Elpotassi és l'element químic de símbolK inombre atòmic 19. És unmetall de color blanc d'argent i tan bla que es pot tallar amb un ganivet sense dificultat. Té un baixpunt de fusió i és bon conductor tèrmic i de l'electricitat.[1]
És abundant en la natura, per exemple a l'aigua de mar (que conté un 0,04% de potassi en massa[2]) o enminerals diversos, com l'ortosa. S'oxida ràpidament en l'aire, és molt reactiu, especialment enaigua, i s'assembla químicament alsodi. És unelement químic essencial per a la vida. Té un rol fonamental en lapropagació dels impulsos nerviosos. La principal aplicació industrial del potassi és el seu ús en la fabricació d'adobs. Altres usos aprofiten l'elevadasolubilitat aquosa dels compostos de potassi, per exemple, per a la fabricació de sabons.[3]
És el segonmetall més lleuger; és un sòlid tou que es talla amb facilitat amb un ganivet,[4] té un punt de fusió molt baix i crema amb flama violeta. Presenta un color argentat en les superfícies exposades a l'aire, ja que s'oxida amb rapidesa, cosa que obliga a emmagatzemar-lo recobert d'oli.[5]
De la mateixa manera que altresmetalls alcalins reacciona violentament amb l'aigua desprenenthidrogen i, fins i tot, pot inflamar-se espontàniament en presència d'aigua.
Elcatió K+ està present en els extrems delscromosomes, anomenatstelòmers, estabilitzant-ne l'estructura. Així mateix, l'ió hexahidratat, igual que el corresponent ió demagnesi, estabilitza l'estructura de l'ADN i de l'ARN compensant la càrrega negativa delsgrups fosfat.
La bomba de sodi és un mecanisme pel qual s'aconsegueixen les concentracions requerides d'ions K+ i Na+ dins i fora de la cèl·lula —concentracions d'ions K+ més altes dins de la cèl·lula que en l'exterior— per a possibilitar la transmissió de l'impuls nerviós.
El potassi és absorbit de forma ràpida des de l'intestí prim. Entre 80 i 90% del potassi ingerit és excretat a l'orina, la resta és perdut en la femta. Els ronyons mantenen els nivells normals de potassi en sèrum a través de la seva habilitat de filtrar, reabsorbir i excretar potassi sota la influència de l'hormona aldosterona.[6] Conjuntament amb elsodi, tots dos regulen el balanç entre fluids ielectròlits a l'organisme, ja que són els principalscations del líquid intracel·lular (potassi) i extracel·lular (sodi) dels fluids corporals totals de l'organisme. La concentració del sodi al plasma és prop de 145 meq/L, mentre que la del potassi és de 3,5 a 4,5 meq/L (en plasma). El plasma és filtrat a través delsglomèrul dels ronyons en quantitats enormes, prop de 180 L/dia.[7] Diàriament el sodi i potassi ingerit a la dieta ha de ser reabsorbit; el sodi ha de ser reabsorbit tant com sigui necessari per mantenir el volum del plasma i la pressió osmòtica correctament, mentre que el potassi ha de ser reabsorbit per mantenir les concentracions sèriques del catió en 4,8 meq/L (prop de 190 mil·ligrams). La bomba de sodi s'ha de mantenir sempre operativa per conservar el sodi. El potassi ha de ser conservat algunes vegades, però atès que les quantitats de potassi en plasma són tan petites, i la concentració de potassi a nivell cel·lular és prop de tres vegades més gran, la situació no és tan crítica per al potassi. Atès que el potassi es transporta passivament[8][9] en resposta a un flux contrari al sodi, l'orina mai no pot disminuir les concentracions de potassi en sèrum, excepte algunes vegades on s'observi una excreció activa d'aigua. El potassi és doblement secretat i reabsorbit tres vegades abans que l'orina arribi als túbuls col·lectors delronyó.[10] A aquest punt usualment s'assoleix la mateixa concentració en plasma. Si el potassi fos eliminat de ladieta, obligaria el ronyó a una excreció mínima de potassi al voltant de 200 mg/dia quan el potassi en sèrum decline a 3,0 meq/L en una setmana aproximadament.[11] La bomba de sodi/potassi és un mecanisme pel qual s'aconsegueixen les concentracions requerides d'ions K+ i Na+ dins i fora de la cèl·lula —concentracions d'ions K+ més altes dins la cèl·lula que a l'exterior— per possibilitar la transmissió de l'impuls nerviós.
La ingesta adequada de potassi pot ser generalment garantida en consumir una varietat d'aliments que continguin potassi, i la deficiència és molt rara en individus que consumeixin una dieta equilibrada. Els aliments que són font alta de potassi inclouen: les hortalisses (patata,bròquil,remolatxa,albergínia icoliflor) i les fruites (elsplàtans) i les de pinyol (com elsraïms,albercoc,préssec,cirera,pruna, etc.), són aliments rics en potassi.[12]El potassi és el tercer mineral més abundant al nostre cos. Està implicat en la reacció dels nervis, en el moviment muscular i en el manteniment saludable.
Els aliments que tenen més potassi són lesmongetes, que aporten 1.300 mg de potassi c/ 100 g; el germen deblat, que aporta uns 842 mg de potassi c/ 100 g; l'alvocat, que aporta 600 mg c/ 100 gram; lasoja aporta 515 mg c/ 100 g; lesnous, que aporten 441 mg de potassi c/ 100 g; lapatata, que aporta 421 mg de potassi c/ 100 g, i elplàtan, que aporta 396 mg c/ 100 g.[13]
Les dietes altes en potassi poden reduir el risc d'hipertensió i la deficiència de potassi (hipocalèmia) combinada amb una inadequada ingesta de tiamina ha produït morts en ratolins experimentals.[14]
Les sals de potassi, en posseir sabor salat, poden substituir fàcilment les de sodi en aquelles dietes on s'hagi de restringir aquest últim element.
Els suplements de potassi en medicina són usats en la majoria en conjunt ambdiurètics de nansa itiacides, una classe de diürètics que disminueixen els nivells de sodi i aigua corporal quan això és necessari, però al seu torn causen també pèrdua de potassi a l'orina. Individus nefròpates o que pateixin una malaltia renal poden patir efectes adversos sobre la salut en consumir grans quantitats de potassi. A lainsuficiència renal crònica, els pacients que es troben sota tractament rebent diàlisi renal han de seguir una dieta estricta en el contingut de potassi aportat, atès que els ronyons controlen l'excreció de potassi i l'acumulació de potassi per falla renal pot causar problemes greus com una arrítmia cardíaca fatal. L'hipercalèmia aguda (excés de potassi) pot ser reduïda a través de tractament amb soda via oral,[15]glucosa,[16][17]hiperventilació[18] i perspiració.[19]
També és un element essencial per al creixement de lesplantes. És un dels tres que consumeixen en major quantitat, ja que l'ió potassi intervé en lafotosíntesi, part important de lafisiologia dels vegetals.
El potassi, el nom en català del qual ve del neollatí científicpotassium, i aquest del neerlandèspottasche, cendra de pot —nom amb què el va batejarHumphry Davy en descobrir-lo el1807— va ser el primer elementmetàl·lic aïllat perelectròlisi, de l'hidròxid de potassi (KOH), del nom llatí del qual,kalium, prové elsímbol químic del potassiK.
El mateix Davy feia el següent relat del seu descobriment davant de laRoyal Society of London el 19 de novembre de 1807: «Vaig col·locar un petit fragment de potassa sobre un disc aïllat de platí que comunicava amb el costat negatiu d'una bateria elèctrica de 250 plaques de coure i zinc en plena activitat. Un fil de platí que comunicava amb el costat positiu fou posat en contacte amb la cara superior de la potassa. Tot l'aparell funcionava a l'aire lliure. En aquestes circumstàncies es va manifestar una activitat molt viva; la potassa va començar a fondre's en els seus dos punts d'electrització. Va haver-hi en la cara superior (positiva) una viva efervescència, determinada pel despreniment d'un fluid elàstic; en la cara inferior (negativa) no es desprenia cap fluid elàstic, però van aparèixerpetits glòbuls de viva brillantor metàl·lica completament semblants als glòbuls de mercuri. Alguns d'aquests glòbuls, a mesura que es formaven, cremaven amb explosió i flama brillant; altres perdien a poc a poc la seua brillantor i es cobrien finalment d'una crosta blanca. Aquests glòbuls formaven la substància que jo buscava; era un principi combustible particular, erala base de la potassa: el potassi».
La importància del descobriment rau en el fet que va confirmar la hipòtesi d'Antoine L. Lavoisier: si l'hidròxid de sodi (NaOH) i l'hidròxid de potassi (KOH) reaccionaven amb els àcids de la mateixa manera que els òxids de plom i argent era perquè estaven formats de la combinació d'un metall amb l'oxigen; extrem que es va confirmar en aïllar el potassi i tan sols una setmana després el sodi per electròlisi de la sosa. A més, l'obtenció del potassi va permetre el descobriment d'altres elements, ja que donada la seva gran reactivitat és capaç de descompondre òxids en robar-los l'oxigen; d'aquesta manera van poder aïllar-se elsilici, elbor i l'alumini.
El potassi constitueix de l'orde del 2,4% en pes de l'escorça terrestre, cosa que en fa el setè element més abundant. Donada la sevainsolubilitat és molt difícil obtenir el metall pur a partir dels seusminerals. Tot i això, en antics llits marins i de llacs existeixen grans dipòsits de minerals de potassi (carnal·lita,langbeinita,polihalita isilvita) en els que l'extracció del metall i les seves sals és econòmicament viable.
La principal mena de potassi és lapotassa que s'extrau aCalifòrnia,Alemanya,Nou Mèxic,Utah i altres llocs. ASaskatchewan hi ha grans dipòsits de potassa a 900 m de profunditat, que en el futur poden convertir-se en fonts importants de potassi i sals de potassi.
Els oceans també poden ser proveïdors de potassi, però en un volum qualsevol d'aigua salada la quantitat de potassi present és molt menor que la de sodi, quedant minvat el rendiment econòmic de l'operació.
Gay-Lussac iLouis J. Thénard van utilitzar el 1808 un mètode consistent a fondre la potassa i fer-la travessar ferro escalfat al blanc per a obtenir el potassi, mètode que es va emprar fins a 1823, any en quèBrunner va obtenir el metall escalfant a alta temperatura una mescla de carbonat potàssic i carbó. Ambdós mètodes tenien un rendiment molt deficient, fins queSainte-Claire Deville va descobrir que el mètode de Brunner podia ser millorat utilitzantcarbonat de calci en la mescla. A l'actualitat el metall s'obté perelectròlisi del seuhidròxid en un procés que ha patit tan sols petites modificacions des de l'època de Davy.
Es coneixen disset isòtops de potassi, tres d'ells naturals K-39 (93,3%), K-40 (0,01%) i K-41 (6,7%); el K-40, amb unperíode de semidesintegració d'1,25E9 anys, decau aAr-40 (11,2%) iCa-40 (88,8%).
La desintegració del K-40 en Ar-40 s'empra com a mètode per a ladatació de roques. El mètode K-Ar convencional es basa en la hipòtesi que les roques no contenien argó quan es van formar i que el format no va escapar d'elles, sinó que va ser retingut de manera que el present prové completament i exclusivament de la desintegració del potassi original. El mesurament de la quantitat de potassi i Ar-40 i aplicació d'aquest procediment de datació és adequat per a determinar l'edat deminerals com elfeldespat volcànic,moscovita,biotita ihornblenda i en general les mostres de roques volcàniques i intrusives que no han patit alteració.
Més enllà de la datació, els isòtops de potassi s'han utilitzat molt en estudis delclima, així com en estudis sobre el cicle dels nutrients per ser un macronutrient requerit per a la vida.
L'isòtop K-40 està present en el calci natural en quantitat suficient perquè els sacs de compostos de potassi comercial puguin emprar-se en les demostracions escolars com a font radioactiva.
El potassi sòlid reacciona violentament amb l'aigua, més fins i tot que elsodi, així que s'ha de conservar immers en un líquid apropiat comoli oquerosè.
