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Elementos: Plomo (Pb) Primera parte

El metal venenoso

PlomoTal vez el metal más temido de todos, pues es con él se fabrican las balas. El plomo es un elemento químico con número atómico 82 cuyo uso data desde hace más de 5,000 años. Es un metal suave pesado y muy venenoso. Esta característica es la que lo hace especialmente mortífero en su presentación balística, pues si la herida no es suficiente y la bala no se remueve a tiempo, puede causar un envenenamiento que produce una muerte certera. El envenenamiento por este pesado metal interfiere con diversos procesos y sistemas bioquímicos en el cuerpo, produciendo anemia, retrasos en el desarrollo corporal, abortos, disminución de la fertilidad y, como suplanta al ion de calcio, produce alteraciones nerviosas.

Tan solo en Estados Unidos, según un estudio realizado por Leonardo Trasande de la escuela de medicina de “Mount Sinai”, el gasto en seguridad social asociada con el envenenamiento por plomo le cuesta a ese país $50.9 billones de dólares al año.

La principal fuente de envenenamiento con plomo es a través de la ingestión, aunque también se puede dar por inhalar sus vapores o a través de la piel en exposiciones prolongadas. Debido a esto, la pintura a base de plomo fue prohibida en los Estados Unidos en 1977. Los efectos dañinos no se conocían en la antigüedad y es sabido que, por ejemplo, en la antigua Roma se usaba en mezcla de vinagre para endulzar los vinos. Incluso hay historiadores que aseguran que una de las causas de la caída del Imperio romano se debe a la locura inducida por el envenenamiento de plomo que se daba por el extenso uso de esta técnica.

La inhalación de vapores de plomo se veía a mediados del siglo XX y aún se puede ver en países subdesarrollados donde este metal se usa como aditivo para la gasolina. Dicho aditivo previene la explosión prematura del combustible en las cámaras internas del motor, es decir, evita que los motores tengan explosiones a contrafuego (backfire). Un ejemplo del envenenamiento por contacto cutáneo fue el uso de lápiz labial a base de plomo.

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Elementos: Magnesio (Mg) Parte 2

MagnesioEl ion de magnesio es esencial, pues estabiliza la molécula de ADN sin la cual no podría existir la vida como la conocemos, además de fungir en más de 3000 reacciones bioquímicas. Pero su aparición más importante en la bioquímica está en el centro de la molécula de la clorofila, compuesto principal en la extracción de energía solar en las plantas y que le da su característico color verde. Por esta razón se utiliza ampliamente en fertilizantes.

MagnesioSe mina a través de sus compuestos como la magnesita (carbonato de magnesio) o la dolomita (carbonato de calcio y magnesio) y después es procesado a partir de ahí. También se puede producir a base de la carnalita junto con otras sales y amalgamas. De igual modo, se filtra del agua de mar, pero éste es un proceso más caro y no es costeable.

Dado que es un reactivo físicamente poderoso que forma compuestos estables y reacciona al oxígeno o al cloro en estado líquido o gaseoso, se necesitan procedimientos exhaustivos con tecnologías ajustadas y bien sintonizadas. No se presenta de manera natural ya que se oxida fácilmente. Su producción comercial se maneja por dos métodos diferentes: electrólisis de cloruro de magnesio y la disminución térmica del óxido de magnesio. La más usada es la electrólisis, que, a pesar de su alto coste de electricidad, es más barata y produce alrededor del 75% de la producción mundial de magnesio.

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Elementos: Magnesio (Mg) Parte 1

MagnesioEl magnesio constituye el 2% de la corteza terrestre y es el octavo elemento más común en esta. Dada su fácil disolución en agua es el tercer elemento más disuelto en el mar. Su gran abundancia en el universo se debe a lo fácil que se forman en el interior de las Supernovas, añadiendo tres átomos de helio a un átomo de carbono, que a su vez se forma de tres átomos de helio. Es un metal alcalino con número atómico 12.

MafnesioSu nombre se deriva de la región de Magnesia, un lugar de Grecia. Su aislamiento fue en 1808 por el británico Humphry Davy al electrolizar sulfato de magnesio utilizando mercurio como cátodo. Su descubrimiento fue en 1755 por Joseph Black en Inglaterra. Su primera manufacturación industrializada ocurrió en Alemania en 1886. Es un metal muy ligero, de hecho, es el más ligero con el que se puede trabajar ampliamente, ya que el litio es muy escaso y el berilio es extremadamente venenoso. Sus usos son variados y comunes:

  • Los sacapuntas escolares o los rines de carros, así como otros componentes automovilísticos como los chasis de los automóviles antiguos de carreras.
  • Dada su ligereza se utiliza para hacer los marcos de los teléfonos celulares o de las computadoras portátiles, dándoles gran resistencia a los golpes y deformaciones sin aumentar su peso.
  • Se usa en construcciones donde solo es tercero al acero y al aluminio.
  • La leche de magnesia (óxido de magnesio diluido en agua) es un remedio común para la acidez estomacal.
  • A pesar de su alta reactividad, se utiliza para los cascos de los barcos, inclusive de barcos de guerra, ya que su ligereza les provee de mayor flotabilidad.
  • Se usaba para los flashes antiguos de las cámaras, donde se suspendía en un ambiente lleno de oxígeno y con dos electrodos por los que se hacía pasar corriente para encenderlo.

Arde con una llama brillante y blanca, lo que le da un uso más en los juegos pirotécnicos o en las granadas no letales.

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Elementos: Helio (He) Parte 2

El gas que nos llevará a habitar la Luna

El helio no es un elemento renovable. Si se agotan los yacimientos de los Estados Unidos, ninguno de sus competidores en Canadá, Polonia, Rusia y Argelia serán capaces de satisfacer la demanda. El precio al que se vende está determinado por la ley y no por el libre mercado; si así fuera, un globo lleno de helio pasaría de $60 a alrededor de $1,500.

El problema es que una vez liberado se pierde en la atmósfera y como es más ligero que el aire, escapa de la superficie, así que las soluciones para la escasez son pocas y costosas. Como no se mezcla con ningún material, es imposible recuperarlo de otros compuestos. Una de las soluciones sería obtenerlo como subproducto de la fusión del hidrógeno, pero esa tecnología aún no está a nuestro alcance. La opción más viable sería  hacer minas en la Luna.

Huella de Neil Armstrong en la LunaLa superficie lunar carece de atmósfera, por lo que el viento solar la golpea sin ninguna protección. El viento solar está formado principalmente por átomos de hidrógeno, pero también por pequeñas cantidades de otros isótopos de elementos ligeros, por lo que la superficie del satélite es un excelente campo para minar el Helio-3, un isótopo del helio que puede ser usado como combustible de fusión. Teóricamente, bastarían 100 toneladas de este gas para satisfacer la necesidad energética del planeta. Hay una película basada en este argumento.

El 25 de agosto a los 82 años, muere en su hogar el astronauta Neil Armstrong, pionero de la exploración espacial. Fue el primer ser humano que puso un pie en la superficie lunar, el 20 de julio de 1969. Sin embargo, en las últimas cuatro décadas, ningún ser humano ha decidido habitar permanentemente en la Luna.

Seguramente el universo está poblado de tumbas de planetas cuyas civilizaciones tomaron la decisión sensata de que no había ninguna razón para explorar otros mundos. Serán descubiertas, analizadas y recordadas por las culturas que tomaron la decisión insensata. La minería espacial, próximamente la del helio en la Luna, y después en los asteroides circundantes por metales, puede ser nuestra salida de escape hacia las estrellas.

Fotos vía: blog.iws.com.veimgs.xkcd.com

Vía: eluniversal.com.mxelece.net

Elementos: Helio (He) Parte 1

Esquema de un átomo de helioEl helio es un elemento compuesto de dos protones y dos neutrones, aunque existen isótopos con menor o mayor cantidad de neutrones, por lo que se conoce como Helio-4. Es el segundo gas más ligero y también el segundo en abundancia en el cosmos. Esto se debe a que es el principal subproducto de las reacciones nucleares en los núcleos de las estrellas.

La principal reserva mundial se encuentra debajo de Amarillo, Texas, que guarda el 90% de todo el helio de la Tierra. El descubrimiento de este yacimiento dio origen al “Helium Acts Amendments” en 1960, que permite la extracción y venta del gas al menor costo posible y al mayor volumen. Si esto sigue así, habremos acabado con este recurso durante esta generación.

Globos de helioUno podría pensar que simplemente dejará de haber globos en las ferias o ya no se podrán hacer voces chistosas ni viajar en dirigible; pero el helio tiene otros usos mucho más importantes en la tecnología actual. Es posible que ninguno de los aparatos electrónicos que se usan hoy en día no haya pasado a través de un proceso en el que se involucre el helio. Su punto de fusión es el más bajo de todos los elementos, lo que lo hace la principal herramienta para enfriar electroimanes como los usados en las máquinas de resonancia magnética o en los grandes aceleradores de partículas como el LHC, responsable del descubrimiento del Bosón de Higgs.

Dada su configuración electrónica, es un gas noble, un gas inerte; esto quiere decir que no se mezcla con otros elementos, por lo que es ideal para atmósferas donde no se deseen compuestos contaminantes, como en la fabricación de aparatos electrónicos. Por ejemplo, las pantallas de LCD se tienen que soldar en una atmósfera de helio para evitar la contaminación de sus partes.

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Vía: elece.net