Al hidróxido de potasio (KOH) se le consideró durante mucho tiempo como un elemento, porque no se descomponía mediante el calor ni reactivos químicos; era conocido como Potash por los ingleses (de donde deriva el nombre del elemento) y como Kali por los alemanes (de donde procede su símbolo).

Fue hasta 1807 cuando el británico Sir Humphry Davy aisló por primera vez este elemento metálico mediante la electrólisis del hidróxido de potasio húmedo. Davy dio a conocer sus resultados el 19 de noviembre de 1807 en la Royal Society of London, con el siguiente discurso (Calvino et al., 2007):

Sir Humphry Davy, Bt, por Thomas Phillips. Fuente: Dcoetzee de la Galería Nacional de Retratos.

“Coloqué un pequeño fragmento de potasa sobre un disco aislado de platino que comunicaba con el lado negativo de una batería eléctrica de 250 placas de cobre y zinc en plena actividad. Un hilo de platino que comunicaba con el lado positivo fue puesto en contacto con la cara superior de la potasa. Todo el aparato funcionaba al aire libre. En estas circunstancias se manifestó una actividad muy viva; la potasa empezó a fundirse en sus dos puntos de electrización. Hubo en la cara superior (positiva) una viva efervescencia, determinada por el desprendimiento de un fluido elástico; en la cara inferior (negativa) no se desprendía ningún fluido elástico, pero pequeños glóbulos de vivo brillo metálico complemente semejantes a los glóbulos de mercurio. Algunos de estos glóbulos, a medida que se formaban, ardían con explosión y llama brillante; otros perdían poco a poco su brillo y se cubrían finalmente de una costra blanca. Estos glóbulos formaban la sustancia que yo buscaba; era un principio combustible particular, era la base de la potasa: el potasio”.

El potasio es un elemento químico de la Tabla Periódica, de símbolo K, número atómico 19 y peso atómico 39.0983 g/mol. Es un metal alcalino, de aspecto blanco plateado y es el séptimo elemento más abundante en la corteza de la tierra (2.5% del peso del planeta). Es tan suave que puede cortarse fácilmente, incluso con un cuchillo de cocina. Es el quinto metal más ligero y liviano, el cual tiene un punto de fusión muy bajo (63°C), un punto de ebullición de 760°C y una densidad de 0.86 g/cm3 (más ligero que el agua, cuya densidad es 1.0 g/ cm3); se oxida casi inmediatamente al ser expuesto al aire, razón por la cual se suele colocar en aceites minerales como por ejemplo queroseno, para así conservarlo.

El potasio se da en tres formas isotópicas naturales, de números másicos 39, 40 y 41, aunque se conocen hasta diecisiete isótopos de este metal preparados artificialmente.  El potasio 40 es radiactivo y tiene una vida media de 1,280 millones de años. De hecho, una proporción considerable de la radiación generada dentro de nuestro cuerpo, procede de este isótopo.

Debido a su alta reactividad, no se encuentra libre en la naturaleza, sino en minerales como la carnalita, la silvina y la mica. El potasio es aún más reactivo que el sodio y reacciona vigorosamente con el oxígeno del aire para formar el monóxido (K2O), y el peróxido (K2O2). Al igual que otros metales alcalinos, reacciona violentamente con el agua produciendo hidróxido de potasio y gas hidrógeno.

El potasio es aún más reactivo que el sodio y reacciona vigorosamente con el oxígeno del aire…

El potasio no reacciona con nitrógeno para formar nitruro, ni a temperaturas elevadas. Con hidrógeno reacciona lentamente a 200°C y con rapidez a 350-400°C. Produce el hidruro menos estable de todos los metales alcalinos y se combina fácilmente con la mayoría de los no metales. Debido a su insolubilidad es muy difícil obtener el metal puro a partir de sus minerales, aunque en antiguos lechos marinos y de lagos existen grandes depósitos de minerales de potasio (carnalita, langbeinita, polihalita y silvina) donde la extracción del metal y sus sales es económicamente viable.

La principal fuente de potasio es el carbonato de potasio (K2CO3), que se extrae de la lixiviación de las cenizas de madera y la evaporación de la solución en grandes recipientes de hierro. Los principales países destacados en esta producción, son: Canadá, Rusia, China y EU. Los océanos también pueden ser proveedores de potasio, pero en un volumen cualquiera de agua salada la cantidad de potasio es mucho menor que la de sodio, lo que disminuye el rendimiento económico de la operación, ya que estos dos elementos tienen propiedades químicas y físicas muy similares, lo que hace muy difícil su separación.

El potasio se puede encontrar en una variedad de fuentes naturales suficiente para casi todos los gustos, incluidos los plátanos, zanahorias, cítricos, frutos secos, papas, leche y sardinas.

 

Para los seres humanos, los iones de potasio (K+) juegan un papel importante en la contracción muscular, en la conducción de los impulsos nerviosos, en la acción enzimática y en la función de la membrana celular. Las concentraciones demasiado bajas en el cuerpo humano, pueden conducir a una condición de hipopotasemia (una afección en la cual la persona experimenta calambres musculares graves, insuficiencia renal y parálisis intestinal). Por el contrario, un alto nivel de potasio en el cuerpo conduce a la hiperpotasemia (urgencia médica debido al riesgo de arritmias cardiacas). Ambas condiciones afectan negativamente a la salud.  El potasio se puede encontrar en una variedad de fuentes naturales suficiente para casi todos los gustos, incluidos los plátanos, zanahorias, cítricos, frutos secos, papas, leche y sardinas.

Para las plantas, el potasio también es muy importante ya que es uno de los tres nutrientes esenciales para el crecimiento y desarrollo de las mismas, junto con el nitrógeno y fósforo. Este elemento es sustancial en su desarrollo, ya que ajusta el potencial electroquímico a través de la membrana celular, y su uso en cultivos puede mejorar la absorción de agua por medio de las raíces.

El 80% del potasio producido mundialmente, se utiliza para la fabricación de fertilizantes.

El 80% del potasio producido mundialmente, se utiliza para la fabricación de fertilizantes, ya que, a causa del cambio climático, la eficiencia de la agricultura ha bajado considerablemente, lo que hace que la demanda en fertilizantes aumente. Es decir, se incrementa el consumo de potasio, garantiza seguridad alimentaria. Su función primaria en las plantas es en el mantenimiento de la presión osmótica y el tamaño de la célula, influyendo de esta forma en la fotosíntesis y en la producción de energía y la translocación de los nutrientes. Como tal, el elemento es requerido en proporciones relativamente elevadas por las plantas en desarrollo, ya que con niveles bajos de potasio se tienen graves consecuencias: un déficit de crecimiento, menor florecimiento, cosechas escasas y una menor calidad de producción.

Una planta con baja concentración de potasio es tan enfermiza como un cuerpo con una deficiencia de potasio. Se puede detectar a simple vista la falta de potasio en las plantas, ya que las hojas se vuelven de color gris, amarillo o marrón, y los bordes comienzan a curvarse. Por lo regular, las deficiencias de potasio en las plantas se producen normalmente durante la última parte de la temporada como consecuencia del mineral que se utiliza para el desarrollo de los frutos.

Se puede detectar a simple vista la falta de potasio en las plantas, ya que las hojas se vuelven de color gris, amarillo o marrón, y los bordes comienzan a curvarse.

 

Además de la fabricación de fertilizantes, este elemento tiene más aplicaciones:

    • Abono químico (sulfato, cloruro y nitrato de potasio).
    • Pirotecnia, pólvora (nitrato, cromato, dicromato y clorato de potasio).
    • Sal dietética (cloruro de potasio).
    • Medicina y fotografía (bromuro y yoduro de potasio).
    • Para provocar paro cardíaco en ejecuciones con inyección letal (cloruro de potasio).
    • Jabones blandos (hidróxido de potasio).
    • Métodos para la datación de rocas (por desintegración del isótopo 40K en 40Ar).
    • Vidrios, lentes (carbonato potásico).
    • Celdas fotoeléctricas (potasio metal).
    • Pintura, tintura textil y curtido del cuero (dicromato de potasio).
    • Desinfectante y germicida y agente oxidante en reacciones químicas (permanganato de potasio).
    • Aparatos de respiración autónomos de bomberos y mineros (peróxido de potasio). C2

 

Referencias
  • Calvino, V., Perozo, E., Blasco, D., 2007. Efemérides: Bicentenario del descubrimiento del potasio. 100cias@uned, 4.
  • Cano, J.P., 2014. Potasio K 19. URL: http://herramientas.educa.madrid.org/tabla/. Consultada el 10 de Diciembre del 2018.
  • Grzmil, B., Kic, B., 2005. Single-stage process for manufacturing of potassium sulphate from sodium sulphate.
  • Habashi, F., 1997. Handbook of Extractive Metallurgy, Canadá.
  • McNutt, K.S.M., 2012. Mineral Commodity Summaries 2012, Virginia.
  • Rayner-Canham, G., García, R.L.E., García, H.J.E., 2000. Química inorgánica descriptiva. Alhambra Mexicana, Editorial, S.A. de C.V.
  • Wang, Z., Zhang, Q., Yao, Y., Jia, Y., Xie, B., 2018. The extraction of potassium from K-feldspar ore by low temperature molten salt method. Chinese Journal of Chemical Engineering 26, 845-851.
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Sobre el autor

Cinvestav Unidad Saltillo

Originaria de Zacatecas. Realizó sus estudios profesionales en ingeniería química en la Universidad Autónoma de Zacatecas (2012-2016). Actualmente está por culminar su maestría en ciencias en ingeniería metalúrgica del Cinvestav Unidad Saltillo, cuyo proyecto de titulación es sobre la obtención de productos de alto valor agregado de potasio.

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