பொட்டாசியம் அறிமுகம்
பொட்டாசியம் என்பது K என்ற குறியீட்டால் குறிப்பிடப்படும் ஒரு வேதியியல் தனிமம் ஆகும், இதன் அணு எண் 19 ஆகும். இது தனிம அட்டவணையின் தொகுதி 1 இல் உள்ளது, இது கார உலோகங்கள் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த தொகுதியில் உள்ள மற்ற தனிமங்களைப் போலவே, பொட்டாசியமும் ஒரு மென்மையான, வெள்ளி-வெள்ளை உலோகம் ஆகும், இதை கத்தியால் வெட்டலாம். இது ஒரு தீவிர வினைத்திறன் கொண்ட தனிமம், இயற்கையில் அதன் தனிம வடிவத்தில் ஒருபோதும் காணப்படுவதில்லை, ஆனால் எப்போதும் சேர்மங்களாகவே காணப்படுகிறது.
பொட்டாசியத்தின் வேதியியல் வினைத்திறன்
பொட்டாசியத்தின் அதிக வினைத்திறன் அதன் மின்னணு அமைப்பிலிருந்து உருவாகிறது. அதன் வெளிப்புற கூட்டில் ஒற்றை இணைதிறன் எலக்ட்ரான் உள்ளது. இந்த எலக்ட்ரான் எளிதில் இழக்கப்பட்டு, பொட்டாசியம் ஒரு நிலையான நேர்மின் அயனியை (K$^+$) உருவாக்க அனுமதிக்கிறது. ஒரு எலக்ட்ரானை நன்கொடையாக வழங்கும் இந்த வலுவான போக்கு, பொட்டாசியத்தை ஒரு சக்திவாய்ந்த ஒடுக்கும் காரணியாக ஆக்குகிறது மற்றும் மற்ற பொருட்களுடன் அதன் தீவிர தொடர்புகளை விளக்குகிறது.
தண்ணீருடன் வினை
பொட்டாசியம் தண்ணீருடன் விதிவிலக்காக தீவிரமாக வினைபுரிகிறது. ஒரு துண்டு பொட்டாசியம் உலோகம் தண்ணீரில் போடப்படும்போது, உடனடி மற்றும் அதிக வெப்ப உமிழ்வு (வெப்பத்தை வெளியிடும்) வினை ஏற்படுகிறது. உருவாகும் வெப்பத்தால் பொட்டாசியம் உருகி, பின்னர் நீரின் மேற்பரப்பில் மிதந்து, வேகமாக நகரும். வினையின் போது உருவாகும் ஹைட்ரஜன் வாயு, தீவிர வெப்பம் காரணமாக தானாகவே பற்றிக்கொண்டு, ஒரு தனித்துவமான இளஞ்சிவப்பு அல்லது லாவெண்டர் சுடருடன் எரிகிறது.
இந்த வினையின் வேதியியல் சமன்பாடு: 2K(s) + 2H$_2$O(l) → 2KOH(aq) + H$_2$(g) + வெப்பம்
இதன் விளைவாக உருவாகும் கரைசல் பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு (KOH) ஆகும், இது ஒரு வலிமையான காரம், இது தண்ணீரை காரத்தன்மை கொண்டதாக ஆக்குகிறது. இந்த வினை மிகவும் ஆபத்தானது மற்றும் கடுமையான ஆய்வக பாதுகாப்பு நெறிமுறைகளின் கீழ் மட்டுமே கண்காணிக்கப்பட வேண்டும்.
காற்றுடன் வினை
பொட்டாசியம் காற்றில் உள்ள ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஈரப்பதத்துடன் எளிதில் வினைபுரிகிறது. காற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, புதிதாக வெட்டப்பட்ட பொட்டாசியத்தின் மேற்பரப்பு விரைவாக மங்கி, அதன் உலோகப் பளபளப்பை இழக்கிறது. இது விரைவாக பல்வேறு ஆக்சைடுகளை உருவாக்குகிறது: முதலில் பொட்டாசியம் ஆக்சைடு (K$_2$O), பின்னர் பொட்டாசியம் பெராக்சைடு (K$_2$O$_2$), இறுதியில் பொட்டாசியம் சூப்பராக்சைடு (KO$_2$).
வளிமண்டல ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஈரப்பதத்துடன் அதன் வினையைத் தடுக்க, தனிம பொட்டாசியம் பொதுவாக இந்தியாவில் மற்றும் உலகளவில் ஆய்வகங்கள் மற்றும் தொழில்துறை அமைப்புகளில் மண்ணெண்ணெய் அல்லது பாரஃபின் எண்ணெய் போன்ற மந்த திரவத்தில் மூழ்கடித்து சேமிக்கப்படுகிறது.
நச்சுத்தன்மை, கதிர்வீச்சு மற்றும் எரியக்கூடிய தன்மை
நச்சுத்தன்மை
தனிம பொட்டாசியம் அதிக வினைத்திறன் கொண்டது, எனவே மிகவும் ஆபத்தானது. தோல் அல்லது கண்களுடன் நேரடி தொடர்பு, திசுக்களில் உள்ள ஈரப்பதத்துடன் அதன் விரைவான வினை காரணமாக கடுமையான தீக்காயங்களை ஏற்படுத்தும். தனிம பொட்டாசியத்தை உட்கொள்வது மிகவும் ஆபத்தானது, ஏனெனில் அது உடலுக்குள் தீவிரமாக வினைபுரியும்.
இருப்பினும், பொட்டாசியம் அயனிகள் (K$^+$) மனித ஆரோக்கியத்திற்கு அவசியமான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் ஆகும். அவை நரம்பு தூண்டுதல் கடத்தல், தசை சுருக்கம் மற்றும் உடலில் திரவ சமநிலையை பராமரிப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. வாழைப்பழம், உருளைக்கிழங்கு மற்றும் இந்தியாவில் பொதுவான உணவுகளில் காணப்படும் பருப்பு வகைகள் போன்ற பொட்டாசியம் நிறைந்த உணவுகள் இந்த அத்தியாவசிய உடல் செயல்பாடுகளுக்கு பங்களிக்கின்றன.
கதிர்வீச்சு
இயற்கையாகவே காணப்படும் பொட்டாசியத்தில் ஒரு சிறிய சதவீதத்தில் (தோராயமாக 0.012%) கதிரியக்க ஐசோடோப், பொட்டாசியம்-40 ($^{40}$K) உள்ளது. இந்த ஐசோடோப் மெதுவான கதிரியக்க சிதைவுக்கு உட்பட்டு, பின்னணி கதிர்வீச்சுக்கு பங்களிக்கிறது. உணவு மற்றும் மனித உடல் உட்பட அனைத்து பொட்டாசியம் கொண்ட பொருட்களிலும் இது இருந்தாலும், இதன் அளவு பொதுவாக மிகக் குறைவாகவே உள்ளது மற்றும் சாதாரண சூழ்நிலைகளில் குறிப்பிடத்தக்க உடல்நல அபாயத்தை ஏற்படுத்துவதில்லை.
எரியக்கூடிய தன்மை
தனிம பொட்டாசியம் அதிக எரியக்கூடியது. தண்ணீர் மற்றும் காற்றுடன் அதன் வினைகள் கணிசமான அளவு வெப்பத்தை வெளியிடுகின்றன, இது பெரும்பாலும் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜன் வாயுவின் (தண்ணீருடன் வினைபுரியும் போது) அல்லது உலோகமே பற்றிக்கொள்ள வழிவகுக்கிறது. அதன் எரிதலின் போது observed செய்யப்படும் தனித்துவமான இளஞ்சிவப்பு/லாவெண்டர் சுடர் ஒரு தனித்துவமான பண்பு. அதன் தீவிர எரியக்கூடிய தன்மை மற்றும் வினைத்திறன் காரணமாக, பொட்டாசியம் ஒரு அபாயகரமான பொருளாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
பொட்டாசியம் சம்பந்தப்பட்ட ஒரு பிரபலமான வேதியியல் வினை
பொட்டாசியம் சேர்மம் சம்பந்தப்பட்ட மிகவும் வரலாற்று முக்கியத்துவம் வாய்ந்த வேதியியல் வினைகளில் ஒன்று வெடிமருந்து எரிதலாகும். ஒரு குறைந்த வெடிபொருளான வெடிமருந்து, முக்கியமாக பொட்டாசியம் நைட்ரேட் (KNO$_3$), கரி (கார்பன்) மற்றும் கந்தகம் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. சால்ட்பீட்டர் என்றும் அழைக்கப்படும் பொட்டாசியம் நைட்ரேட், இந்த கலவையில் ஆக்சிஜனேற்ற காரணியாக செயல்படுகிறது.
இந்தியாவில், சால்ட்பீட்டர் வரலாற்று ரீதியாக பீகார் போன்ற பிராந்தியங்களில் வெட்டியெடுக்கப்பட்டு, பட்டாசுகள் (patakhe) மற்றும் பண்டைய இராணுவ பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது. இந்த வினை சிக்கலானது, ஆனால் பொதுவான கொள்கை என்னவென்றால், பொட்டாசியம் நைட்ரேட் கார்பன் மற்றும் கந்தகத்தின் விரைவான எரிதலுக்கு ஆக்ஸிஜனை வழங்குகிறது, இதன் மூலம் அதிக அளவு சூடான வாயுக்கள் மற்றும் வெப்பம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது:
2KNO$_3$(s) + S(s) + 3C(s) → K$_2$S(s) + N$_2$(g) + 3CO$_2$(g)