പൊട്ടാസ്യം - ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം

Read Time:11 Minute

ഗീത പി.ഒ

എച്ച്.എസ്.ടി ഫിസിക്കൽ സയൻസ് , ജി.വി.എച്ച്.എസ്.എസ് കണ്ണൂർ

ലൂക്ക – ആവര്‍ത്തനപ്പട്ടികയുടെ 150ാംവാര്‍ഷികത്തിന്റെ ഭാഗമായുള്ള ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം (One day One Element) പംക്തി തുടരുന്നു. ഇന്ന് പൊട്ടാസ്യത്തെ പരിചയപ്പടാം.

ആധുനിക ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ പത്തൊമ്പതാമത്തെ മൂലകമാണ് പൊട്ടാസ്യം. ലാറ്റിന്‍ ഭാഷയില്‍ പൊട്ടാസിയത്തിന്റെ പേര് കാലിയം എന്നാണ്. അതില്‍നിന്നാണ് പൊട്ടാസ്യത്തിന്റെ K എന്ന പ്രതീകം ഉണ്ടായത്. ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ ഒന്നാമത്തെ ഗ്രൂപ്പായ ആല്‍ക്കലി ലോഹങ്ങളില്‍ നാലാം പിരീഡിലെ ഒന്നാമത്തെ അംഗമാണ് ഇത്. ഭൂമിയിലെ മൂലകലഭ്യതയില്‍ എട്ടാം സ്ഥാനത്താണ് പൊട്ടാസ്യത്തിന്റെ സ്ഥാനം.

പണ്ടുകാലത്ത് വളമായും ശുചീകാരിയായും ചെടികളുടെ ചാരം കലക്കി തെളിയൂറ്റിയ വെള്ളം ഉപയോഗിച്ചു പോന്നിരുന്നു. ഇത് പോട്ട് ആഷ് എന്നായിരുന്നു അറിയപ്പെട്ടത് . പിന്നീട് ഇത് ലോപിച്ച് പൊട്ടാഷ് എന്നായി മാറി. ഈ ലായനിയില്‍ പൊട്ടാസിയം ലവണങ്ങള്‍ ധാരാളമായി അടങ്ങിയിരുന്നു. അതില്‍ നിന്നാണ് പൊട്ടാസ്യം എന്ന പേര് വന്നത്. (ഇന്ന് പൊട്ടാസിയത്തിന്റെ എല്ലാ ജലലേയ സംയുക്തങ്ങളെയും പൊട്ടാഷ് എന്നു വിളിക്കാറുണ്ട്.

പൊട്ടാഷില്‍ ഇതു വരെ കണ്ടെത്താത്ത ഏതോ മൂലകം ഉണ്ടെന്ന് ആദ്യകാലം മുതല്‍ ശാസ്ത്രജ്ഞർ സംശയിച്ചിരുന്നു. പിന്നീട് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിന്റെ ആവിർഭാവത്തോടെ ഈ മൂലകത്തെ കണ്ടെത്താനുള്ള ശ്രമം ആരംഭിച്ചു. ഹംഫ്രി ഡേവി പൊട്ടാഷ് ലായനിയെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിന് വിധേയമാക്കിയെങ്കിലും നിരാശയായിരുന്നു ഫലം. പിന്നീട് 1807 ല്‍ അദ്ദേഹം ഉരുകിയ പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിനെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം ചെയ്ത് വെള്ളി പോലുള്ള പുതിയ മൂലകം കണ്ടെത്തി.

വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴി വേർതിരിച്ചെടുത്ത ആദ്യ ലോഹവും പൊട്ടാസ്യം തന്നെയാണ്. വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ സമയത്ത് ഉയർന്നുവരുന്ന പൊട്ടാസിയം വായുവുമായി സമ്പർക്കത്തില്‍ വന്നപ്പോൾ കത്തുന്ന കാഴ്ച കണ്ട് ഹംഫ്രി ഡേവി ആനന്ദനൃത്തം ചവിട്ടി എന്ന് അദ്ദേഹത്തിന്റെ ശിഷ്യന്‍ പറഞ്ഞ കാര്യം ‘ഹംഫ്രി ഡേവി-ഓർമക്കുറിപ്പുകൾ’ എന്ന പുസ്തകത്തില്‍ ജോണ്‍ ഡേവി രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

വ്യാവസായിക നിർമ്മാണം

പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിനെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം ചെയ്ത് തന്നെയാണ് ഈ അടുത്ത കാലം വരെ പൊട്ടാസ്യം നിർമ്മിച്ചിരുന്നത്. എന്നാല്‍ ഇന്ന് പ്രധാനമായും പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറൈഡിനെ സോഡിയം ഉപയോഗിച്ച് നിരോക്സീകരിച്ചാണ് പൊട്ടാസിയം നിർമ്മിക്കുന്നത്.

മറ്റൊരു നിർമ്മാണ രീതിയായ ഗ്രിഷീമർ പ്രക്രിയയില്‍ പൊട്ടാസ്യം ഫ്ലൂറൈഡിനെ കാല്‍സ്യം കാർബൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് നിരോക്സീകരിക്കുന്നു.

ഭൗതികഗുണങ്ങൾ

വെള്ളിനിറമുള്ള മെഴുകു പോലെ മൃദുവായ ഒരു ലോഹമാണ് പൊട്ടാസിയം. ഒരു കത്തി കൊണ്ട് പോലും മുറിക്കാം .സാന്ദ്രത ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ രണ്ടാമത്തെ ലോഹമാണ്. ( ആദ്യ സ്ഥാനം ലിഥിയത്തിന്) . വായുവില്‍ തുറന്നു വച്ചാലുടനെ ഓക്സിജനുമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാല്‍ തിളക്കം നഷ്ടപ്പെടുകയും വെളുത്ത നിറത്തിലുള്ള ഓക്സൈഡ് ഉണ്ടാവുകയും ചെയ്യുന്നു. ജലവുമായി പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡും ഹൈഡ്രജനും ഉണ്ടാകുന്നു. പ്രവർത്തനഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഉയർന്ന താപം മൂലം ഹൈഡ്രജന്‍ കത്തുന്നതിനാല്‍ ജലപ്പരപ്പില്‍ ഒരു തീഗോളം ഓടിനടക്കുന്നതായി നിങ്ങൾക്കു കാണാം. ഈ കാരണങ്ങളാല്‍ പൊട്ടാസിയം മണ്ണെണ്ണയില്‍ ആണ് സൂക്ഷിക്കുന്നത്. എല്ലാ അലോഹങ്ങളുമായും എല്ലാ ആസിഡുകളുമായും പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ലോഹമാണ് പൊട്ടാസിയം.

ജലവുമായി പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ..വീഡിയോ കാണാം..

ഐസോടോപ്പുകൾ

പ്രകൃത്യാ കാണപ്പെടുന്ന മൂന്ന് ഐസോടോപ്പുകൾ ആണ് പൊട്ടാപൊട്ടാസ്യത്തിനുള്ളത്. ( K-39, K-40, K-41). എന്നാല്‍ ആകെ ഐസോടോപ്പുകൾ 29 എണ്ണമുണ്ട്.. K-39 ആണ് സാധാരണയായി ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ കാണപ്പെടുന്നത്. (93 %)

K-40 റേഡിയോ ആക്ടീവത കാണിക്കുന്നു. ഇത് വളരെയധികം സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു ഐസോടോപ്പ് ആണ്. (അർദ്ധായുസ്സ് 1.3 ബില്യണ്‍ വർഷം- 1.3 x 10⁹ വർഷം) . രണ്ടു രീതിയില്‍ റേഡിയോ ആക്ടീവ് അപചയം കാണിക്കുന്ന ഒരു ഐസോടോപ്പ് ആണ് K-40. ഇതില്‍ 89.1 % K-40 യും ഗാമാ രശ്മികൾ പുറത്തു വിടാതെ ബീറ്റാ ഡീകെ വഴി Ca-40 ആയും ബാക്കി 10.9% ഗാമാ രശ്മികൾ പുറത്തു വിട്ടു കൊണ്ട് ഇലക്ട്രോൺ കാപ്ച്ചറിലൂടെ Ar-40 ആയും മാറുന്നു. അതിനാല്‍ പാറകളിലെ പൊട്ടാസിയം- കാര്‍ബണ്‍ അളവുകള്‍ പരിശോധിച്ച് അവയുടെ പ്രായം ഗണിക്കുന്നതിന് ഈ പ്രതിഭാസം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു.( പൊട്ടാസിയം- ആര്‍ഗണ്‍ ഡേറ്റിംഗ് )

ഭൂമിയിലെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു മൂലകമാണെങ്കിലും(ഭാരം കൊണ്ട് 2.1%)j പ്രകൃതിയില്‍ സ്വതന്ത്രാവസ്ഥയില്‍ പൊട്ടാസിയത്തിനെ കാണാനേ കഴിയില്ല. കാരണം അതിന്റെ അമിതമായ ക്രിയാശീലം തന്നെ. എന്നാല്‍ സംയുക്തങ്ങളായി ധാരാളം ഉണ്ട് താനും. സില്‍വൈറ്റ് (KCl ), സില്‍വനൈറ്റ് (NaCl,KCl ), കാർണലൈറ്റ് (KCl.MgCl₂), സാൾട്ട് പീറ്റർ (KNO₃) എന്നിവയെല്ലാം പൊട്ടാസിയത്തിന്റെ പ്രധാന ധാതുക്കളാണ്.

രാസഗുണങ്ങൾ

ഇലക്ട്രോണ്‍ വിന്യാസം 2,8,8,1 ആണ്. സബ് ഷെല്‍ രീതിയില്‍ 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹ . തൊട്ടടുത്ത അലസവാതകമായ ആർഗണിനെക്കാൾ ഒരു ഇലക്ട്രോണ്‍ കൂടുതല്‍.ബാഹ്യതമഷെല്ലിലെ ഒരു ഇലക്ട്രോണിനെ നഷ്ടപ്പെടുത്തി എളുപ്പത്തില്‍ പോസിറ്റീവ് അയോണായി മാറുന്ന സ്വഭാവമാണ് പൊട്ടാസിയത്തിന്. അയോണീകരണ ഊർജം വളരെ കുറവാണ്.(418.8 KJ/mol). എല്ലാ സംയുക്തങ്ങളിലും ഓക്സീകരണാവസ്ഥ +1 തന്നെയാണ്. ദ്രവണാങ്കവും വളരെ കുറവാണ്. (63.50C ). പൊട്ടാസിയം സംയുക്തങ്ങൾ തീജ്വാലയില്‍ കാണിച്ചാല്‍ ജ്വാലക്ക് ലൈലാക് നിറം (ഊത നിറം) ലഭിക്കുന്നു. വെടിമരുന്നു പൊട്ടുമ്പോൾ നല്ല നിറങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നതു കണ്ടിട്ടില്ലേ? അതില്‍ ലൈലാക് നിറം പൊട്ടാസിയം ലവണങ്ങളുടെ സംഭാവന ആണ്.

പ്രധാന സംയുക്തങ്ങൾ

പൊട്ടാസ്യം സംയുക്തങ്ങളുടെ പ്രധാന ഉപയോഗം വളം എന്ന നിലയിലാണ്

പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറൈഡ് (KCl): ഇന്ന് പൊട്ടാഷ് എന്ന് വ്യാപകമായി അറിയപ്പെടുന്ന ലവണം. രാസവളനിർമ്മാണത്തില്‍ വ്യാപകമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.
പൊട്ടാസ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (KOH) : ശക്തിയേറയ ആല്‍ക്കലി. മറ്റു പൊട്ടാസ്യം ലവണങ്ങൾ,ദ്രാവകസോപ്പ്, എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
പൊട്ടാസ്യം നൈട്രേറ്റ് (KNO₃) : വെടിയുപ്പ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. വെടിമരുന്ന് നിർമ്മാണം, രാസവളനിർമ്മാണം എന്നിവയില്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
പൊട്ടാസ്യം സയനൈഡ് (KCN) : സ്വർണ്ണം,വെള്ളി എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തിലും ഇവ ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുത ലേപനം നടത്തുന്നതിനും.
പൊട്ടാസ്യം കാർബണേറ്റ് ( K2CO₃) : ഗ്ലാസ്,സോപ്പ്, ചായങ്ങൾ വർണകങ്ങൾ എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തിന്.
പൊട്ടാസ്യം പെർമാംഗനേറ്റ് (KMnO₄) : ഓക്സീകാരി, ബ്ലീച്ചിംഗ് ഏജന്റ്, സാക്കറിന്‍ നിർമ്മാണം എന്നിവയ്ക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറേറ്റ് ( KClO₃) : തീപ്പെട്ടി, വെടിമരുന്ന്

ജൈവ വ്യവസ്ഥയും പൊട്ടാസിയവും

സസ്യ ജന്തു ശരീരങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് അത്യന്താപേക്ഷിതമായ ഒരു മൂലകമാണ് പൊട്ടാസിയം. സസ്യങ്ങളില്‍ CO₂ വിന്റെ ആഗിരണത്തെയും എന്‍സൈമുകളുടെ ഉത്തേജനത്തെയും അത് നിയന്ത്രിക്കുന്നു. മനുഷ്യശരീരത്തില്‍ കൃത്യമായ ഇലക്ട്രോലിറ്റിക് ബാലൻസ് നിലനിർത്താൻ പൊട്ടാസിയത്തിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യം അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പ് എന്ന സംവിധാനം വഴിയാണ് നാഡീവ്യൂഹത്തിന്റെ ആശയവിനിമയം സാധ്യമാകുന്നത്. ശരീര കോശങ്ങൾക്കകത്ത് പൊട്ടാസിയവും പുറത്ത് സോഡിയവും സംതുലനാവസ്ഥ നിലനിർത്തുന്നു.ഹൃദയത്തിന്റെ പ്രവർത്തനം, പേശീസങ്കോചം എന്നിവയ്ക്കും പൊട്ടാസിയം കൂടിയേ തീരൂ. രക്തസമ്മർദം നിയന്ത്രിക്കുക,വൃക്കയില്‍ കല്ല് രൂപീകരിക്കപ്പെടുന്നത് തടയുക,മൂത്രത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിച്ച് ശരീരത്തില്‍ ജലത്തിന്റെ അളവ് നിയന്ത്രിക്കുക,അസ്ഥിക്ഷയം തടയുക എന്നിവയിലും പൊട്ടാസിയത്തിനു അതിപ്രധാനമായ ഒരു പങ്കുണ്ട്.

പൊട്ടാസ്യം ധാരാളമായി അടങ്ങിയ ആഹാര പദാർത്ഥങ്ങൾ

ആരോഗ്യകരമായ ജീവിതത്തിന് പൊട്ടാസ്യം അടങ്ങിയ ഭക്ഷണം ധാരാളമായി കഴിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.വാഴപ്പഴം, പയർവർഗങ്ങൾ, അവക്കാഡോ പഴം, ഇലക്കറികൾ, തക്കാളി, ഉരുളക്കിഴങ്ങ് എന്നിവയിലെല്ലാം പൊട്ടാസിയം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്.