. يحتاج البالغين الأصحاء إلى 2.5 غرام من البوتاسيوم ، والنساء الحوامل بحاجة إلى 3.5 غرام ، والرياضيون بحاجة إلى ما يصل إلى 5 غرامات من البوتاسيوم يوميًا. يتم حساب كمية البوتاسيوم اللازمة للمراهقين بالوزن - 20 ملغ من البوتاسيوم لكل 1 كجم من وزن الجسم.

خصائص مفيدة للبوتاسيوم وتأثيره على الجسم

يشارك البوتاسيوم في عملية إجراء نبضات العصب ونقلها إلى الأعضاء المعصوبة. يعزز نشاط الدماغ بشكل أفضل ، ويحسن إمداداته له تأثير إيجابي في العديد من حالات الحساسية. البوتاسيوم ضروري لتقلصات العضلات الهيكلية. ينظم البوتاسيوم محتوى الأملاح والقلويات والأحماض في الجسم ، مما يساعد على تقليل الوذمة.

يوجد البوتاسيوم في جميع السوائل داخل الخلايا ، وهو ضروري للعمل الطبيعي للأنسجة الرخوة (العضلات والأوعية الدموية والشعيرات الدموية والغدد الصماء ، إلخ)

هضم البوتاسيوم

يمتص البوتاسيوم في الجسم من الأمعاء ، حيث يدخل مع الطعام ، ويفرز في البول عادة بنفس الكمية. يفرز البوتاسيوم الزائد من الجسم بالطريقة نفسها ، ولا يطول ولا يتراكم. يمكن أن تشكل العقبات التي تحول دون الامتصاص الطبيعي للبوتاسيوم استهلاكًا مفرطًا للقهوة والسكر والكحول.

التفاعل مع الآخرين

يعمل البوتاسيوم في اتصال وثيق مع الصوديوم والمغنيسيوم ، مع زيادة في تركيز البوتاسيوم ، يتم إفراغ الصوديوم بسرعة من الجسم ، ويمكن أن يتسبب نقص كمية المغنيسيوم في إعاقة امتصاص البوتاسيوم.

علامات نقص البوتاسيوم

يتميز نقص البوتاسيوم في الجسم بضعف العضلات ، التعب السريع ، انخفاض المناعة ، خلل في عضلة القلب ، ضعف ضغط الدم ، التنفس السريع والصعب. يمكن أن ينزع الجلد ، وتشفى الآفات بشكل سيئ ، ويصبح الشعر جافًا وهشًا للغاية. تحدث خلل في الجهاز الهضمي - الغثيان والقيء وعسر الهضم حتى التهاب المعدة والقرحة.

علامات زيادة البوتاسيوم

تحدث زيادة في البوتاسيوم مع جرعة زائدة من الأدوية التي تحتوي على البوتاسيوم وتتميز بالاضطرابات العصبية العضلية والتعرق الزائد والتهيج والتهيج والدموع. يعاني الشخص باستمرار من شعور بالعطش ، مما يؤدي إلى كثرة التبول. يتفاعل الجهاز الهضمي مع المغص المعوي ، والإمساك بالتناوب والإسهال.

استخدام البوتاسيوم في الحياة

يستخدم البوتاسيوم في شكل مركبات أساسية على نطاق واسع في الطب والزراعة والصناعة. الأسمدة البوتاسية ضرورية للنمو الطبيعي والنضج من النباتات ، والجميع يعرف برمنجنات البوتاسيوم، إنه ليس سوى برمنجنات البوتاسيوم ، المطهر الذي تم اختباره على مدار الزمن.

البوتاسيوم في جسم الإنسان  يشارك في توفير وظائف تقلص العضلات ، بما في ذلك القلب ، وينظم مستوى السائل في الدم وفي جميع أنحاء الجسم.

البوتاسيوم هو عنصر كيميائي يمثل أحد المنظمين الرئيسيين لتوازن البيئة التي تعيش وتعمل فيها البروتينات. يشاركون في تحقيق العمليات الداخلية (الخروج إلى الداخل) والعمليات الخارجية (الخروج) التي تتبادلها خلايا الجسم مع البيئة ومع بعضها البعض.

توفر البروتينات أيضًا عمليات التنسيق والتغذية ، وتحقيق عدد من الوظائف الهامة الأخرى في حياة الكائن الحي.

البوتاسيوم يتفاعل عن كثب مع الصوديوم. يحدث "التواصل" من خلال غشاء الخلية. داخل الخلايا ، تسود الأيونات الموجبة (البوتاسيوم) الإيجابية. الصوديوم من عشرة إلى خمسة عشر مرات أقل.

ولكن في السائل بين الخلايا المحيطة بالغشاء ، في بلازما الدم التي تحمل خلايا الدم الحمراء ، تقل كمية الكاتيونات البوتاسيوم بنسبة 15-30 مرة عن الصوديوم.

بسبب الاختلاف في تدرجات تركيز عناصر البوتاسيوم والصوديوم ، فإن مضخة الصوديوم والبوتاسيوم مضمونة.

عنصر البوتاسيوم

مثل مادة كيميائية واحدة عنصر البوتاسيوم  - أقوى مادة سامة. ولكن عندما يقترن ، على سبيل المثال ، الصوديوم والكلور ، فإنه ليس ضارًا. إنه ببساطة ضروري للكائنات الحية.

وفقًا لكثير من العلماء ، فإن هذا الطلب عليه يرجع أساسًا إلى حقيقة أن أسلافنا نشأوا في المحيطات.

بعد أن انتقلوا إلى الأرض ، كما قال البروفيسور يوي في كتابه "التبادل المعدني" Moskalev ، "حملت بعيدا في بيئتها الداخلية كلوريد الصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم والكالسيوم ، وكذلك بيكربونات والفوسفات والكبريتات من هذه المعادن."

يبدو من المثير للاهتمام أن التركيز النسبي للصوديوم والبوتاسيوم والكلور في مياه المحيط والدم البشري يتزامن.

عنصر البوتاسيوم في شكله النقي لا يحدث في الطبيعة. هذا المعدن القلوي نشط للغاية. لهذا السبب ، يتفاعل مع الأكسجين الجوي ، ويخضع للأكسدة الفورية.

يتفاعل مع الماء بشكل أكثر عنفا - يبدأ التفاعل بإطلاق الحرارة وينتهي مع انفجار.

ومن الغريب أن هذا النشاط المرتفع هو بالضبط ما يستخدمه جسم الإنسان لتنشيط عمليات الحياة الداخلية.

الجسم يستفيد كثيرا. على سبيل المثال ، له تأثير مضاد للصلب. أيضا ، وجودها في الجسم يساعد على تطبيع ضغط الدم.

البوتاسيوم يشارك في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي ، له تأثير مدر للبول. المواد الغذائية التي تحتوي على نسبة عالية من هذا العنصر يزيد من إنتاج رواسب الملح من الجسم.

إذا استمرت عملية تقليل نسبة البوتاسيوم لفترة كافية ، فقد يؤدي ذلك إلى إضعاف دفاعات الجسم وتدهور التنفس الخلوي.

البوتاسيوم في الغذاء

لإزالة الملح الزائد من الجسم ، بما في ذلك الصوديوم ، والقضاء على الوذمة ، يوصى بتناول المزيد من الأطعمة التي تحتوي على نسبة عالية من البوتاسيوم.

أدناه قائمة منهم. بجانب بعض الأقواس يوجد المحتوى التقريبي للبوتاسيوم بالملغ لكل 100 غرام من المنتج: الملفوف (180) ، الطماطم ، الخوخ ، خبز الجاودار ، الخيار (135) ، البصل ، البازلاء (860) ، السبانخ ، الفجل ، المشمش المجفف ، الشوفان (550) ، والجريب فروت والزبيب والبقدونس والجزر والكشمش الأسود.

في العديد من الخصائص ، يكون البوتاسيوم قريبًا جدًا من الصوديوم ، ولكن من وجهة نظر الوظيفة البيولوجية واستخدام الكائنات الحية من قبل الخلايا ، فهي عدائية.

تاريخ وأصل الاسم

استخدمت مركبات البوتاسيوم منذ العصور القديمة. لذلك ، كان إنتاج البوتاس (الذي كان يستخدم كمنظف) موجودًا بالفعل في القرن الحادي عشر. تم معالجة الرماد الناتج عن حرق القش أو الخشب بالماء ، وتم تبخير المحلول الناتج (القلوي) بعد الترشيح. تحتوي المخلفات الجافة ، بالإضافة إلى كربونات البوتاسيوم ، على كبريتات البوتاسيوم K 2 SO 4 ، الصودا وكلوريد البوتاسيوم KCl.

الوديعة

توجد أكبر رواسب البوتاس في كندا (الشركة المصنعة PotashCorp) ، روسيا (PJSC Uralkali ، Berezniki ، Solikamsk ، مقاطعة بيرم ، Verkhnekamsk إيداع خام البوتاس) ، روسيا البيضاء (إيداع البوتاس في روسيا البيضاء ، Soligorsk ، Starobinsk الودائع الخامات).

استقبال

البوتاسيوم ، مثل المعادن القلوية الأخرى ، يتم الحصول عليه عن طريق التحليل الكهربائي للكلوريد المصهور أو القلويات. نظرًا لأن الكلوريد لديه نقطة انصهار أعلى (600-650 درجة مئوية) ، فإنهم يقومون غالبًا بإجراء التحليل الكهربائي للقلويات المنصهرة مع إضافة الصودا أو البوتاس إليهم (حتى 12٪). أثناء التحليل الكهربائي للكلوريد المنصهر ، يتم إطلاق البوتاسيوم المنصهر في الكاثود ، ويتم إطلاق الكلور في الأنود:

   K + + e - → K (\\ displaystyle (\\ mathsf (K ^ (+) + e ^ (-) \\ rightarrow K)))    2 C l - → C l 2 (\\ displaystyle (\\ mathsf (2Cl ^ (-) \\ rightarrow Cl_ (2))))

أثناء التحليل الكهربائي للقلويات ، يتم إطلاق البوتاسيوم المنصهر أيضًا في الكاثود ، ويتم إطلاق الأكسجين في الأنود:

   4 O H - → 2 H 2 O + O 2 (\\ displaystyle (\\ mathsf (4OH ^ (-) \\ rightarrow 2H_ (2) O + O_ (2))))

يذوب الماء يتبخر بسرعة. لمنع البوتاسيوم من التفاعل مع الكلور أو الأكسجين ، يتكون الكاثود من النحاس وتوضع أسطوانة نحاسية فوقه. يتم جمع البوتاسيوم الناتج في شكل منصهر في اسطوانة. يتم تصنيع الأنود أيضًا على شكل أسطوانة مصنوعة من النيكل (للتحليل الكهربائي للقلويات) أو من الجرافيت (للتحليل الكهربائي للكلوريد).

ذات أهمية صناعية كبيرة هي طرق الخفض الكيميائي الحراري:

   N a + KOH → N 2 380 - 450 o CN a OH + K (\\ displaystyle (\\ mathsf (Na + KOH (\\ xrightarrow [(N_ (2))]) (380-450 ^ (س) C)) NaOH + K)))

وإذابة الحد من كلوريد البوتاسيوم مع كربيد الكالسيوم أو الألومنيوم أو السيليكون.

الخصائص الفيزيائية

البوتاسيوم معدن فضي مع بريق مميز على سطح طازج. خفيف جدا وقابل للانصهار. يذوب بشكل جيد نسبيا ، وتشكيل الملغم. عند إدخالها في لهب الموقد ، فإن البوتاسيوم (بالإضافة إلى مركباته) يلون اللهب بلون وردي بنفسجي مميز.

التفاعلات مع المواد البسيطة

البوتاسيوم في درجة حرارة الغرفة يتفاعل مع الأكسجين في الغلاف الجوي ، الهالوجين. عمليا لا تتفاعل مع النيتروجين (على عكس الليثيوم والصوديوم). مع تسخين معتدل ، يتفاعل مع الهيدروجين لتكوين هيدريد (200-350 درجة مئوية):

   2 K + H 2 ⟶ 2 K H (\\ displaystyle (\\ mathsf (2K + H_ (2) \\ longrightarrow 2KH)))    2 K + 2 N H 3 ⟶ 2 K N H 2 + H 2 (\\ displaystyle (\\ mathsf (2K + 2NH_ (3) \\ longrightarrow 2KNH_ (2) + H_ (2)))))

يتفاعل معدن البوتاسيوم مع الكحول لتكوين الكحوليات:

   2 K + 2 C 2 H 5 OH ⟶ 2 C 2 H 5 OK + H 2 (\\ displaystyle (\\ mathsf (2K + 2C_ (2) H_ (5) OH \\ longrightarrow 2C_ (2) H_ (5) OK + H_ (2) \\ uparrow)))

ألكوكسيدات الفلزات القلوية (في هذه الحالة ، إيثانولات البوتاسيوم) هي قواعد قوية للغاية وتستخدم على نطاق واسع في التخليق العضوي.

مركبات الأكسجين

   K + O 2 ⟶ K O 2 (\\ displaystyle (\\ mathsf (K + O_ (2) \\ longrightarrow KO_ (2))))

أكسيد البوتاسيوم  يمكن الحصول عليها عن طريق تسخين المعدن إلى درجة حرارة لا تتجاوز 180 درجة مئوية في وسط يحتوي على القليل من الأكسجين ، أو عن طريق تسخين خليط من أكسيد البوتاسيوم مع البوتاسيوم المعدني:

   K O 2 + 3 K ⟶ 2 K 2 O (\\ displaystyle (\\ mathsf (KO_ (2) + 3K \\ longrightarrow 2K_ (2) O)))

تتميز أكاسيد البوتاسيوم بالخصائص الأساسية وتتفاعل بعنف مع الماء والأحماض وأكاسيد الحمض. ليس لديهم قيمة عملية. البيروكسيدات عبارة عن مساحيق بيضاء صفراء ، إذابة البئر في الماء وتشكيل القلويات وأكسيد الهيدروجين:

K 2 O 2 + 2 H 2 O ⟶ 2 KOH + H 2 O 2 (\\ displaystyle (\\ mathsf (K_ (2) O_ (2) + 2H_ (2) O \\ longrightarrow 2KOH + H_ (2) O_ (2) )))    4 K O 2 + 2 H 2 O ⟶ 4 K O H + 3 O 2 (\\ displaystyle (\\ mathsf (4KO_ (2) + 2H_ (2) O \\ longrightarrow 4KOH + 3O_ (2) \\ uparrow)))    4 KO 2 + 2 CO 2 ⟶ 2 K 2 CO 3 + 3 O 2 (\\ displaystyle (\\ mathsf (4KO_ (2) + 2CO_ (2) \\ longrightarrow 2K_ (2) CO_ (3) + 3O_ (2) \\ uparrow )))

تستخدم خاصية تبادل ثاني أكسيد الكربون للأكسجين في أقنعة الغاز العازلة وفي الغواصات. يستخدم خليط متساوي الأضلاع من فوق أكسيد البوتاسيوم وبيروكسيد الصوديوم كامتصاص. إذا لم يكن الخليط متساوي الأضلاع ، في حالة وجود فائض من بيروكسيد الصوديوم ، سيتم امتصاص كمية أكبر من الغاز مما سيتم إطلاقه (عندما يتم امتصاص مجلدين من ثاني أكسيد الكربون ، سيتم إطلاق حجم واحد من ثاني أكسيد الكربون) ، وسينخفض \u200b\u200bالضغط في المساحة المحصورة ، وإذا كان هناك فائض من أكسيد البوتاسيوم يتم إطلاق 2 ثلاثة مجلدات O 2) يتم إطلاق المزيد من الغاز من امتصاصها ، وسوف يزيد الضغط.

في حالة المخلوط متساوي الأقطاب (Na 2 O 2: K 2 O 4 \u003d 1: 1) ، فإن أحجام الغازات الماصة والمنبعثة تكون مساوية (عند امتصاص أربعة مجلدات من CO 2 ، يتم إطلاق أربعة مجلدات من O 2).

البيروكسيدات هي عوامل مؤكسدة قوية ، وهذا هو السبب في أنها تستخدم لتبييض الأقمشة في صناعة النسيج.

يتم الحصول على البيروكسيدات عن طريق تكليس المعادن في الهواء المتحرر من ثاني أكسيد الكربون.

المعروف أيضا هو أوزونيد البوتاسيوم KO 3 ، اللون البرتقالي والأحمر. يمكن الحصول عليها بتفاعل هيدروكسيد البوتاسيوم مع الأوزون عند درجة حرارة لا تتجاوز 20 درجة مئوية:

   4 KOH + 4 O 3 ⟶ 4 KO 3 + O 2 + 2 H 2 O (\\ displaystyle (\\ mathsf (4KOH + 4O_ (3) \\ longrightarrow 4KO_ (3) + O_ (2) + 2H_ (2) O)) )

أوزونيد البوتاسيوم هو عامل مؤكسد قوي للغاية ، على سبيل المثال ، إنه يؤكسد الكبريت الأولي إلى كبريتات وكبريتات بالفعل عند 50 درجة مئوية:

   6 KO 3 + 5 S ⟶ K 2 SO 4 + 2 K 2 S 2 O 7 (\\ displaystyle (\\ mathsf (6KO_ (3) + 5S \\ longrightarrow K_ (2) SO_ (4) + 2K_ (2) S_ (2) ) O_ (7))))

الهيدروكسيد

هيدروكسيد البوتاسيوم (أو هيدروكسيد البوتاسيوم) عبارة عن بلورات بيضاء صلبة ، بلورات رطبة للغاية ، وذوبان عند درجة حرارة 360 درجة مئوية. هيدروكسيد البوتاسيوم ينتمي إلى القلويات. يذوب جيدا في الماء مع إطلاق كمية كبيرة من الحرارة. القابلية للذوبان في هيدروكسيد البوتاسيوم عند 20 درجة مئوية في 100 غرام من الماء هو 112 غرام.

تطبيق

• السائل في درجة حرارة الغرفة ، يتم استخدام سبيكة من البوتاسيوم والصوديوم كمبرد في الأنظمة المغلقة ، على سبيل المثال ، في محطات الطاقة الذرية سريعة النيترون. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم سبائكها السائلة مع الروبيديوم والسيزيوم على نطاق واسع. تكوين سبيكة: الصوديوم 12 ٪ ، البوتاسيوم 47 ٪ ، السيزيوم 41 ٪ - لديه درجة انصهار منخفضة قياسية −78 درجة مئوية
• مركبات البوتاسيوم هي العنصر الأحيائي الأكثر أهمية ، وبالتالي تستخدم كأسمدة. البوتاسيوم هو أحد العناصر الأساسية الثلاثة الضرورية لنمو النبات إلى جانب النيتروجين والفوسفور. على عكس النيتروجين والفوسفور ، فإن البوتاسيوم هو الكاتيون الخلوي الرئيسي. إذا كانت ناقصة في النبات ، فإن بنية أغشية البلاستيدات الخضراء ، وهي العضيات الخلوية التي يحدث فيها التمثيل الضوئي ، تنتهك في المقام الأول. ظاهريا ، يتجلى ذلك في الاصفرار والموت اللاحق للأوراق. عندما يتم استخدام الأسمدة البوتاسيوم على النباتات ، تزداد الكتلة الخضرية ، والغلة ومقاومة الآفات.
• يتم استخدام أملاح البوتاسيوم على نطاق واسع في الطلاء الكهربائي ، لأنه على الرغم من التكلفة المرتفعة نسبياً ، فإنها غالبًا ما تكون قابلة للذوبان أكثر من أملاح الصوديوم المقابلة ، وبالتالي توفر عملية مكثفة للكهارل عند كثافات تيار عالية.

اتصالات مهمة

• يستخدم بروميد البوتاسيوم في الطب وكمهدئ للجهاز العصبي.
• يستخدم هيدروكسيد البوتاسيوم (هيدروكسيد البوتاسيوم) في البطاريات القلوية وفي تجفيف الغاز.
• يستخدم كربونات البوتاسيوم (البوتاس) كسماد ، عند طهي الزجاج ، كمادة مضافة للدواجن.
• يستخدم كلوريد البوتاسيوم (سيلفين ، "ملح البوتاسيوم") كسماد.
• نترات البوتاسيوم (نترات البوتاسيوم) هي الأسمدة ، وهي مكون من مسحوق أسود.
• تستخدم بيركلورات البوتاسيوم والكلورات (ملح Bertoletova) في إنتاج المباريات ، ووقود الصواريخ ، ورسوم الإضاءة ، والمتفجرات ، وفي الطلاء الكهربائي.
• يستخدم ثنائي كرومات البوتاسيوم (chrompeak) - وهو عامل مؤكسد قوي ، لإعداد "خليط الكروم" لغسل الأطباق الكيميائية ومعالجة الجلود (الدباغة). يستخدم أيضًا لتنقية الأسيتيلين في مصانع الأسيتيلين من الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين والفوسفين.

• برمنجنات البوتاسيوم - عامل مؤكسد قوي ، يستخدم كمطهر في الطب والإنتاج المختبري للأكسجين.
• طرطرات الصوديوم البوتاسيوم (ملح روشيل) ككهرضغطية.
• فوسفات ثنائي هيدروجين البوتاسيوم وفيترات الفوسفات على شكل بلورات مفردة في تكنولوجيا الليزر.
• يستخدم بيروكسيد البوتاسيوم وأول أكسيد البوتاسيوم في تجديد الهواء في الغواصات وفي أقنعة الغاز (يمتص ثاني أكسيد الكربون مع إطلاق الأكسجين).
• فلوروبورات البوتاسيوم - مهم

البوتاسيوم عنصر مثير للجدل ومثير للجدل. وهو يشارك في العديد من العمليات الحيوية للجسم ، ويستخدم بنشاط في الطب والكهرباء والإلكترونيات والزراعة. وهو جزء من السم المعروف منذ العصور القديمة - سيانيد البوتاسيوم (حمض الهيدروسيانيك). يعتبر هذا المعدن شائعًا ، لكن الأطباء يقولون إن شخصًا من بين كل خمسة أشخاص يعاني من نقص في العناصر النزرة. في الحالة الحرة ، لا يوجد البوتاسيوم في الطبيعة ، إلا في تركيبة مع مواد أخرى. بمعدل 2.4 ٪ ، يتكون كوكبنا من البوتاسيوم.

  الخصائص العامة للبوتاسيوم

في الجدول الدوري ، يحتل البوتاسيوم المرتبة 19 ويشار إليه بواسطة K. هذا معدن قلوي ناعم وفعال للغاية. على الأرض ، يوجد البوتاسيوم في معادن أخرى (الميكا ، الكاينايت ، الفلسبار ، إلخ) والأملاح. من حيث الانتشار بين المعادن ، فإنه في المرتبة الخامسة ، بين العناصر الكيميائية - في 7. توجد رواسب البوتاسيوم في كندا وروسيا البيضاء وروسيا.

وفقا ل الخواص الكيميائية  يشبه البوتاسيوم الصوديوم ، ولكنه أكثر نشاطًا. كان الناس يعرفون بعض خصائص البوتاسيوم في القرن العشرين. تم استخدامه كسماد ، وكان يعتبر البوتاس (تركيبة من كبريتات وكلوريد البوتاسيوم ، كربونات وصودا) منظفًا ممتازًا. للحصول عليه ، تم حرق الخشب أو القش ، ثم يخلط بالماء وتبخر.

تم عزل البوتاسيوم كعنصر منفصل في عام 1807 من قبل الكيميائي الإنجليزي همفري ديفي ، الذي أجرى تجارب مع البوتاسيوم الكاوية. أثناء التحليل الكهربائي ، عجلت المعادن ، وأطلق عليها الكيميائي اسم بوتاسيوس. في عام 1809 ، تم تغيير الاسم بمبادرة L.V. Gilterta. اقترح اسم "البوتاسيوم" (من الكلمة العربية "al-kali" ، أي "البوتاس").

يذوب البوتاسيوم بسهولة ويتأكسد بسرعة تحت تأثير الأكسجين. الشكل الأولي عبارة عن معدن بهيكل بلوري مطلي باللون الفضي والأبيض. عند الاحتراق ، تقوم بتلوين النيران بألوان البنفسجي الوردي. عند التفاعل مع الماء ، يحدث حريق أو انفجار ، نشط كيميائيًا ، ويعتبر عامل اختزال قوي. يتطلب ظروف تخزين خاصة. في معظم الأحيان ، يسكب البوتاسيوم النقي بطبقة من الكيروسين. في هذا النموذج ، يمكن أن يقف دون أن تفقد ممتلكاته.

يستخدم البوتاسيوم بنشاط في الزراعة لإنتاج الأسمدة (جنبا إلى جنب مع الفوسفور والنيتروجين). بسبب افتقاره إلى النباتات ، تتعطل عملية التمثيل الضوئي ، وتموت الأوراق. أملاح البوتاسيوم تستخدم بنشاط في مجال الالكترونيات. تستخدم السبائك السائلة في محطات الطاقة النووية وكمبرد لأنظمة مغلقة. سبيكة البوتاسيوم والسيزيوم والصوديوم لديها أكثر من غيرها درجة حرارة منخفضة  نقطة انصهار - 78 درجة مئوية.

يدخل البوتاسيوم جسم الإنسان بالطعام والماء. يحدث امتصاص المعدن في الأمعاء ، ويفرز في البول. لا تتراكم في الجسم ، لذلك فمن الضروري باستمرار.

  فوائد البوتاسيوم لجسم الإنسان

دور البوتاسيوم في جسم الإنسان هو كما يلي:

• يحسن أيض الأكسجين ، ويزيد من نشاط الدماغ.
• الاستهلاك المنتظم للأطعمة التي تحتوي على البوتاسيوم هو وقاية ممتازة من أمراض الجهاز القلبي الوعائي. البوتاسيوم يخفض ضغط الدم ويطبيع معدل ضربات القلب ، ويقوي الأوعية الدموية.
• تأثير مفيد على الأنسجة العضلية. يساعد البوتاسيوم في الحفاظ على قوة العضلات ، والتعافي من التمرينات الشديدة. يمنع ظهور الآلام والتشنجات.
• يشارك في معالجة الجلوكوز ، ويوفر تقلص الألياف العضلية الصحيحة.
• يحافظ على توازن السوائل والضغط داخل الخلايا. مشمول في جميع سوائل جسم الإنسان.
• يحسن وظائف الجهاز البولي ، يمنع ترسب السموم ، ركود السوائل.
• إنه يعمل عن قرب مع المغنيسيوم ويساعد في الحفاظ على تركيزه الأمثل (المغنيسيوم مهم للغاية لحماية القلب).
• تطبيع توازن الطاقة في الجسم.
• يستخدم بنشاط لعلاج أمراض الجهاز العصبي: استقرار الحالة ، يساعد على تجنب الاكتئاب والانهيارات. يخفف من متلازمة التعب.
• يقوي العظام. لصحتهم ، ليست هناك حاجة فقط إلى الكالسيوم والفلور ، ولكن أيضا المعادن ، بما في ذلك البوتاسيوم. هذه المادة الكلية تحمي من هشاشة العظام.
• يحسن عمليات الأيض. البوتاسيوم يساعد الجسم على الانهيار ويمتص بعض العناصر. إذا كنت تتبع نظامًا غذائيًا ولا يختفي الوزن ، فتأكد من أن لديك ما يكفي من البوتاسيوم في نظامك الغذائي.

  المصادر الرئيسية للبوتاسيوم

تنقسم مصادر البوتاسيوم تقليديًا إلى أربع مجموعات:

• محتوى منخفض (يصل إلى 100 ملغ لكل 100 غرام من المنتج).
• المستوى المتوسط \u200b\u200b(محتوى 150-250 ملغ لكل 100 غرام).
• نسبة عالية من (250-390 ملغ).
• مشبعة جدا (حوالي 400 ملغ).

مصادر نبات البوتاسيوم (الجدول 1):

• الفواكه المجففة.
• الحبوب (الحنطة السوداء ، الشوفان ، الدخن).
• خضار (طماطم ، بنجر ، جزر ، قرع ، سبانخ ، خيار ، خس ، فجل ، كوسة ، كرنب).
• البقوليات (فول الصويا والبازلاء والفاصوليا).
• التوت (التوت البري ، العنب ، الكشمش ، التوت البري ، العليق ، الويبرنوم ، العنب البري).
• الفواكه (الموز ، فواكه الحمضيات ، التفاح ، البطيخ ، المشمش ، إلخ).
• المكسرات (اللوز ، الفول السوداني ، الصنوبر ، البندق).
• الفطر (ceps ، الشمبانيا ، chanterelles ، البوليطس البني ، وما إلى ذلك).

المصادر الحيوانية للبوتاسيوم (الجدول 1):

• الأسماك (سمك القد ، سمك التونة ، الماكريل ، إلخ) ، المأكولات البحرية.
• منتجات الألبان (الكفير والحليب والجبن الصلب والجبن المنزلية والزبدة).
• الكبد.
• لحوم الدواجن ولحم البقر والضأن.
• البيض.

الجدول 1. محتوى البوتاسيوم في المنتجات

	البوتاسيوم ، ملغ لكل 100 غرام
المشمش المجفف	1715
عشب البحر	970
البازلاء الخضراء	870
سبانخ	836
بندق	717
عدس	670
البطاطا	568
بكين الملفوف	494
سمك السلمون	490
موز	379
الخضر (البقدونس ، السبانخ ، السلطة)	340
سمك القد	340
مشمش	306
بنجر	258
خوخ	203
فواكه حمضيات	180-197

نصيحة متخصصة. يتبخر البوتاسيوم بسهولة من الطعام في درجات حرارة عالية وفي اتصال مع السوائل. يبلغ نقص البوتاسيوم ذروته في الشتاء عندما يستهلك الناس كمية محدودة من الفواكه والخضروات الطازجة

• الحد الأدنى من المعالجة الحرارية.
• طبخ الأطعمة في كمية صغيرة من الماء.
• تناول المزيد من الفواكه والخضروات الطازجة.
• يُخبز الأطباق بشكل مثالي ، ولا تهضم ولا تطبخ لفترة طويلة.

مزيج البوتاسيوم وصفة. ستحتاج إلى 300 غرام من المشمش المجفف والزبيب والخوخ والتين ، 1 كوب من الجوز ، 1 كوب من العسل (ويفضل أن تكون طازجة) ، 2 ليمون. يُطحن الليمون في مفرمة اللحم ، ويُقطع بشكل ناعم. ضجة مع الفواكه المجففة والعسل ، وتخزينها في مكان بارد مظلم. تناول الطعام ثلاث مرات في اليوم لملعقة صغيرة مع شريحة 1.5 ساعة بعد الوجبة الغذائية. ويرد في الجدول 2 معدل البوتاسيوم بالنسبة للبشر.

الجدول 2. المعدل اليومي للبوتاسيوم

	المعدل اليومي ، ملغ
الثديين ، الأطفال حتى عمر سنتين	400-600
الأطفال 3-5 سنوات من العمر	3000
الأطفال 6-8 سنوات من العمر	3800
الأطفال 9-13 سنة	4500
الفتيات المراهقات الأولاد في سن المراهقة	4600
الرجال	4700
النساء الحوامل والمرضعات	حتى 5100
أثناء العلاج وممارسة التمرينات الرياضية	حتى 5000

  التفاعل مع العناصر الأخرى

ما تحتاج لمعرفته حول البوتاسيوم:

• سارت الامور بشكل جيد مع الصوديوم والمغنيسيوم. البوتاسيوم يعزز امتصاص المغنيسيوم والقضاء على الصوديوم.
• يتم امتصاصه بشكل أفضل إذا تم تناول فيتامين B6 في نفس الوقت.
• يتم منع امتصاص البوتاسيوم عن طريق المشروبات التي تحتوي على الكحول والكافيين والسكر.
• زيادة مصطنعة البوتاسيوم في الدم يمكن أن بعض الأدوية تريامتيرين ، سلفاميثوكسازول ، وكذلك مثبطات وأملاح البوتاسيوم.
• الملح المستخدم في جرعات عالية يمكن أن يسبب نقص البوتاسيوم.
• تتم إزالة بعض الأدوية القلبية والعقاقير المدرة للبول والرسوم من الجسم.
• تعتبر الروبيديوم والسيزيوم والثاليوم مضادات ويمكن أن تحل محل البوتاسيوم من الجسم.

  نقص والبوتاسيوم الزائد في الجسم

يعد نقص البوتاسيوم ظاهرة شائعة وهناك عدة أسباب لذلك:

• اتباع نظام غذائي غير متوازن.
• انتهاكات عمليات التمثيل الغذائي في الجسم.
• أمراض الجهاز الهضمي والكلى.
• الجفاف بسبب الدواء ، التسمم ، الخ
• الزائد في الجهاز العصبي.
• الإفراط في تناول العناصر الدقيقة والكليّة التي تحل محل البوتاسيوم.
• تعاطي القهوة والكحول والحلويات.

يتجلى نقص البوتاسيوم بهذه الطريقة:

• انخفاض المناعة.
• هناك تعب مستمر وتشنجات متكررة في العضلات.
• الإرهاق المزمن.
• التبول السريع.
• تدهور الشعر والجلد (يصبح جافًا) والأظافر.
• ارتفاع ضغط الدم.
• نبض سريع والتنفس.
• ظهور القرح والتآكل على الأغشية المخاطية.
• أمراض الجهاز التناسلي.
• تورم الأطراف والوجه.
• مشاكل مع حركات الأمعاء.

في النساء الحوامل ، يصاحب نقص البوتاسيوم الغثيان وضعف العضلات والتسمم المستمر.

في المستقبل ، يمكن أن يؤدي نقص بوتاسيوم الدم إلى عدم انتظام ضربات القلب ، وهو ما يمثل انتهاكًا للتوازن الحمضي القاعدي للجسم. يزداد خطر الإصابة بمرض السكري وأمراض القلب.

إذا واجهت أعراضًا مزعجة ، فاستشر أخصائيًا. غالباً ما تكون الاختبارات البسيطة ورسم القلب كافية للتشخيص. لا تطبيب ذاتي

قد تظهر زيادة البوتاسيوم في الجسم في مثل هذه الحالات:

• تعاطي المخدرات التي تحتوي على البوتاسيوم.
• تناول نظام غذائي غني بالبوتاسيوم.
• انتهاك العمليات الأيضية.
• نقص الانسولين.
• الفشل الكلوي.
• التغييرات في الخلفية الهرمونية (على وجه الخصوص ، نظام sympathoadrenaline).

جرعة واحدة من 6 غرام من البوتاسيوم يمكن أن تعطل الوظائف الأساسية للجسم ، ويعتبر 14 غرام جرعة مميتة. لذلك يجب أن يتم التعامل مع اختيار المنتجات والمستحضرات بطريقة مسؤولة. إذا كان تركيز البوتاسيوم في الدم يتجاوز 5 مليمول / لتر ، فيمكننا التحدث عن فرط بوتاسيوم الدم.

أعراض فرط بوتاسيوم الدم:

• زيادة التهيج والقلق والحالة العصبية.
• زيادة التعرق.
    الهزات العضلية ، التشنجات ، في الحالات الشديدة ، الشلل.
• عدم انتظام ضربات القلب.
• مغص في المعدة والأمعاء.
• زيادة نسبة السكر في الدم.
• عززت فصل البول.

يمكن لجرعة زائدة خطيرة من البوتاسيوم تعطيل نشاط القلب. ترسب البوتاسيوم في الأربطة ، مما تسبب في تقلصات العضلات والشلل القصير الأجل. خطر مجرى البول ومرض السكري آخذ في الازدياد.

  الاستعدادات البوتاسيوم

الاستعدادات البوتاسيوم متوفرة في الأشكال التالية:

• حلول وأقراص قابلة للذوبان.
• كبسولات.
• حبوب منع الحمل في قذيفة.

الأدوية الأكثر شيوعا:

• Asparkam. يحتوي على 175 ملغ من البوتاسيوم والمغنيسيوم الأسبارتات. في حزمة من 20-50 حبة. يشرع في كثير من الأحيان لأمراض القلب والأوعية الدموية.
• كلوريد البوتاسيوم المتاحة في أقراص وأمبولات (جرعة 40 ملغ / مل) ، تدار عن طريق الوريد ، يشير إلى الحقن "الساخنة". أقراص في جرعة من 500 إلى 1500 ملغ.
• IonicKalium. بخاخ 60 مل ، يحتوي على أيونات البوتاسيوم. يتم حقنه تحت اللسان ، ويتم امتصاص الخلايا الكبيرة في الغشاء المخاطي دون الدخول إلى الجهاز الهضمي.
• orotate البوتاسيوم. يحتوي على 500 ملغ من البوتاسيوم في كل قرص ، في عبوة من 10 إلى 50 قطعة.
• Panangin. يحتوي على 45.2 ملغ من البوتاسيوم والمغنيسيوم بتركيز عالٍ. هناك أيضًا نموذج فورتي - 316 ملغ من البوتاسيوم لكل قرص.
• Qudesan. مجمع مع البوتاسيوم والمغنيسيوم. يحتوي على 250 ملغ من الهليون المغنيسيوم و 450 ملغ من الهليون البوتاسيوم. يتم إثراء المجمع مع يوبيكوين ، مما يحسن حالة المناعة.

في الجرعات المتوسطة ، يتم تضمين البوتاسيوم في المستحضرات المحتوية على الفيتامينات: Vitrum (40 مجم) ، Centrus (40 مجم) ، Vitalyuks (40 مجم) ، TeravitAntistress (80 مجم).

للأغراض العلاجية ، يتم استخدام الأدوية ذات التركيز العالي: Pamaton ، Aspakard ، Orokamag ، Aspariginat ، إلخ.

كيفية تناول الأدوية التي تحتوي على البوتاسيوم:

• يوصى بتناول الفيتامينات وأقراص البوتاسيوم بعد الوجبات.
• لا تمضغ أقراص أو كبسولات. في الغالب يتم حقن الشكل السائل تحت اللسان.
• شرب الأقراص مع الكثير من الماء.
• أضف المستحضرات القابلة للذوبان إلى الماء أو العصير ، وشرب لمدة 5 دقائق في رشفات صغيرة.
• إدخال الدواء في أمبولات من تلقاء نفسه لا ينصح.

ليس كل شخص يعرف ملامح التفاعلات الكيميائية مع البوتاسيوم. نحن نقدم لك مشاهدة بعض التجارب المثيرة للاهتمام مع هذا المعدن في الفيديو أدناه.