ما هو بوتاسيوم؟
بوتاسيوم (رمزه K) هو العنصر 19 في الجدول الدوري، وينتمي إلى فلز قلوي في الدورة 4 والمجموعة 1. فلز شديد التفاعل إلى حد وجوب إبعاده عن الهواء، وأساسي إلى درجة أن أي خلية في جسمك لا تعمل من دونه. في درجة حرارة الغرفة، يكون صلباً.
القصة
ماهيّة بوتاسيوم وكيف اكتشفناه
فلز لين يتفاعل بعنف مع الماء. وهو عنصر غذائي أساسي.
اكتشاف بوتاسيوم
اكتشاف البوتاسيوم - حكاية الخطر والعزيمة
السير همفري ديفي - الكيميائي الجريء
في عام 1807، كان الكيميائي البريطاني البالغ من العمر 29 عامًا همفري ديفي مهووسًا بتقنية ثورية جديدة تُسمى التحليل الكهربائي. وبينما كان يعمل في المعهد الملكي في لندن، كان ديفي قد اكتسب شهرة بفضل عروضه الكيميائية العامة المثيرة، لكنه كان على وشك تحقيق أحد أخطر الاكتشافات في تاريخ العلم.
ثورة العمود الفولطي
كان اختراع أليساندرو فولتا للبطارية الكهربائية عام 1800 قد فتح إمكانات جديدة تمامًا أمام الكيمياء. وأدرك ديفي أن هذه الأداة الجديدة القوية قد تحلل مواد قاومت جميع محاولات التحليل السابقة.
كانت المادة المستهدفة هي: البوتاس (كربونات البوتاسيوم)، وهو قلوي غامض يُستخلص من رماد الخشب وقد حيّر الكيميائيين لقرون. أكان مركبًا أم عنصرًا؟ لقد فشلت المحاولات السابقة باستخدام الحرارة والتفاعلات الكيميائية فشلًا تامًا.
6 أكتوبر 1807 - الاكتشاف الانفجاري
الإعداد: أذاب ديفي البوتاس في ملعقة من البلاتين وأدخل أسلاكًا من البلاتين موصولة ببطارية فولطية قوية. ومع مرور التيار الكهربائي عبر القلوي المنصهر، حدث شيء استثنائي عند القطب السالب.
لحظة الاكتشاف: كتب ديفي: «لن أنسى أبدًا الفرح النشواني الذي شعرت به عندما ارتفعت كريات الفلز الجديد تحت سطح القلوي». ظهرت كرات فلزية صغيرة، لكنها اشتعلت على الفور بلهب بنفسجي ساطع عند ملامستها الهواء.
الخطر: كانت هذه الكريات الفلزية شديدة التفاعل إلى درجة أنها انفجرت عندما لامست الرطوبة الموجودة في الهواء. لقد عزل ديفي أول فلز قلوي - البوتاسيوم - لكن مناولة هذا الفلز كادت تكلّفه حياته في مناسبات متعددة.
فهم الفلز الجديد
خصائص مذهلة: اكتشف ديفي أن هذا الفلز الجديد أخف من الماء (فكان يطفو!)، وألين من الشمع (فكان يستطيع قطعه بسكين)، وشديد التفاعل إلى درجة وجوب تخزينه تحت الزيت لمنع انفجاره.
الاسم: سمّاه ديفي «بوتاسيوم» نسبة إلى الكلمة الإنجليزية «potash». ومن المثير للاهتمام أن معظم اللغات الأخرى تستخدم «kalium» (من العربية «قلي» بمعنى قلوي)، ولهذا فإن رمزه هو «K».
الثورة العلمية
الأثر المباشر: بعد أيام قليلة، استخدم ديفي التقنية نفسها لعزل الصوديوم، مثبتًا أن ما اعتقد الكيميائيون أنه مواد بسيطة كان في الواقع مركبات لهذه الفلزات شديدة التفاعل.
صعوبات السلامة: عانى ديفي ومساعدوه من الحروق والانفجارات لأشهر أثناء تعلم مناولة البوتاسيوم. واكتشفوا ضرورة قطعه تحت البرافين السائل، وأنه لا يمكن أن يلامس الماء أبدًا (إذ ينفجر بعنف).
الإرث: أحدث اكتشاف ديفي ثورة في الكيمياء بإثبات أن القوى الكهربائية تستطيع تحليل مواد كان يُعتقد سابقًا أنها عناصر. ومهّد ذلك الطريق لعزل العديد من العناصر الأخرى، وأرسى الكيمياء الكهربائية علمًا أساسيًا.
التقدير والأثر
جائزة نابليون: رغم أن بريطانيا وفرنسا كانتا في حالة حرب، منح نابليون ديفي ميدالية ذهبية عام 1808 لاكتشافه البوتاسيوم والصوديوم، معلنًا أن الإنجاز العلمي يتجاوز الحدود الوطنية.
الأهمية الحديثة: أرست تجارب ديفي الخطرة أساس الكيمياء الكهربائية الحديثة، بما في ذلك البطاريات القابلة لإعادة الشحن والطلاء الكهربائي وإنتاج الألومنيوم - وهي صناعات تبلغ قيمتها اليوم مليارات الدولارات.