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miércoles, 7 de agosto de 2024

Propiedades del calcio


 ¿QUÉ ES EL CALCIO?
El calcio es el elemento químico de número atómico 20, lo que significa que cuenta con 20 protones en su núcleo atómico. En la tabla periódica está situado en el grupo 2 con los metales alcalinotérreos y en el periodo 4. Se trata de un elemento muy reactivo, por lo que no se encuentra en su forma pura en la naturaleza, si no formando parte de rocas y minerales. Su nombre proviene del latín calx o cal, un producto mineral muy utilizado en construcción que se obtiene al calentar la roca caliza a altas temperaturas.

Se trata de un elemento relativamente blando (se puede cortar con un cuchillo con dificultad) y de brillo metálico, pero que se oxida rápidamente con los gases atmosféricos y queda recubierto con una película oscura. En cuanto a su presencia, el calcio es el quinto elemento más abundante en la corteza terrestre, y conforma aproximadamente un 4,1% del total de su peso. La configuración más habitual de encontrar el calcio es en forma de carbonatos, bien sean de origen mineral, o de origen biológico, como pueden ser los restos de caparazones de la especies marinas.

Los restos más antiguos del uso de la cal provienen de algunos de los primeros asentamientos reconocidos de forma oficial, hace entre 7500 y 6000 años. Normalmente, este material de construcción se empleaba como aglutinante en la construcción y, debido a sus propiedades desinfectantes, como revestimiento o enlucido de paredes. También se ha Sin embargo, no fue hasta 1808 que el químico francés Humphry Davy consiguió aislar el elemento puro mediante la electrólisis del óxido de calcio.

PROPIEDADES QUÍMICAS DEL CALCIO (CA)
· El átomo de calcio tiene una configuración electrónica [Ar] 4s², es decir, que tiene la misma configuración electrónica que el gas noble argón excepto por su capa más externa, donde presenta dos electrones extra.

· El calcio tiene una electronegatividad de 1 en la escala de Pauling, por lo que tiende a perder los dos electrones de su capa más externa y a formar compuestos.

· Su masa atómica es de 40,08 g/mol y su densidad es de 1,52 g/ml

· El calcio no se encuentra en la naturaleza en su forma pura, si no que se une a otros elementos para formar minerales y rocas. Generalmente se puede encontrar con carbono, formando carbonatos, con azufre (sulfatos), con fósforo (fosfatos) o con oxígeno e hidrógeno (hidróxido de calcio) aunque son los únicos.

· Cuando se extrae en su forma pura, el calcio tiene un brillo metálico. Reacciona rápidamente con los gases del aire, formando una película oscura.

· A presión ambiente, el calcio pasa a estado líquido a los 842°C y ebulle a los 1494°C

· Hay 5 isótopos estables de calcio: Ca⁴⁰ (el más común, 96,94% del calcio total), Ca⁴², Ca⁴³, Ca⁴⁴ y Ca⁴⁶; aunque el isótopo radiactivo Ca⁴⁸ también se suele considerar estable, ya que tiene una semivida de 4,3x 10¹⁹ años. Existen otros muchos isótopos de calcio entre Ca³⁵ y Ca⁶⁰.

· El calcio es el quinto elemento más abundante en la corteza terrestre (aproximadamente un 3,5% del total). En los seres vivos es el metal más abundante y forma parte de una gran cantidad de procesos.

· Su nombre proviene del latín calx, (cal) un material conocido desde la antigüedad formado por óxido e hidróxido de calcio que se obtenía al calentar calcita.

EFECTOS SOBRE LA SALUD DEL CALCIO
El calcio es el metal más abundante del cuerpo humano, y es vital para un sinfín de procesos biológicos, desde el movimiento de los músculos, hasta los neurotransmisores. Por ello, este elemento se almacena principalmente en los huesos y en los dientes, donde también cumple una función estructural. Para evitar problemas de salud, los adultos han de consumir aproximadamente un gramo de calcio al día, aunque esta cifra varía enormemente dependiendo de la edad. A partir de los 30-35 años, los huesos pierden calcio progresivamente, por lo que se recomienda aumentar ligeramente la ingesta. Otros elementos, como el magnesio y el manganeso, ayudan a la absorción de calcio en el intestino.

De izquierda a derecha se observa la progresión de la osteoporosis, lo que le da fragilidad al hueso.

Los alimentos que más calcio contienen son los derivados lácteos, como los quesos, que pueden llegar a contener más de 500 miligramos de calcio por 100 gramos de producto. Tras ellos, ciertos tipos de pescados que se consumen con espinas, como las sardinas en conserva, pueden alcanzar los 400 mg por 100 gramos de producto. Los frutos secos como las almendras y avellanas, ciertos mariscos como las gambas se estima que contienen alrededor de 200 mg por 100 gramos de producto, y ciertas legumbres, como los garbanzos, alrededor de 150 mg.

En caso de una deficiencia de calcio en la infancia provoca detención del crecimiento, y en la adultez aumenta el riesgo de sufrir osteoporosis, raquitismo, u osteomalacia, enfermedades que provocan debilidad y fragilidad en los huesos. Por otro lado, ciertos estudios asocian consumir más de 3 veces la cantidad diaria recomendada de calcio con la aparición de algunos tipos específicos de cáncer de próstata. Existe la creencia popular de que el consumo de lo que se conocen como “aguas duras” (agua potable rica en calcio o magnesio) puede formar cálculos renales, conocidas como piedras en el riñón. Sin embargo, esta creencia ha resultado ser falsa. Según un estudio realizado por la Asociación Americana de Urología, el consumo de aguas duras previene la formación de cálculos cálcicos renales.

EFECTOS AMBIENTALES DEL CALCIO
El calcio en estado puro se utiliza en tan poca cantidad que no se han observado efectos nocivos para el medio ambiente. Sin embargo, la extracción y procesado de algunos de sus compuestos empleados en construcción, como los mármoles, alabastro, roca caliza, o yeso emplean procesos que sí que pueden ser altamente contaminantes. Para suplir la demanda mundial de estos materiales se horadan enormes canteras que modifican profundamente el terreno. Las explotaciones mineras emplean maquinaria pesada o explosivos para romper la roca y, posteriormente llevarla a los lugares de construcción o a las plantas de refinado. Estas prácticas tienen un enorme impacto en los ecosistemas circundantes.

Aunque sin duda, uno de los procesos más contaminantes para el medio ambiente es la calcinación de la cal. Para obtener este preciado material se necesitan hornos que superen una temperatura de 1000°C, por lo que han de ser alimentados con la quema de combustibles fósiles y/o biomasa. Además, durante el proceso se expulsan a la atmósfera contaminantes como partículas, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre o los ácidos clorhídrico y fluorhídrico. Estos gases pueden empobrecer la calidad del aire circundante y provocar episodios de lluvia ácida si no se disipan en la atmósfera.

martes, 29 de agosto de 2023

Cloro

A lo largo de la historia, ha habido numerosos avances y descubrimientos que han mejorado significativamente la esperanza de vida humana. Entre ellos, por supuesto hay que destacar la vacunación, los antibióticos y los avances en cirugía, pero hay otra innovación que muchas veces se nos suele pasar por alto: el uso de cloro como desinfectante.


Un poco de historia
El cloro, un elemento químico con el símbolo Cl (y número atómico 17), fue descubierto por primera vez -de forma oficial- en 1774 por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele mientras estudiaba las propiedades del ácido clorhídrico. Sin embargo, no sería hasta mediados del siglo XIX cuando se pudo descubrir su potencial como desinfectante. En este aspecto hay que destacar el nombre de un médico inglés, Sir John Snow (no el de Game of Thrones, por supuesto, sino su homónimo en la vida real), quien logró reconocimiento por su trabajo en la identificación de la fuente de un brote de cólera en Londres en 1854. Snow descubrió que el agua contaminada de la bomba de Broad Street en el distrito de Soho de Londres, era la causa del brote de cólera y este hallazgo sentó las bases para comprender la importancia del saneamiento del agua.

Elemento químico, símbolo Cl, de número atómico 17 y peso atómico 35.453. El cloro existe como un gas amarillo-verdoso a temperaturas y presiones ordinarias. Es el segundo en reactividad entre los halógenos, sólo después del flúor, y de aquí que se encuentre libre en la naturaleza sólo a las temperaturas elevadas de los gases volcánicos. Se estima que 0.045% de la corteza terrestre es cloro. Se combina con metales, no metales y materiales orgánicos para formar cientos de compuestos.

A mediados del siglo XIX, el cloro se usaba ampliamente para purificar el agua potable y tratar las aguas residuales. Huelga decir que el descubrimiento del cloro tuvo implicaciones significativas para el campo de la química. Proporcionó a los químicos un nuevo elemento para estudiar y ayudó a establecer el concepto de elementos químicos como entidades distintas.

El cloro es un gas altamente reactivo. Es un elemento que se da de forma natural. Los mayores consumidores de cloro son las compañías que producen dicloruro de etileno y otros disolventes clorinados, resinas de cloruro de polivinilo (PVC), clorofluorocarbonos (CFCs) y óxido de propileno. Las compañías papeleras utilizan cloro para blanquear el papel. Las plantas de tratamiento de agua y de aguas residuales utilizan cloro para reducir los niveles de microorganismos que pueden propagar enfermedades entre los humanos (desinfección).

Continuando con la historia del cloro, un poco más adelante, ya a principios del siglo XX, el científico estadounidense John L. Leal, experto en bacteriología, desempeñó un papel fundamental en la adopción generalizada de la desinfección con cloro. Fue el primero en aplicar cloro a un suministro público de agua en Jersey City, Nueva Jersey, en 1908 que adolecía de un grave problema de contaminación por aguas fecales; así, ni corto ni perezoso, 'envenenó' con cloro el agua potable, convirtiéndose en la primera persona en realizar la primera cloración masiva de agua potable y salvando millones de vidas. Desde entonces, el uso de cloro como desinfectante se ha convertido en un elemento crucial en el tratamiento del agua y ha tenido un profundo impacto en la salud pública.

Impacto en la salud humana
El uso del cloro como desinfectante ha cambiado las reglas del juego en la lucha contra las enfermedades transmitidas por el agua. Ha sido fundamental para reducir la prevalencia de enfermedades como el cólera, la fiebre tifoidea y la disentería. Según un estudio de Cutler y Miller, la introducción de la cloración del agua en un país como Estados Unidos provocó una reducción del 43% en la mortalidad infantil y una reducción del 37% en la mortalidad general entre 1900 y 1936. Además, el agua clorada ha jugado un papel vital en la reducción de la transmisión de otras enfermedades infecciosas, como la enfermedad del legionario (un tipo grave de neumonía), que es causada por la bacteria Legionella pneumophila. De la misma forma, la presencia de cloro en las piscinas ayuda a prevenir la propagación de enfermedades del agua recreativa como la criptosporidiosis (infección intestinal) y la giardiasis (otra enfermedad intestinal).

El uso generalizado de cloro en el tratamiento del agua también ha tenido beneficios indirectos en la salud humana. Al proporcionar una fuente segura y confiable de agua potable, la cloración ha facilitado la rápida urbanización e industrialización, que a su vez se han relacionado con mejoras en la nutrición, la vivienda y las condiciones generales de vida.

Si bien algunos críticos argumentan que los subproductos de la cloración, como los trihalometanos, pueden presentar riesgos para la salud, los estudios han demostrado que los beneficios del agua clorada superan con creces los riesgos potenciales asociados con estos subproductos, por lo que el cloro sigue siendo un pilar en la salud pública. Es barato, fácil de usar y con eficacia probada para la batalla constante contra las enfermedades transmitidas por el agua.

Las plantas y los animales no suelen almacenar cloro. Sin embargo, estudios de laboratorio muestran que la exposición repetida a cloro en el aire puede afectar al sistema inmunitario, la sangre, el corazón, y el sistema respiratorio de los animales.

El cloro provoca daños ambientales a bajos niveles. El cloro es especialmente dañino para organismos que viven en el agua y el suelo.

viernes, 7 de abril de 2023

Lo que no sabías del fósforo (3): 10 alimentos con alto contenido de fósforo

Mantener una dieta equilibrada puede asegurarnos una mayor esperanza de vida y un futuro con un menor riesgo de sufrir enfermedades. 

"El fósforo es un mineral que se encuentra en cada una de las células de nuestro organismo. La mayor parte del fósforo está en los huesos y los dientes y otra parte en los genes. El organismo necesita fósforo para producir energía y llevar a cabo muchos procesos químicos importantes", explican desde el Instituto de Salud de Estados Unidos (NIH, por sus siglas en inglés).

¿Cuánto fósforo se necesita?
La cantidad de fósforo que necesita cada persona depende de su edad. Concretamente, las dosis diarias recomendadas en miligramos (mg), según los expertos, son:En los bebés hasta los 6 meses: 100 mg.
Los pequeños de 7 a 12 meses: 275 mg.
Los niños de 1 a 3 años: 460 mg.
Entre 4 a 8 años: 500 mg:
Los niños de entre 9 y 13 años: 1,250 mg.
Los adolescentes de 14 a 18 años: 1,250 mg.
Las embarazadas adolescentes y en periodo de lactancia: 1,250 mg.
Los adultos a partir de 19 años: 700 mg.
Las mujeres embarazadas adultas y en periodo de lactancia: 700 mg.

Alimentos ricos en fósforo
Desde el NIH apuntan cuál es el top de alimentos con fósforo que hay que tener presentes en nuestra dieta:
Lácteos como el yogur, la leche y el queso
Verduras
Legumbres
Carnes como aves de corral
Huevos
Pescado
Derivados de granos
Patatas
Espárragos
Nueces y semillas

Quesos (desde 300 hasta más de 500 mg por cada 100 gramos), a mayor curación más contenido en fósforo.
Sardinas (270 mg por cada 100 gramos) y mariscos (200mg por cada 100 gramos)
Chocolate (269 mg por cada 100 gramos)
Huevo (210 mg por cada 100 gramos), y yema de huevo (590mg por cada 100 gramos)
Yogur (170mg por cada 100 gramos) y leche (100 mg por cada 100 gramos)
Carnes vacunas, de cerdo, pollo o pescado (entre 100 y 160 mg de fósforo por cada 100 gramos)

Como podemos ver, en general el fósforo se encuentra en alimentos de origen animal y en una amplia variedad de productos, aunque se concentra más en algunos que otros. La ingesta recomendada es de 700 mg por día en adultos sanos.

"Además, muchos alimentos procesados tienen aditivos que contienen fósforo. Estos aditivos incluyen ácido fosfórico, fosfato de sodio y polifosfato de sodio", apuntan los profesionales.

Si debes reducir la ingesta de fósforo porque tu riñón no funciona adecuadamente, puedes en el caso del huevo, reemplazar el mismo por claras de huevo que no contienen el fósforo que posee la yema, en el caso de los quesos es mejor escoger los menos curados y dado que el fósforo también se utiliza como aditivo en productos industrializados, lo mejor en el caso de las personas con enfermedad renal es escoger los alimentos menos procesados y más frescos posibles.

El fósforo es un elemento necesario en nuestro cuerpo en personas sanas, pero nunca debe consumirse en exceso y siempre debe estar en equilibrio con el calcio. En personas con problemas renales, saber cuáles son los alimentos ricos en fósforo es de gran ayuda para reducir su consumo o ingerir junto a ellos quelantes para reducir la absorción de este mineral.

Efectos déficit de fósforo
Por otro lado, cuando el cuerpo no recibe la cantidad adecuada de fósforo los pacientes pueden experimentar los siguientes síntomas debido a este déficit:
Falta de apetito
Anemia
Huesos blandos y deformados
Sensación de ardor o picazón en la piel
Dolor óseo
Debilidad muscular

Para paliar esta deficiencia lo mejor es optar por comer los alimentos anteriormente nombrados. En el caso del fósforo, no suele estar presente en complementos alimenticios y se aconseja su consumo a través de productos ricos en dicho mineral. "No obstante, el fósforo en los suplementos dietéticos a menudo se presenta en forma de fosfato dipotásico, fosfato disódico, fosfatidilcolina o fosfatidilserina", concretan.

Exceso de fósforo
Otro aspecto importante a tener en cuenta es que las personas que sufren enfermedad renal crónica no pueden eliminar el exceso de fósforo. "El fósforo se acumula en la sangre y puede afectar la salud ósea y empeorar la enfermedad renal, y puede aumentar el riesgo de muerte", afirman los especialistas del NIH. Por ello, estos afectados deben consumir menos fósforo y comer más alimentos con calcio.

En esta misma línea, las altas concentraciones de este mineral en la sangre pueden provocar latidos irregulares en el corazón y muerte por enfermedad cardiaca.

No obstante, estos problemas de salud ocurren cuando las concentraciones son muy elevadas. Concretamente, hablamos de dosis de 3,000 mg en niños de 1 a 9 años y en mayores de 70 años y de 4,000 mg en personas de 9 a 70 años.

sábado, 1 de abril de 2023

Lo que no sabías del fosforo (2): Ciclo del fosforo

El ciclo del fósforo o ciclo fosfórico es el circuito que describe el movimiento de este elemento químico dentro de un ecosistema determinado. El fósforo (P) es un elemento no metálico, multivalente y sumamente reactivo. Se encuentra en la naturaleza en diversos sedimentos rocosos inorgánicos y en el cuerpo de los seres vivientes, en los que forma parte vital aunque a baja escala.

El ciclo del fósforo forma parte de los ciclos biogeoquímicos, en los que la vida y los elementos inorgánicos mantienen un balance para que diversos elementos químicos sean reciclados. Este ciclo no sería posible en rápidos términos sin las cadenas tróficas de los distintos ecosistemas.

Sin embargo, en comparación con los ciclos del nitrógeno, el carbono o el agua, se trata de un ciclo sumamente lento, ya que el fósforo no forma compuestos volátiles que puedan desplazarse con facilidad del agua a la atmósfera y de allí de vuelta a la tierra, de donde es originario.

Las plantas también cumplen un rol vital en la fijación y transmisión del fósforo, como se verá cuando analicemos sus distintas etapas.

Importancia del ciclo del fósforo
El fósforo es un elemento abundante en minerales terrestres. Aunque juega un rol indispensable en los seres vivos, está poco presente en el cuerpo de los seres vivos.. Forma parte de las macromoléculas de mayor importancia, como el ADN, el ARN o el ATP (adenosín trifosfato).

En consecuencia, el fósforo resulta imprescindible para la obtención de energía a nivel bioquímico, así como para la replicación de la vida y la transmisión hereditaria. El ciclo del fósforo es indispensable para la vida tal y como la conocemos.

Etapas del ciclo del fósforo
Podemos estudiar el ciclo del fósforo en las siguientes etapas:Erosión y meteorización. El fósforo abunda en minerales terrestres, que se encuentran en tierra firme o en el fondo de los mares. Los efectos constantes de la lluvia, la erosión eólica y solar, así como la acción accidental de la minería del ser humano permiten que estas reservas de fósforo salgan a la superficie y sean transportadas hasta los diversos ecosistemas.

Fijación en las plantas y transmisión a los animales. Las plantas absorben el fósforo de los suelos y lo fijan en su organismo, tanto en el caso de las plantas terrestres, como de las algas y el fitoplancton que lo absorbe de las aguas marinas. A partir de allí es transmitido a los animales que se alimentan de las plantas, en cuyos cuerpos también es almacenado, y del mismo modo a los depredadores de dichos animales herbívoros y a sus depredadores, repartiéndose a lo largo de la cadena trófica.

Retorno al suelo por descomposición. Las excreciones de los animales son ricas en compuestos orgánicos que, al ser descompuestos por las bacterias y otros organismos del reciclaje natural, retornan a ser fosfatos aprovechables por las plantas, o transmisibles al suelo. Lo mismo ocurre cuando los animales mueren y se descomponen, o cuando la carroña dejada de la cacería es descompuesta. En todos estos casos, los fosfatos retornan al suelo para ser aprovechados por las plantas o para continuar escurriéndose en ríos y lluvias hacia el mar.

Retorno al suelo por sedimentación. Otra vía de retorno del fósforo del cuerpo de los animales hacia la tierra, (donde vuelve a formar parte de minerales sedimentarios) es mucho más larga que la permitida por acción de los animales, y tiene que ver con la fosilización de sus restos orgánicos y el desplazamiento tectónico de las reservas de fósforo de origen orgánico hacia las profundidades de la tierra. Pero tales levantamientos geológicos pueden demorar miles de años en ocurrir.

Alteraciones en el ciclo del fósforo
El ciclo del fósforo puede verse alterado en gran medida por las intromisiones humanas. Por un lado, la liberación de fósforo por la acción minera puede aumentar la presencia de este material en la superficie terrestre, dado que su extracción por vías naturales erosivas habría tomado miles de años más.

Por otro lado, la acción de los fertilizantes empleados en la agricultura (sean de origen natural o artificial) supone la inyección al suelo de muchos más fosfatos de los que normalmente recibiría. Semejante exceso es lavado por las aguas de lluvia o de riego, escurriéndose hacia los depósitos de agua, los ríos o al mar.

Por el aumento de los fosfatos y del nitrógeno, aumentan también las algas y microorganismos que lo aprovechan. Este proceso se llama eutrofización, que consiste en el aumento excesivo de nutrientes en un ecosistema acuático y que provoca el desbalancea la dinámica trófica, lo que genera una superpoblación de algas que compiten entre ellas hasta morir masivamente en la orilla. Al descomponerse generan contaminación y además aumentan las cantidades de fósforo circulantes en el agua marina.


viernes, 31 de marzo de 2023

LO QUE NO SABÍAS DEL FÓSFORO (1)

¿Cómo puede ser que una sustancia reactiva sea a la vez el segundo mineral más abundante del cuerpo humano? Estamos hablando del fósforo, un elemento químico que esconde muchos secretos. Sigue leyendo este artículo si quieres conocer qué es el fósforo, cómo influye en el organismo y cinco de sus curiosidades.

¿QUÉ ES EL FÓSFORO?
Lo primero que tienes que saber es que el fósforo es un elemento químico no metálico con el número atómico 15. De hecho, si buscas el fósforo en la tabla periódica lo encontrarás con el símbolo P. En cambio, si lo buscas en la naturaleza lo encontrarás en combinación con fosfatos inorgánicos y en organismos vivos, pero nunca en estado nativo. Esto se debe precisamente a su alta reactividad, que le empuja a unirse con un gran número de elementos diferentes. Como decíamos, en el caso de unirse con el oxígeno forma fosfatos, que son los ésteres del ácido fosfórico, formados por un átomo de fósforo unido a cuatro átomos de oxígeno.

El fósforo común es un sólido ceroso de color blanco con un característico olor desagradable, pero puro es incoloro. Este no metal es insoluble en agua, y se oxida espontáneamente en presencia de aire formando pentóxido de fósforo, por lo que se almacena sumergido en agua.

Existen varias formas alotrópicas del fósforo siendo las más comunes el fósforo blanco y el rojo; ambos formando estructuras tetraédricas de cuatro átomos. El fósforo blanco, extremadamente tóxico e inflamable presenta dos formas, alfa y beta, con una temperatura de transición de -3,8 °C; expuesto a la luz solar o al calor (300ºC) se transforma en fósforo rojo en reacción exotérmica. Éste es más estable y menos volátil y tóxico que el blanco y es el que se encuentra normalmente en los laboratorios y con el que se fabrican la cerillas. 

El fósforo negro presenta una estructura similar al grafito y conduce la electricidad, es el más denso de los tres estados y no se inflama.

Propiedades del fósforo
El fósforo común es sólido con textura cerosa, de color blanco y se caracteriza por tener un olor desagradable. Además, este elemento químico es insoluble en el agua y se oxida con el oxígeno, emitiendo luz. A este fenómeno se conoce como fosforescencia.

Una característica estructural interesante de muchos de los compuestos del fósforo es la formación de estructuras “tipo jaula”, es decir, estructuras moleculares tridimensionales que contienen cavidades y que en su interior retienen otras moléculas. Un ejemplo de ello es el fósforo blanco, P4.

El fósforo blanco, junto con el fósforo rojo, son las formas alotrópicas más comunes del fósforo, teniendo en cuenta que este último es más estable, menos volátil y tóxico que el primero.

¿QUÉ ES EL FÓSFORO EN EL CUERPO HUMANO?
Ahora que ya conoces qué es el fósforo debes saber que el fósforo constituye el 1 % del peso corporal de una persona y no está presente por casualidad. Sus compuestos intervienen en múltiples funciones de nuestro cuerpo humano.

Fósforo en el cuerpo humano: nuestros huesos
El calcio y el fósforo, en forma de fosfato, componen los cristales de hidroxiapatita. La hidroxiapatita es un componente fundamental para nuestros huesos y esmalte dental, que consigue aportar la dureza necesaria a nuestro organismo. Para lograrlo trabaja junto con una proteína cuyo nombre te resultará familiar: el colágeno.

Como curiosidad, la hidroxiapatita también está presente en la naturaleza, concretamente en las rocas.

Fósforo en el cuerpo humano: células
Para prevenir que nuestro organismo enferme, a nivel celular existe un componente vital en todas nuestras células: los fosfolípidos. Quizás nunca te lo habías planteado pero, como su nombre indica, uno de los compuestos que constituye los fosfolípidos es el fósforo.

Gracias a esta especie de grasa que crean los fosfolípidos en la membrana de las células, nuestro cuerpo mantiene la estructura celular, evita que entren y salgan ciertas sustancias de la célula, almacena energía y muchas otras funciones indispensables para que el organismo funcione correctamente.

Fósforo en el cuerpo humano: ADN y ARN
Otra función del fósforo en el cuerpo humano tiene relación con el origen de la vida. El fosfato es necesario para que se formen los ácidos nucleicos como el ADN y el ARN y, entre sus tareas, destaca el almacenamiento de información genética.
Fósforo en el cuerpo humano: almacenamiento de energía

La energía celular que producimos en nuestro cuerpo se almacena gracias al ATP o adenosín trifosfato. El ATP es una molécula que está compuesta por tres unidades de fosfato que, al estar formados por átomos de fósforo y oxígeno, cargados positivamente y negativamente, se repelen electrostáticamente entre sí.

Cuando nuestro cuerpo libera un grupo de fosfato aumenta el nivel de energía libre en la molécula y puede continuar realizando sus funciones como, por ejemplo, la síntesis de ADN o las proteínas.

Cantidad de fósforo en nuestro cuerpo
Debido a que son muchos los alimentos que nos aportan fosfato a nuestro cuerpo, es poco probable sufrir deficiencia de fósforo en el organismo. Y en caso de tener excedente en el cuerpo, el fosfato es filtrado por los riñones y expulsado en forma de orina.

5 CURIOSIDADES DEL FÓSFORO
Como has podido comprobar, el fósforo es un elemento vital para el funcionamiento de nuestro cuerpo. No obstante, las curiosidades de este elemento químico van más allá. Vamos a desvelarte las 5 curiosidades más destacadas del fósforo.Fue descubierto por accidente por Henning Branden en 1669 cuando trataba de encontrar la legendaria piedra filosofal que convierte cualquier metal en oro.

Cuando estaba destilando orina con arena, se percató de que había una sustancia brillando en la oscuridad: el fósforo. Por esta razón fósforo significa en griego “portador de luz”.Del fósforo nace la palabra fosforecente cuyo significado es “emite luz por un cierto tiempo”.

El fósforo juega un papel muy importante para la agricultura. Gracias a este nutriente muchas plantas crecen de forma óptima. El fósforo actúa de tal forma que los iones fosfóricos reciben la energía solar captada por la clorofila y la transportan por la planta. Es por ello que el fósforo es la base de muchos fertilizantes.

A pesar de que el fosfato es un elemento necesario para el cuerpo humano, el fósforo blanco es muy dañino para la salud, pudiendo ocasionar irritaciones en los ojos, la piel y el tracto respiratorio.

Los efectos del fósforo en aguas superficiales pueden ocasionar el crecimiento de organismos dependientes del fósforo, como es el caso de algunas especies de algas. Al crecer estas algas en la superficie, las que se encuentran en el fondo no pueden realizar la fotosíntesis y, como resultado, se genera un déficit de oxígeno en los ríos, lagos y embalses. Por eso es importante controlar las cantidades de fósforo que pueden llegar a los suelos y al agua.

En conclusión, el fósforo es un elemento químico necesario pero si no se manipula adecuadamente, puede llegar a ser peligroso. Sin embargo, gracias a que en la actualidad sabemos qué es y cómo afecta a nuestro cuerpo, debemos aprender a aprovecharlo de la mejor forma.

miércoles, 11 de mayo de 2022

Indio el metal masticable

El indio es un elemento químico que pertenece al grupo del boro, siendo conocido como un metal boroideo, aunque concretamente es un metal de post-transición. Se ubica entre el cadmio y el estaño. Su número atómico es el 49, su símbolo es el In y su masa atómica es 114,818.

El indio es uno de los metales menos abundantes en la corteza terrestre y, por ser químicamente semejante al zinc, principalmente se obtiene de los yacimientos minerales de zinc. Este elemento es usado mayormente en la industria de los semiconductores, siendo un recurso crítico.

Este metal de post-transición fue descubierto en 1863 por los químicos alemanes Ferdinand Reich y Hieronymous Richter, los cuales analizaron los espectros de emisión de minerales de zinc de las minas de Freiberg, en la región de Sajonia.

Características y propiedades
El indio es el metal no alcalino más blando, con un color plateado blanquecino con un lustre brillante que se asimila al del estaño. A este metal también se distingue por su sonido particular al ser doblado, el cual es parecido a un llanto de alto tono, muy agudo.

El indio tiene un punto de fusión más elevado que el sodio y el galio, pero más bajo que el litio y el estaño.

Químicamente, es un metal muy similar al talio, al galio y al zinc.

Pertenece al grupo 13 de la tabla periódica que es conocido como grupo del boro, que además de estar conformado por este elemento y el boro; están el aluminio, el galio, el talio y el nihonio. Todos estos elementos se caracterizan por tener tres electrones en el nivel energético mayor.

El indio no juega ningún rol biológico, aunque sus compuestos son tóxicos al ser inyectados en el torrente sanguíneo.

El indio es un componente minoritario en los minerales de sulfuro de zinc, como la esfalerita. También se puede encontrar en minerales de cobre, como la calcopirita; de hierro y de plomo.

Es raro que el indio forme su propio mineral y que se encuentre en estado puro en el planeta. Solamente se conocen diez especies minerales de indio, la más conocida es la roquesita (CuInS2) y la dzhalindita [In(OH)3].

El indio se puede producir en estado ultra puro. Los mayores productores de este metal son China, Corea del Sur, Japón y Canadá.

Propiedades físicas
Su punto de fusión se alcanza a los 157 °C y su punto de ebullición a los 2072 °C.
Organolépticamente, es un metal blando, inodoro, de color plateado muy claro y al ser doblado produce un chillido muy aguado.

En condiciones ambientales promedio se encuentra en estado sólido.

Tiene una densidad igual a 7310 kg/m3.

Tiene una dureza en la escala de Mohs igual a 1,2.

Es un material diamagnético. Los compuestos arseniuro, antimoniuro y fosfuro de indio son semiconductores con propiedades especiales.

Propiedades químicas
Los iones pueden ser tóxicos para el hígado, una vez se encuentren en el torrente sanguíneo. Los compuestos de indio provocan dañados a los pulmones y al sistema inmunitario. Existe una enfermedad pulmonar llamada pulmones de indio.
Sus estados de oxidación son -5, -2, -1 y +1, +2 y +3. Comúnmente transfiere los electrones del nivel energético mayor para llegar al estado +3.

El indio no es un fuerte agente de oxidación.

Los compuestos de indio en estado de oxidación +1 son poderosos agentes de reducción.

El indio puro no reacciona con el agua.

El indio puro es oxidado por fuertes agentes de oxidación como los halógenos, formando compuesto de iridio en estado de oxidación +3.

Su estructura atómica está formada por 49 electrones, 66 neutrones y 49 protones.

Su nube de electrones oscila en 5 niveles energéticos.

Propiedades mecánicas
Es un metal dúctil y maleable.

Usos
Compuestos de indio como el antimoniuro de indio y el fosfuro de indio son semiconductores con propiedades útiles en la fabricación de transistores de germanio, de baja y alta temperatura, en diodos emisores de luz (LED) y diodos de láser y en componentes fotovoltaicos de celdas solares.Transistores de germanio

Asimismo, se hace uso del indio en la fabricación de rectificadores, soldaduras, termistores y fotoconductores.

El indio también es importante en la elaboración de aleaciones de bajo punto de fusión, las cuales usualmente están compuestas por 24% de indicio y un 76% de galio, y son líquidas a temperatura ambiente.

El óxido de indio es usado en la fabricación de paneles electro-luminiscentes. E incluso, el óxido de indio y estaño es aplicado en la fabricación de electrodos transparentes de pantallas táctiles, de lámparas de vapor de sodio de baja presión y de pantallas de cristal líquido (LCD).
Pantallas táctiles

Se fabrican cables de indio que son usados como sellos de vacío y como conductores térmicos en la industria criogénica y la de vacío ultra alto.

Por su capacidad de alta captura de neutrones por sección transversal, el indio es utilizado como componente de las barras de control de reactores nucleares.

En medicina, se utiliza el radioisótopo 111In en el diagnóstico por imagen del cáncer de próstata.

Donde se encuentra
El indio es un metal que mayormente se encuentra en los yacimientos minerales de zinc, de cobre, de plomo y de hierro, de los cuales es extraído como como un residuo.

Si bien existen minerales con una cantidad significativa de indio, como la roquesita y la dzhalindita, estos no representan una fuente rentable para la extracción del indio.
Roquesita
Las mayores fuentes minerales de indio se encuentran el noreste del continente asiático.

Desde una perspectiva mayor, el indio es un elemento primordial que se produce, generalmente, en las estrellas de masa media (entre 0,6 y 10 masas solares) en procesos de captura lenta de electrones, los cuales se desarrollan durante miles de años.

Obtención
El indio se obtiene exclusivamente como un residuo del procesamiento de minerales de otros metales, en especiales de los zinc.

Durante el proceso de fundido eléctrico de los minerales del zinc, el indio se acumula en los residuos ricos en hierro. Ahora, a partir de estos residuos, el indio puede ser extraído generalmente por procesos de solución.

Posteriormente, el indio extraído es purificado por medio de electrólisis.

Quién lo descubrió
El descubrimiento del indio se llevó a cabo en 1863, cuando los químicos Reich y Richter examinaron los minerales de las minas Freiberg por espectroscopía. Estos químicos disolvieron pirita, arsenopirita, galena y esfalerita en ácido clorhídrico y en cloruro de zinc puro destilado.
Ferdinand Reich

Como Reich era ciego tuvo que emplear a Richter como asistente, para así poder analizar el espectro de emisión de la muestra. Estos científicos andaban tras las líneas espectrales del talio, un metal abundante en aquella región.

Sin embargo, se toparon con unas líneas espectrales particularmente azules. Observación a partir de la cual hipotetizaron la existencia de un nuevo elemento, que llamaron Indium, por el color índigo del espectro, que se a su vez se deriva del latín indicum, que significa de “la India”.

En el año 1864 Reich logró aislar indio, llevando una muestra de 0,5 kg a la Exposición Universal de 1867 en París. Posteriormente, hubo una disputa entre Reich y Richter, porque este último se había adjudicado únicamente el crédito por el descubrimiento.

Nombre

Indio

Número atómico

49

Valencia

3

Estado de oxidación

+3

Electronegatividad

1,7

Radio covalente (Å)

1,44

Radio iónico (Å)

0,81

Radio atómico (Å)

1,66

Configuración electrónica

[Kr]4d105s25p1

Primer potencial de ionización (eV)

5,80

Masa atómica (g/mol)

114,82

Densidad (g/ml)

7,31

Punto de ebullición (ºC)

2000

Punto de fusión (ºC)

156,2

Descubridor

Ferdinand Reich 1863


sábado, 14 de agosto de 2021

Aluminio

Elemento químico metálico, de símbolo Al, número atómico 13, peso atómico 26.9815, que pertenece al grupo IIIA del sistema periódico. El aluminio puro es blando y tiene poca resistencia mecánica, pero puede formar aleaciones con otros elementos para aumentar su resistencia y adquirir varias propiedades útiles. Las aleaciones de aluminio son ligeras, fuertes, y de fácil formación para muchos procesos de metalistería; son fáciles de ensamblar, fundir o maquinar y aceptan gran variedad de acabados. Por sus propiedades físicas, químicas y metalúrgicas, el aluminio se ha convertido en el metal no ferroso de mayor uso.

El aluminio es el elemento metálico más abundante en la Tierra y en la Luna, pero nunca se encuentra en forma libre en la naturaleza. Se halla ampliamente distribuido en las plantas y en casi todas las rocas, sobre todo en las ígneas, que contienen aluminio en forma de minerales de alúmino silicato. Cuando estos minerales se disuelven, según las condiciones químicas, es posible precipitar el aluminio en forma de arcillas minerales, hidróxidos de aluminio o ambos. En esas condiciones se forman las bauxitas que sirven de materia prima fundamental en la producción de aluminio.

El aluminio es un metal plateado con una densidad de 2.70 g/cm3 a 20ºC (1.56 oz/in3 a 68ºF). El que existe en la naturaleza consta de un solo isótopo, 2713Al. El aluminio cristaliza en una estructura cúbica centrada en las caras, con lados de longitud de 4.0495 angstroms. (0.40495 nanómetros). El aluminio se conoce por su alta conductividad eléctrica y térmica, lo mismo que por su gran reflectividad.

La configuración electrónica del elemento es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1. El aluminio muestra una valencia de 3+ en todos sus compuestos, exceptuadas unas cuantas especies monovalentes y divalentes gaseosas a altas temperaturas.

El aluminio es estable al aire y resistente a la corrosión por el agua de mar, a muchas soluciones acuosas y otros agentes químicos. Esto se debe a la protección del metal por una capa impenetrable de óxido. A una pureza superior al 99.95%, resiste el ataque de la mayor parte de los ácidos, pero se disuelve en agua regia. Su capa de óxido se disuelve en soluciones alcalinas y la corrosión es rápida.

El aluminio es anfótero y puede reaccionar con ácidos minerales para formar sales solubles con desprendimiento de hidrógeno.

El aluminio fundido puede tener reacciones explosivas con agua. El metal fundido no debe entrar en contacto con herramientas ni con contenedores húmedos.

A temperaturas altas, reduce muchos compuestos que contienen oxígeno, sobre todo los óxidos metálicos. Estas reacciones se aprovechan en la manufactura de ciertos metales y aleaciones.

Su aplicación en la construcción representa el mercado más grande de la industria del aluminio. Millares de casas emplean el aluminio en puertas, cerraduras, ventanas, pantallas, boquillas y canales de desagüe. El aluminio es también uno de los productos más importantes en la construcción industrial. El transporte constituye el segundo gran mercado. Muchos aviones comerciales y militares están hechos casi en su totalidad de aluminio. En los automóviles, el aluminio aparece en interiores y exteriores como molduras, parrillas, llantas (rines), acondicionadores de aire, transmisiones automáticas y algunos radiadores, bloques de motor y paneles de carrocería. Se encuentra también en carrocerías, transporte rápido sobre rieles, ruedas formadas para camiones, vagones, contenedores de carga y señales de carretera, división de carriles y alumbrado. En la industria aeroespacial, el aluminio también se encuentra en motores de aeroplanos, estructuras, cubiertas y trenes de aterrizaje e interiores; a menudo cerca de 80% del peso del avión es de aluminio. La industria de empaques para alimentos es un mercado en crecimiento rápido.

En las aplicaciones eléctricas, los alambres y cables de aluminio son los productos principales. Se encuentra en el hogar en forma de utensilios de cocina, papel de aluminio, herramientas, aparatos portátiles, acondicionadores de aire, congeladores, refrigeradores, y en equipo deportivo como esquíes y raquetas de tenis.

Existen cientos de aplicaciones químicas del aluminio y sus compuestos. El aluminio en polvo se usa en pinturas, combustible para cohetes y explosivos y como reductor químico.

Efectos del Aluminio sobre la salud
El Aluminio es uno de los metales más ampliamente usados y también uno de los más frecuentemente encontrados en los compuestos de la corteza terrestre. Debido a este hecho, el aluminio es comúnmente conocido como un compuesto inocente. Pero todavía, cuando uno es expuesto a altas concentraciones, este puede causar problemas de salud. La forma soluble en agua del Aluminio causa efectos perjudiciales, estas partículas son llamadas iones. Son usualmente encontradas en soluciones de Aluminio combinadas con otros iones, por ejemplo cloruro de Aluminio.

La toma de Alumino puede tener lugar a través de la comida, respirarlo y por contacto en la piel. La toma de concentraciones significantes de Aluminio puede causar un efecto serio en la salud como:
Daño al sistema nervioso central
Demencia
Pérdida de la memoria
Apatía
Temblores severos

El Aluminio es un riesgo para ciertos ambientes de trabajo, como son las minas, donde se puede encontrar en el agua. La gente que trabaja en fabricas donde el Aluminio es aplicado durante el proceso de producción puede aumentar los problemas de pulmón cuando ellos respiran el polvo de Aluminio. El Aluminio puede causar problemas en los riñones de los pacientes, cuando entra en el cuerpo durante el proceso de diálisis.

Efectos ambientales del Aluminio
Los efectos del Aluminio han atraido nuestra atención, mayormente debido a los problemas de acidificación. El Aluminio puede acumularse en las plantas y causar problemas de salud a animales que consumen esas plantas. Las concentraciones de Aluminio parecen ser muy altas en lagos acidificados. En estos lagos un número de peces y anfibios están disminuyendo debido a las reacciones de los iones de Aluminio con las proteinas de las agallas de los peces y los embriones de las ranas.

Elevadas concentraciones de Aluminio no sólo causan efectos sobre los peces, pero también sobre los pájaros y otros animales que consumen peces contaminados e insectos y sobre animales que respiran el Aluminio a través del aire.

Las consecuencias para los pájaros que consumen peces contaminados es que la cáscara de los huevos es más fina y los pollitos nacen con bajo peso. Las consecuencias para los animales que respiran el Aluminio a través del aire son problemas de pulmones, pérdida de peso y declinación de la actividad. Otro efecto negativo en el ambiente del Aluminio es que estos iones pueden reaccionar con los fosfatos, los cuales causan que el fosfato no esté disponible para los organismos acuáticos.

Altas concentraciones de Aluminio no sólo pueden ser encontrados en lagos ácidos y arie, también en aguas subterráneas y suelos ácidos. Hay fuertes indicadores de que el Aluminio puede dañar las raices de los árboles cuando estas están localizadas en las aguas subterráneas.

domingo, 20 de junio de 2021

Actinio

El actinio se puede encontrar de forma solida en la naturaleza, presenta un aspecto visual de color plateado. El número atómico es 89 y su símbolo químico es el Ac. El punto de fusión del actinio es de 1 grados Kelvin o de -271,15 grados celsius o grados centígrados, su punto de ebullición es de 3 grados Kelvin o de -269,15 grados celsius o grados centígrados.

Símbolo: Ac
Número atómico: 89
Grupo: 3

¿Qué es el actinio?
El actinio es un elemento químico que forma parte del grupo de los actínidos. Estos conforman a los elementos que poseen un mayor número atómico, a su vez no se les puede encontrar en la naturaleza y su tiempo de vida es bastante corto. Todos los isótopos del grupo de los actínidos, entre los que se encuentra el actinio, son totalmente radiactivos.

Características del actinio
Una de las características más resaltantes de actinio, es el hecho de ser un metal radioactivo, como lo son todos los actínidos, aunque este presenta un color plata. Debido a la alta radiactividad que posee brilla en la oscuridad con una luz azulada.

El isótopo 227Ac, que solo se puede encontrar en trazas dentro de los minerales de uranio, es un emisor directo de partículas α y β con un periodo de semidesintegración de 21,773 años por partícula. Sus trazas son tan bajas dentro de las que una tonelada de mineral de uranio contiene tan solo un gramo de actinio.

El comportamiento de este elemento químico es muy parecido al del resto de las tierras raras por sobre todo al del lantano, elemento que se encuentra justo encima de él dentro la tabla periódica.​

Cuál es su historia y quién lo descubrió
El actinio fue famosamente descubierto por un químico de origen francés, llamado André-Louis Debierne, a finales del siglo XIX, luego de poder obtener el elemento a través de la pechblenda. En sus inicios este químico lo percibió como un elemento sumamente similar al titanio, y posteriormente se cambió esta percepción al torio en 1900.

Para el año 1902 fue descubierto, de forma directa por Friedrich Oscar Giesel el cual lo percibió como sus un elemento muy similar al lantano​ y le dio al mismo el nombre de emanium en el año 1904.

Luego de haber realizado las comparaciones entre estas sustancias anteriormente comparadas a finales de 1904 se estableció que eran idénticas y el nombre propuesto por Debierne fue retenido gracias a que tenía prioridad. ​

Se acabó comparando con otros tres elementos que habían sido descubiertos entre 1898 y 1900: el polonio y el radio por los químicos Marie y Pierre Curie y el radón, un gas el cual se desprende durante la desintegración radiactiva de algunos elementos más pesados descubierto el químico alemán Friedrich Ernst Dorn para el año 1900, dando como resultado ciertas similitudes gracias a sus comparables por su radioactividades.

Propiedades del actinio
Las propiedades químicas del actinio son:
Símbolo químico: Ac
Número atómico: 89
Grupo: 3
Periodo: 7
Bloque: f
Densidad: 10.070 kg/m3
Masa atómica: 2.7 u
Radio medio: 195 pm
Configuración electrónica: rn 6d 17s2
Electrones por capa: 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2
Estados de oxidación: 3
Estructura cristalina: cúbica
Estado: sólido
Conductividad térmica: 12 W/(K·m)
Electronegatividad: 1,1
Punto de ebullición: 3 K
Punto de fusión: 1 K
Calor de fusión: 62 kJ/mol
Aspecto: plateado
Para qué sirve
El actinio no es un elemento químico que se pueda comprar en cualquier farmacia, debió a su radioactividad su uso esta reducido solo a organizaciones científicas. La radiactividad del actinio supera 150 veces más a la del radio, convirtiéndose en una excelente fuente de neutrones; pero a pesar de esto, no tiene aplicaciones industriales significativas por sus limitaciones comerciales.

Gracias al mismo se puede obtener el francio, elemento numero 87 de la tabla periódica, el cual es un metal alcalino radiactivo descubierto para 1939, la cual se obtiene en cantidades muy mínimas como resultado de un proceso de decaimiento específico del del isotopo 227Ac en la serie radiactiva que tiene inicio con el 235U.​

Dentro de la medicina el isotopo 225Ac se emplea dentro de la producción de Bi-213 utilizado en radioterapia para tratar el cáncer.​ Para lograr esto se combina al isotopo 225Ac con el anticuerpo monoclonal lintuzumab el cual forma un radioinmunoconjugado emisor de radiación alfa el cual se abrevia como 225Ac-HuM195 y cuenta con una posible actividad antineoplásica.

Dónde se encuentra el actinio
El actinio no se encuentra fácilmente, este debe ser extraído de una corta lista de elementos, estos son: AcF3, AcCl3, AcBr3, AcOF, AcOCl, AcOBr, Ac2S3, Ac2O3 y AcPO4. Todos los elementos anteriormente listados, contienen una estructura extremadamente similar a los que corresponden al lantano, por lo cual se contempla en todos ellos que el actinio cuenta con una capacidad de oxidación de +3.

Se encuentran pequeñas y raras trazas de actinio 227Ac en minerales de uranio, pero comúnmente se solo se logran obtener cantidades expresadas en miligramos, para extraerlo se bombardea 226Ra con neutrones contenidos adentro de un reactor nuclear, el cual es seguido por una desintegración de β- del isotopo 227Ra resultante.

La obtención del actinio se puede lograr gracias a la reducción del fluoruro de actinio con vapor de calcio, litio o magnesio a una temperatura de entre 1100 y 1300 °C.​ Otra forma sería a través de la desintegración de 235U o de la uranitita (U3O8). Debemos destacar que el actinio logro producirse de manera artificial por primera vez en el Argonne National Laboratory de Chicago.
Importancia

El actinio 227, como se le es conocido, debido a que es un elemento extremadamente radioactivo, con obvios efectos negativos por causas de radiación altamente nocivos para la salud, incluso comparable en peligro al plutonio, se encuentra extremadamente limitado su uso. Tan solo la ingesta de 1 miligramo de este metal podría causar cáncer al individuo en menos de 48 horas.

Su uso más amplio se ha visto en los desarrollos de la tecnología nuclear en donde ha acompañado a la misma a través de pequeñas liberaciones de radioactividad a la atmósfera, los suelos, los océanos, mares, y nivel acuífero, apareciendo por todo el mundo en la materia animal, vegetal e inerte. La radiación pasa de una especie a otra y se concentra a través de la cadena alimenticia, logrando que otros animales y humanos estén sujetos a sus efectos dañinos.

miércoles, 14 de abril de 2021

Indio

Elemento químico de símbolo In, de número atómico 49, el indio tiene un número atómico relativo de 114.82. Se encuentra aproximadamente en un 0.000001% en la corteza terrestre y normalmente en concentraciones de 0.1% o menores. Se halla distribuido ampliamente en muchas minas y minerales y se recobra en gran parte de los conductos de polvo y residuos de las operaciones de procesamiento de zinc.

Aplicaciones
Se empleó principalmente durante la Segunda Guerra Mundial como recubrimiento en motores de alto rendimiento de aviones. Después de esto se ha destinado a nuevas aplicaciones en aleaciones, en soldadura y en la industria electrónica. A mediados y finales de los años 1980 despertó interés el uso de fosfuros de indio semiconductores y películas delgadas de óxidos de indio y estaño para el desarrollo de pantallas de cristal líquido (LCD). Esto es debido a que el uso del indio permitió la obtención del color azul en diodos LED, que se había resistido durante años.

El indio se utiliza para soldar alambre de plomo a transistores de germanio y como componente de los semiconductores intermetálicos empleados en los transistores de germanio. El arseniuro de indio, antimoniuro y fosfuro son semiconductores con propiedades especiales. Otros usos del indio se encuentran en la producción de recubrimientos para reducir la corrosión y el desgaste, en las aleaciones para sellado de vidrio y en las aleaciones dentales.

Otras aplicaciones:
En la fabricación de aleaciones de bajo punto de fusión. Una aleación con un 24% de indio y un 76% de galio es líquida a temperatura ambiente.
Para hacer fotoconductores, transistores de germanio, rectificadores y termistores.

Se puede depositar sobre otros metales y evaporarse sobre un vidrio formando un espejo tan bueno como los hechos con plata, pero más resistente a la corrosión.
Su óxido se emplea en la fabricación de paneles electroluminiscentes.


Historia
El indio (nombre procedente de la línea de color índigo de su espectro atómico) fue descubierto por Ferdinand Reich y Theodor Richter en 1863 cuando estaban buscando talio en unas minas de zinc mediante un espectrógrafo. Fue aislado por Ritcher en 1867.

Abundancia y obtención
Se produce principalmente a partir de los residuos generados durante el procesado de minas de Zinc. También se encuentra en minas de hierro, plomo y cobre. Se obtiene mediante la electrólisis de sus sales. La cantidad de indio consumido está muy relacionada con la producción mundial de pantallas de cristal líquido (LCD). El aumento de la eficiencia de producción y reciclado (especialmente en Japón) mantiene el equilibrio entre la demanda y el suministro.

El precio medio del indio en el 2000 fue de 188 dólares por kilogramo. Hasta 1924 sólo había un gramo aislado del elemento en el mundo. Se estima que en la corteza terrestre hay unos 0,24 ppm de indio (aproximadamente tan abundante como la plata). El principal productor de indio es China, que produjo 300 toneladas en 2002

Precauciones

Hay ciertas evidencias no confirmadas que sugieren que el indio presenta una toxicidad baja. Sin embargo, en la industria de semiconductores y de soldadura, en donde las exposiciones son relativamente altas, no ha habido noticias de efectos colaterales.

Efectos del Indio sobre la salud El indio no tiene ningún papel biológico. Se dice que en pequeñas dosis estimula el metabolismo. Los compuestos del indio se encuentran muy raramente. Todos los compuestos del indio deben ser considerados como altamente tóxicos. Los compuestos del indio provocan daños en el corazón, riñones e hígado y pueden ser teratógenos. Los datos disponibles acerca de los efectos de esta sustancia en la salud humana son insuficientes, por lo que se deben tomar extremas precauciones. Efectos ambientales del Indio Los efectos ambientales de esta sustancia aún no han sido investigados.


lunes, 3 de agosto de 2020

Vanadio


Los metales de transición, también llamados elementos de transición es el grupo al que pertenece el vanadio. En este grupo de elementos químicos al que pertenece el vanadio, se encuentran aquellos situados en la parte central de la tabla periódica, concretamente en el bloque d. Entre las características que tiene el vanadio, así como las del resto de metales de transición se encuentra la de incluir en su configuración electrónica el orbital d, parcialmente lleno de electrones. 


Propiedades de este tipo de metales, entre los que se encuentra el vanadio son su elevada dureza, el tener puntos de ebullición y fusión elevados y ser buenos conductores de la electricidad y el calor.El estado del vanadio en su forma natural es sólido. 

El vanadio es un elemento químico de aspecto metálico gris plateado y pertenece al grupo de los metales de transición. El número atómico del vanadio es 23. El símbolo químico del vanadio es V. El punto de fusión del vanadio es de 2175 grados Kelvin o de 1902,85 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del vanadio es de 3682 grados Kelvin o de 3409,85 grados celsius o grados centígrados.

Usos del vanadio
El vanadio es un metal que se descubrió en el siglo 19. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el vanadio, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:


Pequeñas cantidades de vanadio son añadidos al acero para hacerlo más fuerte. Los instrumentos quirúrgicos, herramientas, ejes, cuadros de bicicletas, cigüeñales, engranajes y motores de aviones están hechos de este acero reforzado con vanadio.

El pentóxido de vanadio se utiliza como un catalizador para producir ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico es uno de los productos químicos más importantes para la industria. El pentóxido de vanadio se utiliza también para hacer anhídrido maleico y algunos tipos de cerámica.

En el futuro, podría usarse un compuesto de vanadio podría para las pilas de litio como ánodo. También podría usarse en las baterías recargables.

El vanadato, otro compuesto de vanadio, protege al acero de la oxidación y la 
corrosión.

El dióxido de vanadio se utiliza para hacer revestimientos de vidrio que bloquean la radiación infrarroja.

El óxido de vanadio también se utiliza para la fabricación de bisutería.

La capa exterior de los imanes superconductores puede estar hecha de vanadio.

Algunas bacterias y otros organismos utilizan un compuesto de vanadio para procesar el nitrógeno.

Revolución ecológica
La electricidad producida por combustibles fósiles además de costosa, es contaminante y responsable del calentamiento global y el cambio climático, muchas personas están empezando a instalar paneles solares en el techo de sus hogares, un porcentaje que va en aumento, pero la verdad es que todavía está muy lejos de ser una regla en lugar de excepción.
El problema es que toda esta nueva electricidad generada por el Sol, es difícil de almacenar para utilizar de noche, sin embargo, parece que pronto habrá una forma de resolver este problema: una solución electroquímica que aprovecha las propiedades especiales del vanadio, un mineral capaz de hacer más resistente cualquier metal, y que ha sido utilizado desde la antigüedad para fabricar armas más fuertes, principalmente por los pueblos árabes.

Este mineral, descubierto en 1830 por el químico sueco Nils Sefstrom, podría transformase muy pronto en la batería capaz de almacenar toda la energía que produce el sol.

Las baterías de vanadio son enormes, duran mucho y además, son muy estables. Pueden descargarse y recargarse 20 mil veces sin que pierdan poder y se piensa que duran décadas (no se han usado por el tiempo suficiente para demostrarlo en la práctica).

Las baterías de vanadio podrían mantener el calor cuando se oculta el Sol en Hawái, al mismo que tiempo que podrían transformarlo en energía capaz de ser distribuida a una red más amplia, no sólo a nivel local o regional, sino incluso nacional.

Así las cosas, quizá pronto será posible observar enormes baterías de vanadio al lado de los transformadores, que almacenarán el excedente de energía solar de cada comunidad durante el día y lo suministrarán por la noche.

domingo, 21 de julio de 2019

Cuatro nuevos elementos reciben sus nombres

Los nombres propuestos para los elementos 113, 115, 117 y 118 son nihonium, moscovium, tennessine y oganesson respectivamente, ha anunciado la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, por sus siglas en inglés).

"Es un día emocionante para el mundo", dice Lynn Soby, director ejecutivo de la IUPAC.

Cada uno de los grupos responsables del descubrimiento de estos nuevos elementos propuso un nombre y un símbolo después de que la IUPAC confirmara su existencia en enero de 2016. Los criterios declaran que un elemento puede ser nombrado tras una figura mitológica o concepto, un lugar geológico, un científico, una propiedad elemental, o un mineral.

Nihonium (símbolo elemental Nh) es el nombre propuesto para el elemento 113. El elemento fue sintetizado por el grupo de Kosuke Morita en RIKEN en Japón tras bombardear bismuto con núcleos de zinc-70 en 2004 y 2012. Nombrado en honor a Japón, el elemento será el primer nombre del este asiático que aparezca en la tabla periódica, si es ratificado.

Los científicos basados ​​en Rusia y EE.UU. que descubrieron los elementos 115 y 117 han propuesto los nombres moscovium (Mc) y tennessine (Ts), respectivamente. Una colaboración entre el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Rusia y el Oak Ridge y Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en EE.UU., creó los elementos 115 y 117 en 2010. Ambos elementos toman su nombre de regiones geográficas. Moscovium lleva el nombre de Moscú, donde tiene su sede el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear. Nombrado tras Tennessee, tennessine es un tributo a la región de los EE.UU. donde se lleva a cabo una gran cantidad de investigación en elementos superpesados.

El mismo grupo también ha nombrado el elemento 118 oganesson (OG), en honor al físico nuclear ruso Yuri Oganessian quien dirigió el equipo que sintetizó el elemento 117.

Los nombres se pondrán ahora a escrutinio público en un proceso de consulta de cinco meses antes de que la IUPAC ratifique los nombres finales. "Es importante que la gente de todo el mundo revise los nombres para asegurar que encajan con todos los diferentes idiomas”, dice Soby a Chemistry World. “Ahora el público y la comunidad científica pueden intervenir”.

Este artículo se reproduce con permiso de Chemistry World. El artículo se publicó por primera vez el 8 de junio de 2016.