El potasio es el séptimo elemento más abundante en la corteza terrestre. Representa aproximadamente el 2,6% por peso de la corteza. Debido a que el potasio pierde fácilmente un electrón para atraer otros aniones y formar compuestos, sus monómeros no existen en la naturaleza. Es abundante en minerales, suelo y lagos salados secos como compuesto.
Elemento Potasio en Minerales: Feldespato y Mica
El feldespato es la roca más abundante que constituye aproximadamente el 60% de la corteza terrestre, por lo que es fácil de encontrar en la naturaleza. Las montañas que se pueden encontrar en todas partes contienen estas rocas, especialmente las formadas por erupciones de magma. Es un tipo de mineral de silicato de aluminio que contiene potasio (K₂O Al₂O₃ 6SiO₂). Otra roca es la mica, un mineral de silicato con estructura en capas. Hay dos categorías, biotita (K(Mg,Fe)₃AlSi₃O₁₀(F,OH)₂) y moscovita (KAl₂(AlSi₃O₁₀)(F,OH)₂). Durante el enfriamiento del magma, estas dos rocas suelen ser los primeros componentes en cristalizar. El metamorfismo es otra forma de su formación. Sus composiciones se reorganizan bajo alta temperatura y presión. Uno de los ejemplos típicos es el esquisto.
Elemento Potasio en Suelo
Su contenido en el suelo varía del 0,3% al 3,6%, generalmente entre 1% y 2%. Según la facilidad de convertirse en catión en el suelo, se clasifica en potasio soluble, intercambiable y no intercambiable, y potasio en minerales. Los solubles e intercambiables son fáciles de usar por plantas y microorganismos, pero solo representan una minoría. El resto, especialmente en cristales de minerales, sirve como un reservorio que es difícil de usar para los organismos.
Elemento Potasio en Minerales
Aproximadamente el 90% del potasio en el suelo está fuertemente fijado en los cristales de feldespato y mica. No se liberan fácilmente en el suelo. La mayoría de ellos provienen de rocas primitivas que formaron el suelo. El viento y el agua de lluvia también traen algunos pequeños fragmentos de roca al suelo. El tamaño y la composición de los fragmentos, el nivel de iones en la solución del suelo y la acidez afectan su tasa de liberación. Sin embargo, entran en el suelo tan lentamente que las plantas y los microorganismos no pueden utilizarlos durante sus vidas.
Elemento Potasio No Intercambiable
También se llama potasio fijo y representa aproximadamente el 2-8%. No está en la estructura cristalina. Dado que la atracción entre la arcilla y el ion potasio es mayor que la hidratación de las moléculas de agua, tiende a fijarse en la superficie de la arcilla o en áreas de cuña. Los cationes no pueden reemplazarlo en el suelo, pero se transformará lentamente en tipo intercambiable para regular el contenido de iones del suelo como un reservorio. Si el nivel de iones disminuye, como cuando son removidos por las plantas o arrastrados por el agua de lluvia, el potasio fijo se liberará lentamente para el reabastecimiento. Cuando los iones aumentan, como después de aplicar fertilizante, el potasio no intercambiable se transformará nuevamente en fijo. Debido a que la velocidad de liberación es demasiado lenta, las plantas no pueden utilizar estos elementos a corto plazo, ni siquiera durante su ciclo de vida.
Elemento Potasio Soluble en Agua e Intercambiable
El potasio soluble en agua es ion en la solución del suelo. Dado que pueden ser absorbidos directamente por las plantas y arrastrados por el agua de lluvia, su contenido es bajo, generalmente de 2-5mg/L. El potasio intercambiable está adsorbido en superficies coloidales con carga negativa y representa aproximadamente el 1-2%. Serán desplazados al agua por H₃O⁺ y NH₄⁺, excepto iones más grandes como calcio y magnesio. Estas dos formas son utilizadas por las plantas y los microorganismos durante su ciclo de vida.
Potasio en Océanos y Lagos Salados Secos
Aunque su concentración promedio en agua de mar es muy baja, solo alrededor de 380ppm, la cantidad total sigue siendo muy abundante debido a la gran cantidad de agua de mar. Los procesos geológicos convierten bahías y fiordos en aguas cerradas. El agua de lluvia también transportará potasio de minerales a lagos, por lo que los lagos de agua dulce gradualmente se vuelven más salados y eventualmente evolucionan a lagos salados. Si el clima es seco y la evaporación excede la precipitación, el lago se evaporará completamente para exponer la sal en el fondo. Así, los lagos salados secos y las cuencas sedimentarias contienen una considerable cantidad de potasio.
A medida que disminuye el agua, las sales disueltas excederán su saturación y comenzarán a cristalizar. Los primeros en precipitar son los carbonatos y sales de calcio difícilmente solubles. A medida que continúa la evaporación, tales como sales de sodio y potasio también comenzarán a precipitar. Suelen ocurrir en las etapas posteriores, por lo que a menudo se encuentran gruesas capas de KCl, K₂CO₃, K₂SO₄ en la parte superior de los sedimentos de los lagos salados. El contenido de potasio muy alto hace que dichos depósitos sean ideales para fertilizantes.