Potássio (K) e água
O potássio ocorre na água principalmente sob a forma de iões de potássio dissolvidos (K+). Esta forma difere do potássio metálico elementar, que reage vigorosamente com a água.
Potássio nas águas naturais
O potássio é libertado naturalmente pela meteorização de rochas e minerais. A sua concentração em rios, lagos e águas subterrâneas varia consoante a geologia local, as condições do solo e as atividades humanas, como a utilização de fertilizantes e a descarga de águas residuais. Na água do mar, o potássio está presente principalmente sob a forma de K+. Um valor típico em oceano aberto, à salinidade padrão, é de cerca de 10,2 mmol/kg, ou aproximadamente 398 mg/kg de água do mar; a concentração real varia com a salinidade.
Como o potássio elementar reage com a água
O potássio metálico elementar reage rápida e vigorosamente com a água, produzindo hidróxido de potássio dissolvido e hidrogénio gasoso:
2 K(s) + 2 H2O(l) → 2 KOH(aq) + H2(g)
A reação liberta uma quantidade considerável de calor. O hidrogénio pode inflamar-se, e a reação pode provocar um incêndio ou uma explosão. Isto descreve o comportamento do potássio metálico, não o dos iões de potássio já dissolvidos na água. Não tente realizar esta reação fora de um laboratório devidamente equipado e com condições controladas.
Compostos de potássio na água
O comportamento de um composto de potássio depende do outro ião presente no composto. Muitos sais de potássio comuns dissolvem-se facilmente e libertam iões K+, enquanto o anião determina grande parte do comportamento químico subsequente do composto. Por isso, a medição de potássio numa análise de água refere-se normalmente ao potássio dissolvido, e não ao potássio metálico.
Contexto ambiental e de saúde
O potássio é um nutriente essencial para as pessoas, os animais e as plantas. A Organização Mundial da Saúde informa que o potássio está amplamente presente nas águas naturais e que raramente ocorre na água potável em concentrações preocupantes para pessoas saudáveis. Não estabelece um valor-guia baseado em critérios de saúde para o potássio na água potável. As pessoas com função renal comprometida ou outras condições que afetem o equilíbrio do potássio podem necessitar de aconselhamento médico individualizado, particularmente quando os descalcificadores de água utilizam cloreto de potássio para a regeneração.
O potássio pode entrar na água através da meteorização de minerais, de aportes agrícolas e de águas residuais. A interpretação de um resultado exige conhecer a concentração medida, a utilização prevista da água e o contexto químico; a presença de potássio, por si só, não identifica a sua origem nem comprova um risco para a saúde ou para o ambiente.
É possível remover o potássio da água?
O K+ dissolvido não é removido de forma fiável pela filtração convencional de partículas. A osmose inversa pode reduzir os iões dissolvidos, incluindo o potássio, mas a remoção obtida depende da membrana, das condições de operação e da composição da água de alimentação. A troca iónica também permite trocar catiões, embora a seletividade da resina e os iões concorrentes afetem o desempenho. Um descalcificador de água regenerado com cloreto de potássio pode adicionar potássio à água tratada em vez de o remover.
Para conceber um sistema de tratamento, utilize uma análise representativa da água e defina primeiro a qualidade exigida para a água produzida. A seleção de membranas ou de um sistema de troca iónica deve ter em conta os outros sais dissolvidos, a taxa de recuperação, o pré-tratamento e a eliminação do concentrado ou da solução regenerante.