*میترا*
20th October 2009, 09:35 PM
از جمله خواص موجود در مورد حلال عبارتند از هزينه هاي کم، در دسنترس بودن ، پايداري، فراريت کم ودر دماي محيط، اختلاط محدوده در سيستم هاي آبي حاضر در فرآيند. عدم توانايي حلال براي حل کردن ساير نمک ها، ظرفيت حلال خوب براي اسيده ها و اختلاف کافي و ضريب توزيع در اسيد براي امکان جداسازي آنها در فرآيند استخراج حلال.
حلال هاي تجربي الکل هاي C6 C5,C4 مي باشند. براي فرآيند صنعتي الکلهاي C5 بهترين انتخاب هستند. مقادير کنيترات پتاسيم به طور پيوسته از مانع طبيعي از قبيل رسوبات طبيعي کاليش در شيلي تهيه مي شود. اگر چه تقاضاي بيشتر براي تهيه نيترات پتاسيم در تهيه پودر باروت بي دود و مواد منفجره با سوخت آرام مي باشد. استفاده هاي اصلي نيترات پتاسيم شامل کود، ساختن فولاد، صنايع غذايي، ترقه و در يک محلول اتيکت با NaNO3 به عنوان سيال انتقالات حرارت مي باشد.
فسفات هاي پتاسيم: اسيد فسفريک منبع فسفات براي توليد فسفات هاي پتاسيم است. ارتو فسفات ها، محدوده اي از فسفات مونوپتاسيم(KH2PO3) تا فسفات تري پتاسيم (K3PO4) با خنثي سازي ساده با KOH ساخته مي شوند. مشابه با سديم، ارتو فسفات پتاسيم داراي توانايي هاي براي تمبز کردن، توليد کمپلکس و خواص بافري مي باشد. به دليل هزينه فوق العاده پائين تر، از ترکيبات سديم به جاي فسفات هاي پتاسيم استفاده مي شود. فسفات هاي پتاسيم معمولاً در حالت ها مخصوصي استفاده مي شوند. که حلاليت در آنها مهم است از قبيل حذف H2S از گازها در يک فرآيند مشابه که شامل آمين ها مي باشد. در اين حالت، حلاليت بالا، مسائل حرارتي را حداقل مي کند. رشد بازار براي کودهاي مايع مخصوص حاوي ارتوفسفات هاي پتاسيم (معمولاً مخلوطي از KH2PO4 و K2HPO4 براي کنترل Ph گسترش يافته است.
هر چند اين مواد منابع گراني از فسفرها و پتاسيم هستند. اما اين کودها انديس نمکي خاک را براي گياهان خانگي يا گياهان گلخانه اي افزايش نمي دهند. اختراع يک روش اقتصادي براي توليد فسفات هاي پتاسيم از نوع کشاورزي با استفاده از کلريد پتاسيم و اسيد فسفريک حاصل از فرآيند مرطوب، موضوع جديدي در تحقيقات شيميايي کشاورزي مي باشد. از آنجا که فسفات هاي پتاسيم يک منبع عالي از دو عنصر ضروري کودها هستند، اين تحقيقات هنوز ادامه دارد. فسفات هاي پتاسيم فشرده شده به عنوان يک ماده سازنده در مواد شوينده مايع بکار مي رود. از ترکيب پيروفسفات تتراپتاسيم که به وسيله بي آب کردن K2HPO4 در C°400 تشکيل مي شود. استفاده مي گردد.
2 K2HPO4 ? K4P2O7 + H2O
تري پلي فسفات پتاسيم (K5 P3O10) نيز در شوينده ها استفاده مي شود که با آبگيري از مخلوط مونو و دي پتاسيم فسفات ها ساخته مي شود.
KH2PO4 + 2 K2HPO4 ? K5 P3O10 + 2 H2O
اسيد تارتارات پتاسيم: نمک اسيد تاتاريک مونو پتاسيم(KH – C4H4O6) که اسيد تارتاريک پتاسيم يا کرم تارتار نيز ناميده مي شود. يک جز اصلي در پودرهاي نانوايي و سيستم هاي خمير نان مي باشد. حلاليت اين ماده در آب سرد محدود بوده و بنابراين خيلي زود سبب فعال شدن واکنش هاي خمير کردن در طي فرآيندهاي اختلاط خمير مي شود. اين واکنش ها در طي فرآيند پخت، تندتر مي شوند که تا حدي مربوط به افزايش در حلاليت کرم تارتار در دماي بالاتر است. کرم تارتار اسيد تارتاريک و نمک روشل آن از محصولات جانبي صنايع توليد شراب مي باشند.
نقش بيولوژيکي پتاسيم
يون هاي پتاسيم براي گياهان و حيوانات ضروري هستند. در داخل سلول ها، پتاسيم نقش بحراني و حساسي را به عنوان يون مخالف براي انواع کربوکسيلات ها، فسفات ها و سولفات هاي مختلف، بر عهده داشته و ساختمان هاي ماکرومولکولي را پايدار مي نمايد.
+k يک کاتيون اساسي براي موازنه اسمزي سيالات اضافي در يافت سلولي است. و اين مواد در سلول ها تجمع کرده و سبب دفع Na+ مي گردد. اگر يک سلول بميرد يا متابوليسم آن متوقف شود ، اختلاف غظلت بين پتاسيم واقع در درون سلول و پتاسيم خارج از سلول ظاهر مي شود که در نتيجه يون هاي پتاسيم از غشاء سلول به آرامي نفوذ مي کنند. اين دلالت مي کند بر اينکه انرژي متابوليسم(سوخت و ساز) براي نگه داشتن اين اختلاف غظلت مصرف مي شود. اصطلاح پمپ سديم براي مکانيزم انتقال فعال در خارج کردن سديم و تجمع پتاسيم به وسيله يک سولول انجام مي شود. انرژي براي پمپ سديم با هيدروليز تري فسفات آدنوزين (ATP) تامين مي شود اين جداسازي Na-/k- امکان تغيير شکل برگشت پذير غشا انتقالي با پتانسيل هاي الکتريکي را فراهم مي کند که براي عملکرد عصب و ماهيچه در حيوانات ضروري است.
انتقال پتاسيم از لايه دروني آب گريز يک غشاء مي تواند به وسيله تعدادي از ترکيبات طبيعي انجام گردد که تشکيل کمپلکس هاي کاتيون فلز قليايي و چربي محلول مي دهد. براي مثال Nonactin و Valinomycin به عنوان آنتي بيوتيک ها با شکستن گراديان غظلت Na-/k- ذر باکاري عمل مي کند. Ionophoreهاي طبيعي بع صورت Nigericoins، ماکروتتروليدها، ديپسي پپتيدها و پپتيدهاي جمع شده اند.
بسياري از اين ليگاندهاي آلي تمايل بيشتري براي تشکيل کمپلکس هايي با پتاسيم در مقايسه با سديم دارند. اختلاف بين K- نسبت به Na+ ممکن است به واسطه اثر اندازه باشد يا اينکه Na- کمي راحتر مولکول هاي آب کورديناسي خود را دفع مي کند. Ionophore در ايتدا به صورت پلي اترهاي حلقوي که معمولاً ترکيبات تاجي ناميده مي شوند. و ترکيبات دو حلقه اي پلي اتر- دي آمين که به عنوان Kryptetes شناخته شده اند. ساخته مي شد. پتاسيم براي فعاليت آنزيم ها در حالت هاي ويژه کمي شروري است که به طور وسيع در آنزيم کيناز مطالعه شده است.
در گياهان اين ماده براي واکنش هاي پروتئيني و نشاسته اي شروري است. همچنين پتاسيم در آب و مواد مغذي انتقالي به گياه وجود دارد. و در فتوسنتز نقش دارد. هر چند سديم وپتاسيم از لحاظ رفتتار شيميايي و معدني آنها شبيه هم هستند . اين يون ها در فعاليت هاي فيزيولوژيکي تفاوت دارند. در حقيقت تابعيت آنها اغلب رقابت آميز است. براي مثال K- هم سرعت تنفسي در بافت ماهيچه اي را زياد مي کند و هم سرعت سنتز پروتئين ر درحالي که Na- از هر دو فرآيند جلوگيري مي کند.
اطلاعات در مورد ميزان پتاسيم غذاها روي برچسب مواد ضروري است. مقدار پيشنهادي روزانه براي پتاسيم mg 3500 است. برچسب هاي زير براي غذاها انتخاب شده اند:
پتاسيم زياد(mg 700 يا بيشتر در هر وعده)، )خوب (mg 665-350 در هر وعده)، و حداقل(mg 350 براي هر وعده)
روش هاي تجزيه اي
پتاسيمي که در صنايع کود و کودهاي تکميلي مصرف مي شود با روش هاي فوتومتري يا روش هاي حجم سنجي با تترافينل بورسديم( که به وسيله AOAC تصويب شده اند) آناليز مي گردد. محاسبات گراويمتري پتاسيم به صورت K2PtCl6 به عنوان روش ليندوپلادينگ شناخته شده است. . ساير روش هاي استفاده شده به منظور نظور کنترل آناليزهاي مخصوص شامل اسپکتروفومتري جذب اتمي، اسپکتروفومتري نشر پلاسما و يک روش راديومتريک بر اساس اندازه گيري راديواکتيويته مقادير بسيار کوچک ايزوتوپ k40 حاضر در تمام ترکيبات پتاسيم مي باشد.
عوامل ايمني و سلامت
عمليات هاي استخراج و تصفيه پتاس در ايالات متحده به صورت دقيق به وسيله نمايندگي هاي ايالات متحده تنظيم مي گردد. تماس با گردو خاک نمک هاي سديم و پتاسيم که به طور معمول در صنايع پتاس وجود دارد. باعث مرگ و مير نمي شود.
اداره حمل و نقل (DOT) ايالات متحده جدولي از مواد خطر ناک را تهيه کرده که اين ليست براي مواد خطرناک براي جابجاي، بسته بندي وبرچسب زدن به آنها داده شده است. ترکيبات پتاسيم خطرناک نيز در اين ليست داده شده اند. ترکيبات پتاسيم که عموماً به عنوان کود مصرف مي شوند نظير KCl و K2SO4 جزء مواد خطرناک نمي باشند. اطلاعات جزئي مربوط به پيش بني هاي سلامتي و ايمني براي يک نوع پتاسيم شيمايي مخصوص که در صنعت توليد مي شود، مي تواند به وسيله تماس مستقيم با کارخانه بدست آيد.
حلال هاي تجربي الکل هاي C6 C5,C4 مي باشند. براي فرآيند صنعتي الکلهاي C5 بهترين انتخاب هستند. مقادير کنيترات پتاسيم به طور پيوسته از مانع طبيعي از قبيل رسوبات طبيعي کاليش در شيلي تهيه مي شود. اگر چه تقاضاي بيشتر براي تهيه نيترات پتاسيم در تهيه پودر باروت بي دود و مواد منفجره با سوخت آرام مي باشد. استفاده هاي اصلي نيترات پتاسيم شامل کود، ساختن فولاد، صنايع غذايي، ترقه و در يک محلول اتيکت با NaNO3 به عنوان سيال انتقالات حرارت مي باشد.
فسفات هاي پتاسيم: اسيد فسفريک منبع فسفات براي توليد فسفات هاي پتاسيم است. ارتو فسفات ها، محدوده اي از فسفات مونوپتاسيم(KH2PO3) تا فسفات تري پتاسيم (K3PO4) با خنثي سازي ساده با KOH ساخته مي شوند. مشابه با سديم، ارتو فسفات پتاسيم داراي توانايي هاي براي تمبز کردن، توليد کمپلکس و خواص بافري مي باشد. به دليل هزينه فوق العاده پائين تر، از ترکيبات سديم به جاي فسفات هاي پتاسيم استفاده مي شود. فسفات هاي پتاسيم معمولاً در حالت ها مخصوصي استفاده مي شوند. که حلاليت در آنها مهم است از قبيل حذف H2S از گازها در يک فرآيند مشابه که شامل آمين ها مي باشد. در اين حالت، حلاليت بالا، مسائل حرارتي را حداقل مي کند. رشد بازار براي کودهاي مايع مخصوص حاوي ارتوفسفات هاي پتاسيم (معمولاً مخلوطي از KH2PO4 و K2HPO4 براي کنترل Ph گسترش يافته است.
هر چند اين مواد منابع گراني از فسفرها و پتاسيم هستند. اما اين کودها انديس نمکي خاک را براي گياهان خانگي يا گياهان گلخانه اي افزايش نمي دهند. اختراع يک روش اقتصادي براي توليد فسفات هاي پتاسيم از نوع کشاورزي با استفاده از کلريد پتاسيم و اسيد فسفريک حاصل از فرآيند مرطوب، موضوع جديدي در تحقيقات شيميايي کشاورزي مي باشد. از آنجا که فسفات هاي پتاسيم يک منبع عالي از دو عنصر ضروري کودها هستند، اين تحقيقات هنوز ادامه دارد. فسفات هاي پتاسيم فشرده شده به عنوان يک ماده سازنده در مواد شوينده مايع بکار مي رود. از ترکيب پيروفسفات تتراپتاسيم که به وسيله بي آب کردن K2HPO4 در C°400 تشکيل مي شود. استفاده مي گردد.
2 K2HPO4 ? K4P2O7 + H2O
تري پلي فسفات پتاسيم (K5 P3O10) نيز در شوينده ها استفاده مي شود که با آبگيري از مخلوط مونو و دي پتاسيم فسفات ها ساخته مي شود.
KH2PO4 + 2 K2HPO4 ? K5 P3O10 + 2 H2O
اسيد تارتارات پتاسيم: نمک اسيد تاتاريک مونو پتاسيم(KH – C4H4O6) که اسيد تارتاريک پتاسيم يا کرم تارتار نيز ناميده مي شود. يک جز اصلي در پودرهاي نانوايي و سيستم هاي خمير نان مي باشد. حلاليت اين ماده در آب سرد محدود بوده و بنابراين خيلي زود سبب فعال شدن واکنش هاي خمير کردن در طي فرآيندهاي اختلاط خمير مي شود. اين واکنش ها در طي فرآيند پخت، تندتر مي شوند که تا حدي مربوط به افزايش در حلاليت کرم تارتار در دماي بالاتر است. کرم تارتار اسيد تارتاريک و نمک روشل آن از محصولات جانبي صنايع توليد شراب مي باشند.
نقش بيولوژيکي پتاسيم
يون هاي پتاسيم براي گياهان و حيوانات ضروري هستند. در داخل سلول ها، پتاسيم نقش بحراني و حساسي را به عنوان يون مخالف براي انواع کربوکسيلات ها، فسفات ها و سولفات هاي مختلف، بر عهده داشته و ساختمان هاي ماکرومولکولي را پايدار مي نمايد.
+k يک کاتيون اساسي براي موازنه اسمزي سيالات اضافي در يافت سلولي است. و اين مواد در سلول ها تجمع کرده و سبب دفع Na+ مي گردد. اگر يک سلول بميرد يا متابوليسم آن متوقف شود ، اختلاف غظلت بين پتاسيم واقع در درون سلول و پتاسيم خارج از سلول ظاهر مي شود که در نتيجه يون هاي پتاسيم از غشاء سلول به آرامي نفوذ مي کنند. اين دلالت مي کند بر اينکه انرژي متابوليسم(سوخت و ساز) براي نگه داشتن اين اختلاف غظلت مصرف مي شود. اصطلاح پمپ سديم براي مکانيزم انتقال فعال در خارج کردن سديم و تجمع پتاسيم به وسيله يک سولول انجام مي شود. انرژي براي پمپ سديم با هيدروليز تري فسفات آدنوزين (ATP) تامين مي شود اين جداسازي Na-/k- امکان تغيير شکل برگشت پذير غشا انتقالي با پتانسيل هاي الکتريکي را فراهم مي کند که براي عملکرد عصب و ماهيچه در حيوانات ضروري است.
انتقال پتاسيم از لايه دروني آب گريز يک غشاء مي تواند به وسيله تعدادي از ترکيبات طبيعي انجام گردد که تشکيل کمپلکس هاي کاتيون فلز قليايي و چربي محلول مي دهد. براي مثال Nonactin و Valinomycin به عنوان آنتي بيوتيک ها با شکستن گراديان غظلت Na-/k- ذر باکاري عمل مي کند. Ionophoreهاي طبيعي بع صورت Nigericoins، ماکروتتروليدها، ديپسي پپتيدها و پپتيدهاي جمع شده اند.
بسياري از اين ليگاندهاي آلي تمايل بيشتري براي تشکيل کمپلکس هايي با پتاسيم در مقايسه با سديم دارند. اختلاف بين K- نسبت به Na+ ممکن است به واسطه اثر اندازه باشد يا اينکه Na- کمي راحتر مولکول هاي آب کورديناسي خود را دفع مي کند. Ionophore در ايتدا به صورت پلي اترهاي حلقوي که معمولاً ترکيبات تاجي ناميده مي شوند. و ترکيبات دو حلقه اي پلي اتر- دي آمين که به عنوان Kryptetes شناخته شده اند. ساخته مي شد. پتاسيم براي فعاليت آنزيم ها در حالت هاي ويژه کمي شروري است که به طور وسيع در آنزيم کيناز مطالعه شده است.
در گياهان اين ماده براي واکنش هاي پروتئيني و نشاسته اي شروري است. همچنين پتاسيم در آب و مواد مغذي انتقالي به گياه وجود دارد. و در فتوسنتز نقش دارد. هر چند سديم وپتاسيم از لحاظ رفتتار شيميايي و معدني آنها شبيه هم هستند . اين يون ها در فعاليت هاي فيزيولوژيکي تفاوت دارند. در حقيقت تابعيت آنها اغلب رقابت آميز است. براي مثال K- هم سرعت تنفسي در بافت ماهيچه اي را زياد مي کند و هم سرعت سنتز پروتئين ر درحالي که Na- از هر دو فرآيند جلوگيري مي کند.
اطلاعات در مورد ميزان پتاسيم غذاها روي برچسب مواد ضروري است. مقدار پيشنهادي روزانه براي پتاسيم mg 3500 است. برچسب هاي زير براي غذاها انتخاب شده اند:
پتاسيم زياد(mg 700 يا بيشتر در هر وعده)، )خوب (mg 665-350 در هر وعده)، و حداقل(mg 350 براي هر وعده)
روش هاي تجزيه اي
پتاسيمي که در صنايع کود و کودهاي تکميلي مصرف مي شود با روش هاي فوتومتري يا روش هاي حجم سنجي با تترافينل بورسديم( که به وسيله AOAC تصويب شده اند) آناليز مي گردد. محاسبات گراويمتري پتاسيم به صورت K2PtCl6 به عنوان روش ليندوپلادينگ شناخته شده است. . ساير روش هاي استفاده شده به منظور نظور کنترل آناليزهاي مخصوص شامل اسپکتروفومتري جذب اتمي، اسپکتروفومتري نشر پلاسما و يک روش راديومتريک بر اساس اندازه گيري راديواکتيويته مقادير بسيار کوچک ايزوتوپ k40 حاضر در تمام ترکيبات پتاسيم مي باشد.
عوامل ايمني و سلامت
عمليات هاي استخراج و تصفيه پتاس در ايالات متحده به صورت دقيق به وسيله نمايندگي هاي ايالات متحده تنظيم مي گردد. تماس با گردو خاک نمک هاي سديم و پتاسيم که به طور معمول در صنايع پتاس وجود دارد. باعث مرگ و مير نمي شود.
اداره حمل و نقل (DOT) ايالات متحده جدولي از مواد خطر ناک را تهيه کرده که اين ليست براي مواد خطرناک براي جابجاي، بسته بندي وبرچسب زدن به آنها داده شده است. ترکيبات پتاسيم خطرناک نيز در اين ليست داده شده اند. ترکيبات پتاسيم که عموماً به عنوان کود مصرف مي شوند نظير KCl و K2SO4 جزء مواد خطرناک نمي باشند. اطلاعات جزئي مربوط به پيش بني هاي سلامتي و ايمني براي يک نوع پتاسيم شيمايي مخصوص که در صنعت توليد مي شود، مي تواند به وسيله تماس مستقيم با کارخانه بدست آيد.