Potassium

Le potassium est un métal alcalin de symbole K et se situe dans le groupe un du tableau périodique. Le potassium, numéro atomique 19, est un métal blanc argenté mou. On ne le trouve pas à l’état libre dans la nature ; On le trouve généralement sous forme de sels minéraux. Le potassium est essentiel aux systèmes biologiques et joue un rôle fondamental dans la vie végétale, animale et humaine.

Propriétés chimiques du potassium

Le potassium est un élément très réactif chimiquement. Il s'oxyde au contact de l'air et réagit violemment avec l'eau pour produire de l'hydrogène gazeux.

Quelques propriétés chimiques de base du potassium :

• Configuration électronique : [Ar] 4s¹

• Densité : 0,86 g/cm³ (flotte sur l'eau)

• Point de fusion : 63,5 °C

• Réactivité : C'est l'un des éléments les plus réactifs parmi les métaux alcalins.

Le rôle du potassium dans la nature et la biologie

1. Son rôle dans la nature

Le potassium est un élément abondant dans la croûte terrestre et se trouve généralement sous forme de sels minéraux. Des composés tels que le chlorure de potassium (KCl) et le nitrate de potassium (KNO3) sont des sources naturelles de potassium. Ces composés sont largement utilisés dans les industries agricoles, alimentaires et chimiques.

2. Rôle biologique

Le potassium est un électrolyte très important dans le corps humain et joue un rôle dans plusieurs fonctions physiologiques :

• Système nerveux : Joue un rôle clé dans la transmission de l’influx nerveux et la contraction musculaire.

• Niveau intracellulaire : Le potassium est l’un des principaux ions chargés positivement dans la cellule et joue un rôle essentiel dans le maintien de l’équilibre hydrique et de l’équilibre acido-basique.

• Pression artérielle : un apport adéquat en potassium aide à prévenir l’hypertension.

Applications industrielles du potassium

Le potassium est utilisé dans divers domaines industriels :

• Agriculture : Le potassium est un nutriment essentiel à la nutrition des plantes. Les sels de potassium sont utilisés dans la production de nombreux engrais commerciaux. Le nitrate de potassium (KNO3) et le sulfate de potassium (K2SO4) sont des composés largement utilisés en agriculture.

• Industrie chimique : L’hydroxyde de potassium (KOH) est utilisé dans la production de savon, de détergent et d’électrolytes de batterie. De plus, le permanganate de potassium (KMnO4) est efficace dans la purification et la désinfection de l’eau.

• Industrie alimentaire : les sels de potassium sont utilisés comme additifs alimentaires. Le sorbate de potassium est largement utilisé comme conservateur dans les aliments.

• Verre et céramique : Le carbonate de potassium est utilisé dans la production de verre et de céramique. Cela augmente la durabilité et la transparence du verre.

• Pyrotechnie : Le nitrate de potassium est utilisé comme composé de base dans la fabrication de feux d'artifice et d'autres explosifs.

Carence et excès de potassium

Situations de carence

Une carence en potassium (hypokaliémie) peut survenir en raison d’une transpiration excessive, d’une malnutrition ou de l’utilisation de diurétiques. Symptômes:

• Faiblesse musculaire et crampes

• Troubles du rythme cardiaque

• Fatigue et faiblesse

Situations de redondance

L’excès de potassium (hyperkaliémie) survient généralement à la suite d’une maladie rénale ou d’un apport excessif en potassium. Symptômes:

• Troubles du rythme cardiaque

• Faiblesse musculaire

• Problèmes respiratoires

Utilisation sécuritaire du potassium

Les sources de potassium sont extrêmement bénéfiques lorsqu’elles sont consommées dans les bonnes quantités. Les besoins quotidiens en potassium pour les adultes sont compris entre 3 500 et 4 700 mg.

• Les suppléments excessifs de potassium doivent être évités.

• Les personnes souffrant d’une maladie rénale doivent consulter un médecin au sujet de leur apport en potassium.

DÉRIVÉS DE POTASSIUM

AGRICULTURE

L’augmentation de la demande alimentaire mondiale est l’un des plus grands défis des années à venir. Les dérivés de potassium contribuent à la solution de la manière suivante : la solution d'hydroxyde de potassium et la solution de carbonate de potassium sont utilisées dans les engrais complexes liquides pour les cultures en serre de haute qualité et dans l'agriculture en plein air dans les zones arides. Le carbonate de potassium et le bicarbonate de potassium sont utilisés comme éléments de base dans la synthèse de nombreux composés phytosanitaires. Le bicarbonate de potassium est utilisé comme fongicide biologique sans résidus sur tous les raisins et pommes.

ADDITIFS ALIMENTAIRES 

Les demandes d’augmentation de la production laitière et de l’efficacité de la traite pour nourrir la population mondiale croissante continuent d’augmenter. Le carbonate de potassium joue un rôle essentiel : l'électrolyte potassique K2CO3 La supplémentation permet de compenser les pertes plus importantes chez les vaches laitières en cas de stress thermique.

PHARMACIE ET ​​SANTÉ

L’industrie pharmaceutique contribue de manière significative au traitement des maladies et donc à la santé et au bien-être. Ici aussi, les dérivés du potassium jouent leur rôle : l'hydroxyde de potassium et le carbonate de potassium sont utilisés dans la synthèse de principes pharmaceutiques actifs. Le KHCO3 est utilisé comme excipient pharmaceutique pour augmenter la capacité à maintenir un certain niveau de pH ou comme agent d'effervescence sans sodium. Le bicarbonate de potassium est également utilisé comme ingrédient pharmaceutique actif dans le traitement de la carence en potassium.

MAISON, MODE DE VIE ET ​​SOINS PERSONNELS

Les dérivés du potassium agissent souvent comme agents secrets dans les produits de soins, rendant notre vie plus confortable : contrairement à la faible solubilité de l'hydroxyde de sodium , qui ne permet que la production de savons solides, il existe l'élégance de l'hydroxyde de potassium et sa solubilité dans les savons liquides. L'hydroxyde de potassium est utilisé dans l'industrie des cosmétiques et des soins de la peau comme ajusteur de pH ou tampon dans une grande variété de formules, notamment les produits de bain, les produits de nettoyage, les parfums, les shampooings, les produits de rasage et les produits de soins de la peau.

INDUSTRIE GÉNÉRALE

L'industrie générale couvre une large gamme de produits utilisés dans différents secteurs. La présence de dérivés du potassium n'est pas toujours évidente, mais ils jouent ici aussi leur rôle : la déformation des pistes d'aéroport, qui assure également la sécurité des voyages en hiver, est principalement réalisée en Europe avec du formiate de potassium. Le silicate de potassium , produit à partir d'hydroxyde de potassium et de K2CO3 , sert de liant et de fondant dans les baguettes de soudure. Les phosphates de potassium, produits à partir d'hydroxyde de potassium, sont utilisés dans toute l'industrie textile, dans les traitements de surface des métaux, dans la transformation du papier et dans le traitement des eaux. Dans les verres spéciaux, le carbonate de potassium offre des propriétés améliorées pour une plus grande résistance électrique, un indice de réfraction plus élevé, une plus grande brillance, un point de ramollissement plus bas et une large plage de températures de fonctionnement.

ALIMENTS ET BOISSONS

De nombreux dérivés du potassium jouent un rôle important pour rendre nos aliments plus appétissants ou plus faciles à conserver : les sels de potassium obtenus à partir du KOH, tels que le benzoate de potassium , le citrate de potassium, le lactate de potassium et d'autres, sont utilisés comme conservateurs alimentaires, régulateurs d'acidité et séquestrants dans les aliments transformés. Le carbonate de potassium est utilisé pour alcaliniser la poudre de cacao, lui donnant ainsi une couleur marron plus foncée et une saveur plus claire, tout en augmentant sa solubilité, c'est-à-dire en la rendant plus facile à mélanger avec les liquides. Pour la production de raisins secs, le K2CO3 permet un processus de séchage plus rapide et mieux contrôlé des raisins, leur donnant leur couleur dorée typique. Le bicarbonate de potassium est utilisé comme alternative à faible teneur en sodium au bicarbonate de sodium dans le contrôle du pH des aliments, comme agent levant dans les produits de boulangerie , comme agent effervescent et/ou source de potassium dans les boissons pour sportifs ou comme neutralisant d'acide dans les vins.