പൊട്ടാസ്യം
വെള്ളി നിറമുള്ള ഒരു ആൽക്കലി ലോഹമാണ്‌ പൊട്ടാസ്യം (ഇംഗ്ലീഷ്: Potassium). കടൽജലത്തിലും പല ധാതുക്കളിലും മറ്റു മൂലകങ്ങളുമായി സം‌യോജിച്ച അവസ്ഥയിൽ പൊട്ടാസ്യം കാണപ്പെടുന്നു. പൊട്ടാസ്യം വായുവിൽ വളരെ വേഗം ഓക്സീകരണത്തിനു വിധേയമാകുന്നു. ജലവുമായും ഇത് വളരെ ക്രിയാത്മകമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. പൊട്ടാസ്യവും സോഡിയവും ഏതാണ്ട് ഒരേ രാസസ്വഭാവം ഉള്ളതാണെങ്കിലും ജീവകോശങ്ങൾ പ്രത്യേകിച്ച് ജന്തുകോശങ്ങൾ ഇവയെ വ്യത്യസ്തരീതിയിലാണ്‌ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത്.
 Potassium pearls (in paraffin oil, ~5 mm each) | |||||||||||||||||||||||||
| General properties | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pronunciation | /pəˈtæsiəm/ | ||||||||||||||||||||||||
| Appearance | silvery gray | ||||||||||||||||||||||||
| Standard atomic weight (Ar, standard) | 39.0983(1)[1] | ||||||||||||||||||||||||
| പൊട്ടാസ്യം in the periodic table | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| Atomic number (Z) | 19 | ||||||||||||||||||||||||
| Group | group 1 (alkali metals) | ||||||||||||||||||||||||
| Period | period 4 | ||||||||||||||||||||||||
| Block | s-block | ||||||||||||||||||||||||
| Element category | ക്ഷാര ലോഹം | ||||||||||||||||||||||||
| Electron configuration | [Ar] 4s1 | ||||||||||||||||||||||||
Electrons per shell | 2, 8, 8, 1 | ||||||||||||||||||||||||
| Physical properties | |||||||||||||||||||||||||
| Phase at STP | solid | ||||||||||||||||||||||||
| Melting point | 336.7 K (63.5 °C, 146.3 °F) | ||||||||||||||||||||||||
| Boiling point | 1032 K (759 °C, 1398 °F) | ||||||||||||||||||||||||
| Density (near r.t.) | 0.862 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||
| when liquid (at m.p.) | 0.828 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||
| Critical point | 2223 K, 16 MPa[2] | ||||||||||||||||||||||||
| Heat of fusion | 2.33 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Heat of vaporization | 76.9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Molar heat capacity | 29.6 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||
| Atomic properties | |||||||||||||||||||||||||
| Oxidation states | −1, +1 (a strongly basic oxide) | ||||||||||||||||||||||||
| Electronegativity | Pauling scale: 0.82 | ||||||||||||||||||||||||
| Ionization energies |
| ||||||||||||||||||||||||
| Atomic radius | empirical: 227 pm | ||||||||||||||||||||||||
| Covalent radius | 203±12 pm | ||||||||||||||||||||||||
| Van der Waals radius | 275 pm | ||||||||||||||||||||||||
 Color lines in a spectral range | |||||||||||||||||||||||||
| Other properties | |||||||||||||||||||||||||
| Crystal structure | body-centered cubic (bcc) | ||||||||||||||||||||||||
| Speed of sound thin rod | 2000 m/s (at 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||
| Thermal expansion | 83.3 µm/(m·K) (at 25 °C) | ||||||||||||||||||||||||
| Thermal conductivity | 102.5 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||
| Electrical resistivity | 72 nΩ·m (at 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||
| Magnetic ordering | paramagnetic[3] | ||||||||||||||||||||||||
| Magnetic susceptibility | +20.8·10−6 cm3/mol (298 K)[4] | ||||||||||||||||||||||||
| Young's modulus | 3.53 GPa | ||||||||||||||||||||||||
| Shear modulus | 1.3 GPa | ||||||||||||||||||||||||
| Bulk modulus | 3.1 GPa | ||||||||||||||||||||||||
| Mohs hardness | 0.4 | ||||||||||||||||||||||||
| Brinell hardness | 0.363 MPa | ||||||||||||||||||||||||
| CAS Number | 7440-09-7 | ||||||||||||||||||||||||
| History | |||||||||||||||||||||||||
| Discovery and first isolation | Humphry Davy (1807) | ||||||||||||||||||||||||
| Main isotopes of പൊട്ടാസ്യം | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
ഗുണങ്ങൾ
ഇതിന്റെ അണുസംഖ്യ 19-ഉം പ്രതീകം K എന്നുമാണ്‌. പൊട്ടാസ്യത്തിന്റെ സാന്ദ്രത ജലത്തിന്റേതിനേക്കാൾ കുറവാണ്‌. സാന്ദ്രത കുറവുള്ള ലോഹങ്ങളിൽ രണ്ടാം സ്ഥാനമാണ്‌ പൊട്ടാസ്യത്തിന്‌. ഏറ്റവും സാന്ദ്രത കുറവുള്ള ലോഹം ലിഥിയമാണ്‌. വളരെ കടുപ്പം കുറഞ്ഞ ഈ ലോഹത്തെ കത്തിയുപയോഗിച്ച് മുറിക്കാൻ സാധിക്കും.
പൊട്ടാസ്യം മുറിച്ചാൽ ആ ഭാഗത്തിന്‌ നല്ല വെള്ളി നിറമായിരിക്കും ഉണ്ടാകുക. എന്നാൽ വളരെപ്പെട്ടെന്നു തന്നെ വായുവുമായി പ്രവർത്തിച്ച് ഈ വെള്ളി നിറം നഷ്ടപ്പെടുകയും ചാരനിറം കൈവരുകയും ചെയ്യുന്നു. നാശത്തിൽ നിന്നും സം‌രക്ഷിക്കുന്നതിന്‌ മണ്ണെണ്ണ പോലുള്ള നിരോക്സീകരണമാധ്യമത്തിലാണ്‌ പൊട്ടാസ്യം സൂക്ഷിക്കാറുള്ളത്. മറ്റു ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളെപ്പോലെ പൊട്ടാസ്യം ജലവുമായി പ്രവർത്തിച്ച് ഹൈഡ്രജൻ സ്വതന്ത്രമാക്കുന്നു. ലിഥിയത്തേയും സോഡിയത്തേയും അപേക്ഷിച്ച് പൊട്ടാസ്യത്തിന്റെ പ്രവർത്തനം കുറേക്കൂടി വീര്യമേറിയതാണ്‌. ഈ പ്രവർത്തനത്തിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന ഹൈഡ്രജൻ വാതകം കത്താൻ പാകത്തിൽ താപജനകവുമാണ്‌ ഈ പ്രവർത്തനം.
- 2K(s) + 2H2O(l) → H2(g) + 2KOH(aq)
ജലത്തിന്റെ നേരിയ അംശത്തിനോടു പോലും പൊട്ടാസ്യം വളരെ തീവ്രമായും വേഗത്തിലും പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, സ്വേദനത്തിനു ഉപയോഗിക്കുന്ന വസ്തുക്കളിൽ നിന്നും ജലാംശം വലിച്ചെടുത്ത് ഉണക്കുന്നതിന്‌ പൊട്ടാസ്യം തനിയേയും, സോഡിയവുമായി ചേർത്ത് NaK എന്ന സങ്കരമാക്കിയും (ഈ സങ്കരം സാധാരണ ഊഷ്മാവിൽ ദ്രാവകാവസ്ഥയിലാണ്‌) ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ജീവികൾക്ക് വളരെ അത്യാവശ്യമായ ഒരു മൂലകമാണ്‌ പൊട്ടാസ്യം. പൊട്ടാസ്യവും അതിന്റെ സം‌യുക്തങ്ങളും തീജ്വാലയിൽ കാണിക്കുമ്പോൾ ജ്വാലക്ക് വയലറ്റ് നിറം ലഭിക്കുന്നു. വസ്തുക്കളിൽ പൊട്ടാസ്യത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം മനസ്സിലാക്കുന്നതിന്‌ ഈ ഗുണം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. പൊട്ടാസ്യം അയോണിന്റെ (K+ ion) കൂടിയ ഹൈഡ്രേഷൻ ഊർജ്ജം മൂലം പൊട്ടാസ്യത്തിന്റെ സംയുക്തങ്ങൾ ജലത്തിൽ നന്നായി ലയിക്കുന്നു. ജലത്തിലെ ലയിച്ച പൊട്ടാസ്യം അയോൺ നിറമില്ലാത്ത ഒന്നാണ്‌.
രുചിച്ചു നോക്കിയും പൊട്ടാസ്യം തിരിച്ചറിയാൻ സാധിക്കും. ഗാഢതക്കനുസരിച്ച് നാക്കിലെ എല്ലാ രസമുകുളങ്ങളേയും പൊട്ടാസ്യം ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു. പൊട്ടാസ്യം അയോണിന്റെ നേർപ്പിച്ച ലായനികൾക്ക് മധുരരസമാണ്‌ ഉള്ളത്. എന്നാൽ ഗാഢത കൂടുന്തോറും ക്ഷാരങ്ങൾക്കെല്ലാമുള്ള ചവർപ്പുരുചിയാകുകയും അവസാനം ഉപ്പുരസം ലഭിക്കുകയും ചെയ്യും.
ചരിത്രം
1807-ൽ ഹംഫ്രി ഡേവിയാണ്‌ പൊട്ടാസ്യം ആദ്യമായി വേർതിരിച്ചെടുത്തത്. കാസ്റ്റിക് പൊട്ടാഷിൽ (KOH) നിന്നുമാണ്‌ ഈ മൂലകം ആദ്യമായി വേർതിരിച്ചെടുത്തത്. അതു കൊണ്ടാണ്‌ ഇതിന്‌ പൊട്ടാസ്യം എന്ന പേര്‌ വന്നത്. വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴി വേർതിരിച്ചെടുത്ത ആദ്യ ലോഹമാണ്‌ പൊട്ടാസ്യം. ലത്തീൻ ഭാഷയിലെ ഈ മൂലകത്തിന്റെ പേരായ കാലിയം (kalium) എന്ന പദത്തിൽ നിന്നാണ്‌ K എന്ന പ്രതീകം ഉണ്ടായത്. കാലിയം എന്ന പദം ആൽക്കലി എന്ന വാക്കിൽ നിന്നുമാണ്‌ ഉടലെടുത്തത്. അറബിയിലെ അൽ ഖാൽജ എന്ന പദമാണ്‌ ലത്തിനിലെ ആൽക്കലി ആയത്.
ലഭ്യത
ഭൂവൽക്കത്തിന്റെ ആകെ ഭാരത്തിന്റെ 1.5% ഭാഗം പൊട്ടാസ്യമാണ്‌. ഭൂവൽക്കത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന മൂലകങ്ങളിൽ ഏഴാം സ്ഥാനമാണ്‌ ഇതിനുള്ളത്. പൊട്ടാസ്യം വളരെ ഇലക്ട്രോ പോസിറ്റീവ് ആയതിനാൽ അതിന്റെ ധാതുക്കളിൽ നിന്നും വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്‌. പ്രകൃതിയിൽ പൊട്ടാസ്യം സ്വതന്ത്രരൂപത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നേ ഇല്ല. പൊട്ടാസ്യം ലവണങ്ങളായ കാർണല്ലൈറ്റ്, ലങ്ബീനൈറ്റ്, പോളിഹാലൈറ്റ്, സിൽ‌വൈറ്റ് മുതലായവ പുരാതന തടാകങ്ങളുടേയും കടലിന്റേയും അടിത്തട്ടിൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.
പൊട്ടാഷിൽ നിന്നാണ്‌ പൊട്ടാസ്യം പ്രധാനമായും നിർമ്മിക്കുന്നത്. ഏകദേശം 3000 അടി താഴ്ചയിൽ ഖനനം നടത്തിയാണ്‌ പൊട്ടാഷ് കണ്ടെടുക്കുന്നത്. പൊട്ടാസ്യം ലഭിക്കുന്ന മറ്റൊരു ഉറവിടമാണ്‌ കടൽജലം. സോഡിയത്തെ അപേക്ഷിച്ച് കടൽജലത്തിൽ പൊട്ടാസ്യത്തിന്റെ അളവ് വളരെ കുറവാണ്‌.
നിർമ്മാണം
പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിനെ (കാസ്റ്റിക് പൊട്ടാഷ്) വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം നടത്തി ഹംഫ്രി ഡേവി പൊട്ടാസ്യം നിർമ്മിച്ച അതേ രീതി തന്നെയാണ്‌ ഇപ്പോഴും പൊട്ടാസ്യം നിർമ്മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന ഒരു രീതി.
പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറൈഡ് ഉപയോഗിച്ചുള്ള താപപ്രക്രിയകളിലൂടെയും (Thermal method) പൊട്ടാസ്യം നിർമ്മിക്കുന്നുണ്ട്. ഉരുകിയ പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറൈഡിനെ സോഡിയം ഉപയോഗിച്ച് നിരോക്സീകരിച്ച് വേർതിരിക്കുന്നതാണു ഈ രീതി.
- Na + KCl → NaCl + K
മറ്റൊരു രീതിയായ ഗ്രിഷീമർ പ്രക്രിയയിൽ (Griesheimer process) പൊട്ടാസ്യം ഫ്ലൂറൈഡിനെ കാൽസ്യം കാർബൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് നിരോക്സീകരിക്കുന്നു.
- 2 KF + CaC2 → 2K + CaF2 + 2 C
പൊടിച്ച പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിനെ, ചെറിയ മഗ്നീഷ്യം കഷണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഉയർന്ന ബാഷ്പാങ്കമുള്ള ഒരു മിനറൽ എണ്ണയും, സ്വല്പം ടെർഷ്യറി ആൽക്കഹോളും ചേർന്ന മിശ്രിതത്തിൽ ചൂടാക്കി, ചെറിയതോതിൽ നിർമ്മിക്കാം.
- 2 KOH + 2Mg → 2MgO + 2K + H2↑
ഉപയോഗങ്ങൾ
- പൊട്ടാസ്യം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു പ്രധാന മേഖലയാണ്‌ രാസവളങ്ങളുടെ നിർമ്മാണം. ക്ലോറൈഡ്, സൾഫേറ്റ്, കാർബണേറ്റ് എന്നീ രൂപങ്ങളായാണ്‌ പൊട്ടാസ്യം വളനിർമ്മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്നത്.
- വ്യാവസായികാവശ്യങ്ങൾക്കുപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാനപ്പെട്ട ശക്തിയേറിയ ഒരു ക്ഷാരപദാർത്ഥമാണ്‌ പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് അഥവാ കാസ്റ്റിക് പൊട്ടാഷ്.
- പൊട്ടാസ്യം നൈട്രേറ്റ്, വെടിമരുന്നായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- പൊട്ടാഷ് എന്നു വിളിക്കുന്ന പൊട്ടാസ്യം കാർബണേറ്റ്, സ്ഫടികനിർമ്മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്നു.
- ദ്രാവക പൊട്ടാസ്യം ഉപയോഗിച്ച് ബലപ്പെടുത്തിയ സ്ഫടികം സാധാരണ സ്ഫടികത്തേക്കാൾ ബലമുള്ളതാണ്‌.
- പലതരം മാഗ്നറ്റോമീറ്ററുകൾക്കായി പൊട്ടാസ്യം ബാഷ്പം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- സോഡിയത്തിന്റേയും പൊട്ടാസ്യത്തിന്റേയും സങ്കരമായ നാക്ക് (രാസസം‌യുക്തം) എന്നു വിളിക്കപ്പെടുന്ന NaK സാധാരണ അന്തരീക്ഷോഷ്മാമിൽ ഒരു ദ്രാവകമാണ്‌. താപവാഹക മാധ്യമമായി ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ചെടികളുടെ വളർച്ചക്ക് അത്യാവശ്യമായ ഘടകമാണ്‌ പൊട്ടാസ്യം. മിക്കവാറും തരത്തിലുള്ള മണ്ണിലും പൊട്ടാസ്യം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്.
- ജന്തുകോശങ്ങളിൽ അവയുടെ ജീവൻ നിലനിർത്തുന്നതിന്‌ ഏറ്റവും വേണ്ട ഘടകമാണ്‌ പൊട്ടാസ്യം അയോൺ.
- പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറൈഡ്, കറിയുപ്പിന്‌ പകരമായി ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. ഹൃദയശസ്ത്രക്രിയകൾക്കും മറ്റും ഹൃദയത്തിന്റെ പ്രവർത്തനം നിർത്തുന്നതിനും ഇത് ഉപയോഗീക്കുന്നു.
- കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിനെ ആഗിരണം ചെയ്ത് ഓക്സിജൻ പുറന്തള്ളുന്ന കൊണ്ടുനടക്കാവുന്ന ഓക്സിജൻ സ്രോതസ്സായി പൊട്ടാസ്യത്തിന്റെ സൂപ്പർ ഓക്സൈഡ് ആയ KO2 ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- സസ്യഭക്ഷണം കേടുകൂടാതെ സൂക്ഷിക്കുന്നതിന്‌ പൊട്ടാസ്യം ബൈസൾഫൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു (KHSO3). തുണി, വൈക്കോൽ എന്നിവയുടെ ബ്ലീച്ചിങ്ങിനും തുകൽ ഊറക്കിടുന്നതിനും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ജലശുദ്ധീകരണത്തിനും, അണുനാശിനിയായും പൊട്ടാസ്യം പെർമാംഗനേറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- പൊട്ടാസ്യം ബ്രോമൈഡ് (KBr), ഛായാഗ്രഹണ മേകലയിൽ ഫിലിമുകളിലും മറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- മറ്റു ലോഹങ്ങൾക്കു മുകളിൽ സ്വർണം പൂശുന്നതിനുപയോഗിക്കുന്ന പൊട്ടാസ്യം സയനൈഡ് ശക്തിയേറിയ വിഷപദാർത്ഥമാണ്‌.
- വെടിമരുന്നിലും മറ്റും തെളിഞ്ഞ മഞ്ഞ കലർന്ന ചുവപ്പു നിറം കൊടുക്കുന്നതിന്‌ പൊട്ടാസ്യം ക്രോമേറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- പ്രത്യേകതരം സ്ഫടികം, സെറാമിക്സ്, ഇനാമലുകൾ എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തിനും, ഒരു കീടനാശിനിയായും പൊട്ടാസ്യം ഫ്ലൂറോസിലിക്കേറ്റ് (K2SiF6) ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- സോപ്പ്, ഡിറ്റർജന്റ് എന്നിവയുടെ നിർമ്മാനത്തിന്‌ പൊട്ടാസ്യം പൈറോഫോസ്ഫേറ്റ് (K4P2O7) ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- പൊട്ടാസ്യം സോഡിയം ടാർട്രേറ്റ് അഥവാ റോഷൽ സാൾട്ട് KNaC4H4O6) ബേക്കിങ് പൗഡറായും, ഔഷധമായും, കണ്ണാടിയിൽ പൂശുന്നതിനായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
പ്രധാനപ്പെട്ട പൊട്ടാസ്യം ലവണങ്ങൾ
- പൊട്ടാസ്യം ബ്രോമൈഡ്
- പൊട്ടാസ്യം കാർബണേറ്റ്
- പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറേറ്റ്
- പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറൈഡ്
- പൊട്ടാസ്യം ക്രോമേറ്റ്
- പൊട്ടാസ്യം സയനൈഡ്
- പൊട്ടാസ്യം ഡൈക്രോമേറ്റ്
- പൊട്ടാസ്യം അയൊഡൈഡ്
- പൊട്ടാസ്യം നൈട്രേറ്റ്
- പൊട്ടാസ്യം സൾഫേറ്റ്
| ക്ഷാര ലോഹങ്ങൾ | ആൽക്കലൈൻ ലോഹങ്ങൾ | ലാന്തനൈഡുകൾ | ആക്റ്റിനൈഡുകൾ | സംക്രമണ ലോഹങ്ങൾ | മറ്റു ലോഹങ്ങൾ | അർദ്ധലോഹങ്ങൾ | അലോഹങ്ങൾ | ഹാലൊജനുകൾ | ഉൽകൃഷ്ട വാതകങ്ങൾ | രാസസ്വഭാവം കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കാൻ പറ്റിയിട്ടില്ലാത്ത മൂലകങ്ങൾ |
- Meija, J.; മറ്റുള്ളവർക്കൊപ്പം. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
- Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 4.122. ISBN 1439855110.
- Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.