¿Por qué bañamos las naranjas con etileno?

¿Sabías que a las naranjas las bañan con químicos?

En alsuper está la naranja valencia a a 29.90 el kilogramo. Si eres de Chihuahua tal vez al igual que yo hayas crecido escuchando a don Aurelio anunciando la oferta de la naranja valencia, ya sea en radio o en televisión, simpático el tipo.

Eso de niño me causó una obsesión pues no sabía el porqué se llamaba «naranja valencia» y no de otra forma. Para no alargar esto, te diré que el nombre proviene de Valencia, España. Se bautizó a la naranja de esta forma pues la fruta de dicho lugar era famosa por su dulce sabor y calidad.

En América hubo una obsesión por lograr conseguir esa naranja. Un agrónomo logró hacer una hibridación entre la naranja valencia y la americana, hoy en día es la más consumida y posiblemente la que compras. El hombre que hizo dicha hibridación fue William Wolfskill, su logro fue a través de múltiples experimentos realizados con una variante de la naranja californiana. Este hombre también fue popular por comprar un terreno de un tamaño muy significativo en México, lo hizo como «mexicano naturalizado» cuando Nuevo México aún formaba parte de nuestro país (antes del tratado de Mesilla), también compró una parte de Sacramento del Valle y lo bautizó como «Rancho río de los putos» (lol).

A lo que voy: hace muchos años cuando estudié esta historia me clavé mucho en el porqué podías conseguir naranjas a través de ciertas técnicas de hibridación, en mi investigación descubrí que la naranja valencia tiene tres colores durante su maduración: verde, naranja y verde.

Aunque la naranja termina siendo verde, lo cierto es que es poco atractiva para el consumidor. Las investigaciones químicas con el tiempo fueron arrojando que esto era debido al etileno, te explico:

El etileno es un químico que en las plantas funciona como hormona reguladora del crecimiento, en sus tiempos libres se encarga de generar polietileno, el cual seguro sabes que está en prácticamente todos lados en forma de plásticos, pero mientras no hace eso en las plantas hace de las suyas.

Resulta que este etileno no funciona igual en todas las plantas, algunas son susceptibles a madurar por su influencia y otras no, aquellas que maduran más rápido con etileno se llaman «climatéricas», ¿y las que no?, pues no. Resulta que la naranja no es climatérica, es decir, no puede generar su propio etileno para regular su maduración (etileno autocatalítico).

Como sea, cuando la naranja alcanza la madurez tiene pigmentación verde, y resulta que el etileno es bueno degradando la clorofila, y si la clorofila es la encargada de otorgar el color verde, ¿qué pasa cuando ya no está?, pues vuelve al color naranja (el cuál sí es un color atractivo). De allí que la naranja tenga que ser bañada en etileno para que sea naranja (no para que madure, sino para quitar la clorofila de la ecuación), ¿entiendes las implicaciones de esto?, significa que la naranja es verde, no naranja, entonces puedo decir que el color naranja es naranja per se y no porque la naranja (fruta) sea el referente (aunque esto ya es una apresuración mía, históricamente se sabe que el cítrico fue bautizado primero [aunque no se lo merezca]). Como sea, al proceso de bañar a la fruta en etileno se le conoce como «degreening», digo, por si quieren saber más del tema.

Quiero que te quedes pensando en lo mencionado, si usas la cabeza puedes deducir cosas muy importantes: ¿qué sobre las plantas que sí son climatéricas?, pues resulta que si el etileno las hace madurar y la maduración hace que produzcan más etileno…, a lo que llegamos es a un estado de putrefacción.

¿Sabes quiénes hacen esto?, las manzanas.

Entonces, supongamos que una manzana alcanzó una madurez a su estado final y está produciendo cantidades grandes de etileno durante su putrefacción, ¿qué le pasará a las manzanas que están a su alrededor?

Exacto…

Pero bueno, si yo te lo cuento entonces no has prestado atención.

Saludos.

P.S

Este anuncio fue patrocinado por alsuper.

¿Por qué menos por menos da más?

¿Por qué menos por menos da más?, es una pregunta que hasta cierto punto puede sonar pendeja, pero ojo, yo no estoy preguntando si sabías que menos por menos es positivo (eso lo asumiste en tu educación), te estoy preguntando el porqué da positivo, ¿qué es lo que se escuece tras bambalinas?, ¿cuál es el razonamiento para poder concluir esto?

Estaba ayudando a un amigo a crear un programa que evaluara los posibles resultados acorde al número de signos positivos y/o negativos en una sucesión numérica, al final del día había que usar la función de un valor absoluto (nada fuera de lo normal), de hecho, en una computadora si no te pasas de la capacidad de una variable entera (integer overflow), el lenguaje de programación en el que estés podrá operar sin problema los signos por ti, en caso de que lo hagas te arriesgas a ver resultados negativos (por temas de mantisa, binarios y complementos) y cagar todos los cálculos.

Para no hacer larga la historia, en la conversación este chico me preguntó el porqué un número negativo por otro negativo tenía que dar más, esto me hizo chiquito el corazón porque este hombre es de universidad, y aunque no soy quien para decir lo que debe saber una persona, lo cierto es que llegar a estas alturas sin esa base me parece una ofensa.

No lo culparé, parte importante de este problema es que en el sistema de educación nunca indaga en las cosas que parecen obvias, ¿pero obvias hasta qué punto? Dijo alguna vez mi gran maestro al que tanto le debo, G. Orwell: «La reformulación de lo obvio es la primera obligación del hombre inteligente». En función de esta verdad absoluta, es que pasaré a explicar un poco de más verdades absolutas e incuestionables.

Tomando esto como sentado, pasaré a explicar de la forma más sencilla y rápida lo que pasa tras lo que nos han pintado como «obvio», let’s go:

Ciertos enunciados de las famosas «leyes de los signos» son fáciles de entender cuando hacemos una analogía con nuestro lenguaje mundano, recordar que al final del día las matemáticas son un lenguaje un tanto más abstracto ─pero no por ello dejan de ser un lenguaje─:

«Más por más es más»

(+)(+) = +

Esta es fácil, si tres personas me deben cien pesos, es obvio que al final del día deberé tener trescientos pesos, ¿no?

(3)(100) = 300

Vayamos a la otra:

«Menos por más da menos».
(+)(-) = –

Si yo le debo a tres personas una cantidad de cien pesos, es obvio que la deuda total es de menos trescientos pesos:

(3)(-100) = -300

Nótese que debido a las leyes conmutativas (el orden de los factores no altera el producto) podemos intuir qué pasará con «más por menos»… obvio dará menos.

El problema nace cuando analizamos «menos por menos», si usamos el ejemplo de las personas y las deudas el concepto de los números empieza a flaquear, ¿tres personas negativas?, ¿una deuda de cien?, con esfuerzo podríamos llegar a esto, gritando: «SI NO LE DEBO A 3 PERSONAS (-3) UNA CANTIDAD DE 100 (-100), ES OBVIO QUE AL FINAL DEL DÍA TODAVÍA TENGO ESOS 300 PESOS».

(-3)(-100) = 300

Muy bonito… pero, ¿qué nos dicen las matemáticas sobre esto?, ¿podemos formalizarlo?, vamos a darle:

En matemáticas tenemos unas cosillas llamadas «elementos inversos aditivos», suena fancy, pero no es otra cosa que aquellos números que al sumar a otros números nos devuelven el «elemento neutro» de la suma del grupo, esto último también sonó fancy, deja te lo pongo en palabras mortales: «Existen una serie de números que al sumarlos a otros números, nos deben dar cero como resultado (elemento neutro de la suma)».

Con esta definición ya se pone fácil la cosa, ¿cuál es el inverso aditivo de 4?, pues -4:

4+(-4) = 0

Así podemos seguir con todos los números, solo es buscar el número negativo, lo sumamos y obtenemos el cero.

Tomando esta base analicemos el inverso aditivo de la unidad de nuestro sistema (el 1).

1

Sumemos el inverso:

1 + (-1) = 0

Aquí viene un truco, nosotros queremos demostrar que (-1)(-1) = 1, para ello multipliquemos -1 a ambos lados de la ecuación:

(-1)[1+(-1)] = 0(-1)

Dado que multiplicamos a ambos lados no estamos alterando la ecuación, nosotros sabemos que cualquier número multiplicado por cero es cero, simplificamos:

(-1)[1+1(-1)] = 0

Ahora sólo es cuestión de aplicar la ley distributiva al lado izquierdo (Recordar: a(b+c) = ab+ac).

(-1)(1) + (-1)(-1) = 0

Sabemos que cualquier cosa multiplicada por 1 nos devuelve esa cualquier cosa, ¿cierto?, pues simplifiquemos el primer término del lado izquierdo de la ecuación (-1)(1) = (-1)

(-1) + (-1)(-1) = 0

Nuestra ecuación ya se parece a lo que necesitamos (necesitamos eliminar el -1), como último truco sólo vamos a sumar 1 a ambos lados de la ecuación para no alterar el balance hermoso que posee:

1 + (-1) + (-1)(-1) = 0 +1

Simplificamos y listo calixto:

1-1 + (-1)(-1) = 1

0 + (-1)(-1) = 1

(-1)(-1) = 1

Ya vimos que funciona para la unidad, solo necesitamos generalizar, para ello sabemos una propiedad muy interesante de cómo representar los números reales.

Sabemos que para todo real menor que cero se cumple que el mismo se puede expresar como el número real multiplicado por la unidad negativa, ¿cierto?, dicho en el hermoso lenguaje de las matemáticas:

∀p < 0 ∈ R:

-p = (-1)p

Es como si estuviésemos factorizando, ahora solo debemos tomar dos números cualesquiera (negativos) y multiplicar, digamos que estos números son -p y -q, y que son reales (o sea: -p, -q ∈ R):

(-p)(-q) = (-1)p(-1)q

Nótese que ya en la ecuación hemos puesto del otro lado la representación alternativa, de nuevo usemos la propiedad conmutativa para acomodar las cosas:

(-p)(-q) = (-1)(-1)pq

¡Hey!, allí tenemos el (-1)(-1), nosotros ya habíamos demostrado que (-1)(-1) = 1, ergo, estamos en todo nuestro derecho de sustituir en la ecuación, vamos:

(-p)(-q) = 1(pq)

De nuevo, dado que sabemos que cualquier número multiplicado por la unidad da como resultado ese mismo número, solo debemos sustituir:

(-p)(-q) = pq

¿Cómo se lee esto?, así: «El producto de dos números negativos cualesquiera que estos sean y que pertenezcan a los reales, da como resultado el producto positivo de estos números».

Dicho en román paladino: Menos por menos es más.

Vaya… demasiado obvio como para que en la escuela te lo enseñen, ¿cierto?, yo discrepo, de hecho la mayoría de los profesores no tienen la formación ni el interés en explicar los fundamentos sobre los que se sostiene todo el castillo que son las matemáticas hoy en día, es esta flaqueza lo que deja a los alumnos con poca capacidad para cuestionar, lo que a la larga genera personas que en algún momento se detienen y se dejan de maravillar por cosas tan sencillas como la lógica detrás de los leyes de los signos.

No sean de los que consideran que todo es obvio, en la ciencia no hay nada obvio, ¿crees que lo es?, ¡demuéstralo!

Sin más de momento me despido, tengo que escribir unos artículos de Javascript para  mi otro blog, ScriptKiddie404.

¡Saludos mis amores!

Reacciones interesantes: Pasta de dientes de elefante.

 

Yo sé que muchos han visto esta reacción en diferentes vídeos, muchas personas me etiquetan para que les explique el porque pasa esto, el porque aquello, etcétera. No se ofendan, me gusta que me pregunten y explicarlo (siempre que tengan dudas de química no se queden con la duda, vengan y pregunten), pero ya estoy hasta la chingada de siempre escribir lo mismo. Por esta razón es que escribo esto y lo publicaré en mi blog de ciencia para solo pasar link o hacer copy-paste (soy un puto perezoso).

La cosa es más sencilla de lo que te imaginas, en la química hay ciertas reacciones principales que lo imperan todo, una de ellas es la famosa «reacción de descomposición», la llamamos de esta forma porque si tomamos un compuesto que está hecho de un elemento A y un elemento B, y cambiamos el estado actual (como por ejemplo subir la temperatura), el compuesto AB reaccionará para generarnos de nuevo A y B por separado, la reacción se escribe así:

AB → A + B

Las reacciones de descomposición están en todos lados, por ejemplo cuando cocinas y utilizas bicarbonato de sodio como levadura estás empleado una reacción de descomposición térmica, el aumento de la temperatura descompone el bicarbonato y libera CO₂ , el cual «esponja» aquello que estás cocinando, la reacción va de la siguiente forma:

2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

Como dato curioso, esa reacción tiene una historia bien oscura. Al proceso industrial se le llama «proceso de Leblanc» y es uno de los procesos más estudiados por los ingenieros químicos, es un «debes saberlo a huevo». Se le llama así porque la persona que puso de moda la reacción para usarla en el pan es Nicolas Leblanc, este hombre creó el proceso y generó una fábrica para elaborar mucho bicarbonato a partir de sal común (la que usas en la mesa). El problema es que años más tarde la planta fue confiscada por el gobierno durante la revolución francesa, años más tarde Napoleón le devolvió la planta a Leblanc pero él ya no tenía dinero para seguir operándola, así que decidió volarse la cabeza con una escopeta. Final feliz para los químicos, como siempre.

Como sea, hay cosas que sin que tú te des cuenta se descomponen de forma muy, muy, muuuuuuy lenta. Este es el caso del agua oxigenada, la cual realmente se llama peróxido de hidrógeno y tiene la siguiente fórmula:

H₂O₂

Si te fijas no es muy diferente a la del agua, de hecho como que le sobra un oxígeno, ¿no crees?, pues este oxígeno vuelve inestable al compuesto, por lo tanto con el tiempo ese oxígeno se separa y queda solo, dado que el oxígeno monoatómico no es estable, buscará a otro oxígeno que ande rondando y formara O₂. A esta descomposición la podemos resumir con la siguiente fórmula:

2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂

Esto pasa sin que tú te des cuenta, al final del día tú no puedes ver el oxígeno. Es bien sabido que el peróxido se usa para desinfectar heridas, en tratamientos de decoloración de cabello y mi favorita: fabricación de explosivos.

Como sea, este proceso de descomposición es lento, paulatino. Aquí es donde entramos en el mundo de los catalizadores, que dicho mal y pronto no son otra cosa que compuestos que utilizamos para acelerar la cosa porque el tiempo es dinero y todo lo queremos a las de ya. Justo este papel es el que cumple el yoduro de potasio. Se pueden usar muchos catalizadores, pero lo más común es que en un laboratorio se utilice este último.

El yoduro de potasio lo que hace es acelerar la reacción y hacer que el oxígeno se libere a una velocidad increíble, dejándonos solo agua y oxígeno como productos.

Y aquí es donde entra en juego el jabón, resulta que el jabón reduce la tensión superficial del agua, lo que hace que el oxígeno requiera «menos fuerza» para salir de ella y lo hace a gran velocidad, por si fuera poco el jabón atrapa estas moléculas de oxígeno y genera millones y millones de burbujas que le dan ese aspecto de «pasta» a la reacción.

Entonces hagamos un repaso general de lo que necesitamos para la reacción: Agua oxigenada, algún catalizador (como el yoduro de potasio) y jabón, tan sencillo como eso.

¿Cómo dijimos que iba la cosa?, repasemos: el catalizador acelera el proceso de descomposición del agua oxigenada, el oxígeno liberado queda atrapado en el jabón pues este último disminuye la tensión superficial del agua y además lo atrapa generando millones de burbujas que le dan ese aspecto curioso.

Fue sencillo, la química no tiene nada de difícil ni misterioso, no hagan un drama con ella. De hecho hasta se vuelve aburridona de lo obvia que es. Por cierto, a esta reacción se le llama “pasta de dientes de elefante”, por obvias razones, en lo personal considero que es un nombre pendejo, pero bueno, cada quien.

Espero esto aclare alguna duda, tiempo después les hablaré más sobre cosas fascinantes de la tensión superficial del agua y como asesinar personas con ella, también sé como asesinar personas con catalizadores (mucho más fácil que con agua), pero bueno, eso ya lo haré después cuando tenga tiempo y ganas de escribir más.

Saludos mis amores.

La teoría del todo. Capítulo I – Del Big Bang a las estrellas.

PREFACIO

Esta historia será larga (como te gustan), su principal objetivo es el de divulgar cosas que todos deberíamos saber, esto es algo que todo químico sabe, todo físico, todo matemático, biólogo o equis persona que haya tocado algún campo de la ciencia (los médicos no, esos no saben casi nada); bueno, en teoría todos los profesionales mencionados deberían saberlo, pero nunca dudemos de la capacidad de las personas para jugar el papel de ser unos completos pendejos durante su formación profesional (se me revuelve el estómago solo de pensar en la mayoría de mis ex compañeros de química).

Si eres una persona ajena a estas áreas te va a caer de perlas, no solo por el hecho de que no ahondaré en estos temas con su trasfondo matemático (me gustaría pero esto es divulgación), sino por el hecho de que tendrás acceso a entender cosas que tal vez tus malos profesores a través de los años de educación (desde el jardín de infancia hasta el doctorado) no te quisieron enseñar o simplemente no pudieron porque son unos imbéciles. A través de estas palabras vas a entender conceptos que de lejos se ven súper complejos pero que en realidad su entendimiento es… simple y hermoso.

Sea un caso o el otro, quiero que me tomes de la mano (o de donde quieras, entre más abajo mejor) y pongas mucha atención y mucho corazón, porque si llegas a entender esto vas a ser más químico que muchos de los seudo químicos que se graduaron de mi facultad, de la misma forma no vas a dejarte impresionar por los físicos, sencillamente quiero que lo hagas por amor a la naturaleza, a las bellas leyes que la rigen y en memoria a las grandes mentes que han desentrañado los misterios del cosmos para llegar hasta el día de hoy, o sea: Desde el Big Bang hasta el momento en que estás leyendo esto a través de tu computadora, tableta o teléfono inteligente (que suele ser más inteligente que tú).

Antes de empezar voy a contestar algunas preguntas que me hacen cuando inicio series de divulgación:

1. – ¿Cuántas partes tiene? R: No sé.

2. – ¿Cuándo publicas la siguiente parte? R: No sé, si la quieres para una fecha en específico págame o cógeme.

3. – ¿Me amas? R: Con todo mi corazón.

Voy a omitir el formato APA o Chicago porque no me están pagando, solo pondré la bibliografía al final, el cómo consiguen los libros y/o artículos científicos queda como tarea para ustedes (es 2020, si no sabes cómo encontrar algo me escribes un comentario y te cuento, pero no jodas, no debería ser difícil usar google).

¡Estoy súper emocionado de usar mi cerebro!, espero que tú también, te prometo que más de una vez vas a llorar durante esta historia, ya sea porque es hermosa, o en el mejor de los casos: Cuando por fin hayas entendido la naturaleza que te rodea.

Si no hay nada más que agregar de momento… ¡empecemos!

CAPÍTULO I – DEL BIG BANG A LAS ESTRELLAS

A veces cuando voy caminando en la oscuridad hacia la parada del autobús me gusta pararme a observar el alumbrado público que hay en la esquina de mi casa, una luz naranja, trémula, fuerte e incandescente que se supone me protege de todos los males subrepticios que se ocultan en las sombras que abrazan mi colonia, desde los asesinos de mujeres hasta los amantes de lo ajeno.

Me gusta mirar esa lámpara por la sencilla razón de su color, aunque amo más la luz blanca, la luz caliente me recuerda mucho a mi infancia y a las bombillas antiguas que eran de 100 watts y que siempre se fundían con el paso del tiempo. Desde niño siempre me pregunté la naturaleza de la luz, mucho más me la pregunté cuando de niño también conocí esas bombillas ahorradoras de energía que poseían una luz blanca, ¿por qué cambia el color?, ¿es por la pintura del cristal?, ¿qué hace que una bombilla pueda tener luz blanca y otra luz naranja/amarilla?, preguntas que lamentablemente mi madre jamás podría contestar debido a que no tenía la formación, pero agradezco mucho esa casualidad, porque la duda nunca abandonó esta cabeza y la misma no descansó hasta que terminé de entenderlo.

De niño era todavía más interesante salir al patio en la noche y mirar las estrellas, ¿por qué las estrellas en el cielo son blancas como las bombillas ahorradoras pero el sol (que me contaron que era una estrella) era naranja como las otras bombillas?, ¿cuál era la relación entre los colores de las bombillas en mi casa y las estrellas en el cielo?, todo era… oscuridad.

En la primaria alguna vez le pregunté al profesor mis inquietudes, por desgracia tampoco me respondió. También pregunté si las luces de nuestros focos llegaban hasta las estrellas o si las estrellas podían fundirse como las bombillas, obvio recibí burlas. Hoy en día guardo esas burlas en mi corazón con mucho odio y rencor, pero solo hacia mis compañeros, esto debido a que años más adelante cuando terminé la preparatoria, un día rumbo al trabajo me topé al mismo profesor que se burló, yo ya había cambiado, mido prácticamente dos metros y ahora tengo una abundante barba, por lo cual el hombre no me reconocía. Cuando lo miré a la cara decidí levantarle el dedo medio y el hombre quedó completamente desorientado pues no sabía quién era yo y el porqué había hecho ese gesto «grosero» (incluso se asustó). Sobre mis compañeros no sé qué habrá sido de ellos, pero me gustaría verlos solo para decirles en su puta cara que mis teorías y preguntas, al final del día… aunque no eran correctas, fueron esenciales para nunca abandonar el espíritu necesario para entender las cosas, y eso, me lleva a otro punto.

No entiendo las mentes y corazones de la mayoría de las personas que me rodean, vivir en un mundo tan maravilloso lleno de misterios científicos que nacen desde lo más sencillo a lo más complejo, es un privilegio. Los misterios y el desafío de desentrañar y entender este universo es una razón suficiente para levantarte todos los días de la cama, en lo personal considero una ofensa a la mente humana y su naturaleza el no preguntarse todos los días cómo carajos funcionan las cosas, desde el color de una bombilla hasta el verde en las hojas de los árboles. ¿Por qué son colores diferentes?, ¿por qué la tierra es redonda?, ¿por qué el agua es transparente?, ¿por qué el cristal también es transparente pero puedo distinguir el agua dentro del vaso de cristal?, ¿es la transparencia relativa?, ¿por qué los tomates son rojos?, ¿por qué los tomates inician verdes y luego se vuelven rojos?, ¿por qué las cosas caen al suelo y no de otra forma?, ¿por qué tenemos que alimentarnos?, ¿por qué las cosas tienen distinto sabor?, ¿por qué la comida sabe diferente cuando la cocinamos?, ¿por qué cuando pasaba una lengua por una pila tenía un sabor pero al pasarla por otro metal no tenía el mismo sabor siendo que son del mismo material?, ¿por qué cuando tocó el fuego me quemo?, ¿por qué con el hielo también me quemo si se supone es todo lo contrario?, ¿por qué mi microondas solo calentaba el puto plato?, ¿por qué mi microondas podía calentar las cosas sin fuego pero mis bombillas no, siendo que ambos objetos funcionan con electricidad?, ¿por qué el «micro hornito» de mi hermana sí podía cocinar con luz pero el microondas de mi casa no?, ¿por qué me advertían de no meter metales al microondas?, ¿por qué de niño me electrocuté por meter dos cables al toma corrientes?, ¿por qué el cielo es azul todo el día, oscuro en la noche pero en las mañanas y tardes es naranja?, ¿por que´si las estrellas son soles no iluminan todo el cielo?, ¿por qué cuando miro el cielo se mueven las nubes?, ¿son las nubes las que se mueven o es la tierra la que se mueve?, ¿qué son las nubes?, ¿por qué todos los relojes que conocía giraban a la derecha y no a la izquierda? Dios… eran tantas preguntas y yo era un niño que se ahogaba en ignorancia.

Con los años pude responder esas preguntas y algunas más, cada una más interesante que la anterior. Lo único que descubrí es que todas tienen una respuesta en común: la ciencia. Es la ciencia aquello que tengo en mi corazón y en mi mente, bajo ella me gobierno y por ella sigo aquí, de no ser por ella y la fuerza con la que me impulsa ya me habría matado hace años, porque para ser sincero: no es como que los humanos sean más interesantes que su capacidad para generar ciencia, si les quitas la ciencia poco aportan al mundo. No me importa si dices que el amor mueve las cosas, no es cierto, de amor no vive nadie, si estás aquí es gracias a la ciencia (y más adelante te lo voy a demostrar de mil maneras).

Por desgracia, la ciencia no puede contestar todas las dudas, lo intenta, pero no siempre es así, algunas cosas sencillamente debes darlas por hecho, suponer o aceptar que una fuerza mística así decidió las cosas, por ende, con este amargo inicio paso a explicar como a pesar de la ignorancia y la suposición, podemos formar un castillo enorme de conocimiento, pero más importante: paso a explicar cómo la curiosidad nos ha impulsado a entender estas cosas y el cómo de ahora en adelante deberás ver el mundo con diferentes ojos, unos ojos que a mi parecer son mejores que aquellos que poseen la mayoría de las personas que no enaltecen a su raza a través del constante cuestionamiento de todo lo que los rodea.

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El inicio de esta historia es complejo, no podemos hablar de lo que había antes del universo porque sencillamente no sabemos, tampoco quiero iniciar un debate contra la gente de la religión y pelear por la existencia de esos Dioses que nos aman pero que también se masturban al vernos morir de inanición y achaques en la rodilla. Para fines prácticos optaremos por la teoría del Big Bang solo para tener un punto de partida; es decir: al inicio toda la materia y energía que conforman el universo estaban en punto pequeño muy denso y caliente al que llamamos singularidad. Por azares del destino todo se fue a la mierda, explotó y empezó la expansión. Debemos recordar que esto último al final es una teoría y, aunque está muy aceptada por cierta parte de la comunidad científica, las herramientas que poseemos para dar argumentos son un tremendo spoiler en esta historia, así que de momento las omitiré y capítulos más adelante las retomaré para que exclames: ¡Ahora es que lo entiendo!, también quiero aclarar que no existe un científico en toda la comunidad que posea pruebas definitivas, aquél que dice poseer la verdad al final del día solo le está haciendo a la mamada, una teoría es una teoría y punto.

Cronología del universo – Cortesía wikipedia.

Los cálculos y estimaciones indican que fue hace casi 14 mil millones de años cuando el universo inició con esta expansión, debemos recordar que son estimaciones, lo cierto es que dar con el número exacto es una odisea, pero no importa, tomemos dicho dato sólo como un punto de partida. Cuando el universo explotó empezó a descender la temperatura de una forma increíblemente rápida.

En los horizontes de este universo se supone que el mismo sigue expandiéndose por dicha explosión, pero dejemos los horizontes de lado. En los lugares donde se «calmaron» las cosas quedó materia «flotando» en este nuevo espacio formado y que no tenía ninguna cosa interesante, era un espacio más aburrido que las clases de la universidad o que las clases de historia de la primaria, ¡todo estaba jodido y no había nada de vida!, bien lo dijo Jorge Drexler: Si quieres que algo se muera, déjalo quieto, ¿qué necesitábamos?, pues movimiento.

Por suerte también las piezas iniciales se formaron por esta época, los protones se unieron a los neutrones y formaron los dos elementos más sencillos que existen: hidrógeno y helio. El primero posee solo un protón en su núcleo, y el segundo… pues dos. No te alteres, de protones, neutrones y elementos hablaremos mucho (cada uno tendrá su respectivo capítulo), es suficiente con el hecho de imaginar estos dos átomos como nuestro punto de partida en la materia, de hecho, las estimaciones dicen que el universo era un 75% hidrógeno y el resto era puro helio. Pero esto no importa mucho, porque de hidrógeno no formamos vida, no formamos internet y mucho menos formamos vídeos de gatos haciendo cosas raras… ¿o sí?

En este universo antiguo (y hasta la fecha) había algo que no era aburrido: la gravedad. Tal vez no entiendas la gravedad de este asunto (jeje, juego de palabras), la gravedad es algo muy morboso que hoy en día todavía nos rompe la cabeza y en la que varios físicos han entregado su vida entera solo para obtener algo de entendimiento, te explico:

Desde muy pequeños estamos familiarizados con la fuerza de gravedad y con la famosa «Ley de Gravedad». Podrás ir en contra de estas ideas, pero a pocas personas las he visto desafiar estas leyes, tan sencillo como tirarte de un segundo piso para empezar a calmar tu ímpetu por desafiar esta ley. Si de pura casualidad logras romperla, felicidades, te has ganado un premio Nobel por demostrar a todos que una de las leyes más importantes es una completa farsa, pero dado que lo dudo, mis más sentidas condolencias a tu familia por tan pequeña pérdida.

Esta ley fue formulada por uno de los mayores genios que ha tenido suerte la humanidad de tener entre sus filas: Isaac Newton, lamentablemente esto es muy a futuro y nosotros apenas vamos en el inicio de esta historia, creo que es suficiente decir que la gravedad es esa fuerza con la que las masas se atraen, es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, dicho mal y pronto: Entre más masa tienen los cuerpos con más fuerza se atraen, y claro, entre más cerca mayor es la fuerza y viceversa, entre más separadas están las masas menos es la fuerza con las que se atraen.

La ley es intuitiva, obvio se requirió un genio para formularla (Newton no es cualquier cosa); sin embargo, el hecho de que tengamos una ley y su formulación matemática no es sinónimo de que realmente la entendamos, sabemos que está relacionada a la masa, pero hasta allí, párale de contar. No sabemos qué es, no sabemos que la origina y mucho menos sabemos cómo relacionarla con otras importantes teorías que hay.

Lo importante de esta fuerza es que existe, sea mucha o poca la masa que tengan determinados cuerpos, se atraerán, tal vez con poca o mucha fuerza, pero una atracción al final del día.

Como bien recordarás, ya mencioné que al inicio solo quedaron los elementos básicos con los que se formó el universo, esos pequeños átomos de hidrógeno y helio, los cuales tienen una masa asignada. En ese universo caótico con millones de átomos los mismos se empezaron a atraer los unos a los otros, formando puntos con mayores densidades al resto de la nube donde se encontraban, es decir: lugares donde sencillamente había más masa que en otros lugares (debido a la mayor concentración de átomos de hidrógeno y helio).

Esto ya te dice por donde va la cosa: si tomamos como referencia este punto de mayor densidad (mayor masa en un determinado espacio), la fuerza con la que atraerá a otros átomos será mucho mayor, pues como ya se dijo anteriormente, la fuerza con la que se atraen las cosas depende del producto de las masas.

Cuando algo es atraído con mayor fuerza sencillamente se dirige a ese objetivo con una aceleración; es decir, la energía potencial gravitatoria se convierte en energía cinética (movimiento), dicho mal y pronto, las cosas se empiezan a poner calientes. Esto de la energía potencial gravitatoria ya es algo que empieza a sonar muy fancy, pero no te preocupes, tómame de la mano:

La energía potencial gravitatoria solo es una forma de estimar el trabajo que puede realizar un objeto (con una masa) respecto a otro objeto (con masa) en un campo gravitatorio. Imagina lo siguiente: si yo dejo caer una piedra arriba de tu cabeza a una distancia de un metro, seguro te vas a llevar un buen chingazo, te va a doler y me vas a odiar, pero, si yo tiro esta piedra a 10 metros de tu cabeza, entonces no te vas a enojar, sencillamente te vas a morir.

¿Qué fue lo que te mató?, ¿la piedra?, error, la piedra tenía la misma masa, lo que te mató fue la fuerza de gravedad con la que la tierra «jaló» a este objeto, es decir, entre mayor fue la altura de la que tiré la piedra, mayor energía potencial tuvo, la energía potencial se transformó en energía cinética, y entre más distancia hubo más fue la velocidad de esta piedra, entonces podemos decir que la energía potencial se transformó en energía cinética. Esto es exactamente lo que pasa en las gigantescas nubes de moléculas, el hidrógeno empieza a transformar una energía potencial en energía cinética (se empieza a mover), tarde o temprano llega a los puntos de mayor densidad donde las cosas de por sí ya se están moviendo, porque para todo esto: es obvio que las cosas al impactar con el punto donde la materia está más concentrada transformarán la energía cinética en vibraciones (como cuando golpeas un platillo en una batería), incluso transferirán su energía cinética a cosas que no se mueven mucho. Al final del día podemos decir que todo empieza a aumentar su temperatura, porque aunque no lo creas, las cosas «calientes» son eso: átomos en movimiento.

Como dato adicional: la energía potencial es un concepto que se ha inventando para justificar el hecho de que una cosa adquiera una determinada energía cinética en un campo gravitatorio, ¿cómo es posible que una piedra aumente su velocidad y tenga tanta energía al momento de impactar con tu cabeza?, según el principio de conservación la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma, pues bien, si asimilamos el concepto de energía potencial ya sabemos de donde ha sacado esa energía, no violamos dicho principio, de hecho, el nombre es incluso sugerente, «potencial», ¿qué tanto potencial tiene determinado objeto de ejercer trabajo en un futuro y bajos ciertas condiciones?, eso es la energía potencial.

Parece algo obvio, incluso cuando te lo enseñan en la secundaria o preparatoria no parece algo que sirva de mucho, pero pues cágate… Cuando decimos que «conforme algo pierde energía potencial adquiere energía cinética» es uno de los enunciados más pasados de verga de la física, de aquí nacen muchas cosas: Lagrange utilizo esto para reformular toda la física clásica (escribirla de otra forma más «sencilla»). Cuando imaginamos las condiciones en las que un objeto pierde toda su energía potencial respecto a otro objeto (que se vuelva cero), se nos viene la idea de infinito, pues solo a infinitas distancias no habría una energía potencial. Esto suena tonto, pero pues porque lo vemos en términos de energía potencial, si vemos en términos de su energía cinética nos damos cuenta que lo que estamos calculando es la velocidad a la cual ese objeto ya no se ve influenciado (a través de gravedad) por otro objeto. Cuando hablamos de «objetos» esto todavía no se comprende del todo, pero usemos como ejemplo una nave y el planeta tierra:

Si nos imaginamos el momento en que la energía potencial de la nave es cero respecto a la tierra, pues no tiene sentido calcular esa «infinita distancia», pero cuando lo convertimos en energía cinética la cosa cambia, pues la energía cinética habla sobre velocidades, entonces lo replanteamos así: ¿A qué velocidad se deberá mover la nave (con una cierta masa) para que su energía cinética sea lo suficientemente mamada como para que la gravedad de la tierra ya no influya más?

Eso es nada más y nada menos que lo que se denomina velocidad de escape, o sea, a que velocidad se deberá mover cierto objeto para abandonar la colosal fuerza de gravedad que tiene la Tierra debido a su masa. En pocas palabras: de aquí se deriva el hecho de que el hombre haya podido pisar la Luna, de que tenga satélites y de que esté a poco de pisar Marte, una vez que se sabe dicha velocidad, lo demás es el diseño de la nave y el sistema con el cual se mueve (que igual se dice fácil, pero ojo, no lo es).

Volviendo al tema: los átomos de hidrógeno y helio se empezaron a acumular cada vez más y más, los lugares densos empezaron a aumentar más y más su temperatura. Si has entendido notarás que es un bucle. Es obvio que cuando hay más masa habrá mayor fuerza de gravedad, ergo, estos puntos densos atraerán cada vez más y más átomos, incluso a aquellos que se encuentran a distancias largas (pues ahora hay más masa acumulada y por ende más fuerza), cuando menos nos damos cuenta tenemos miles de millones de millones de millones de átomos concentrados en un pequeño espacio, ¿qué está pasando?, pues bien, para finalizar lo podemos ver de las siguientes maneras:

Si sabemos que la acumulación de masa es la responsable de que aumente la temperatura, ¿qué tanto puede subir la temperatura?, ¿hay un límite?, para responder esto solo es recordar lo que dije en un inicio: sabemos que el universo en aquél entonces era puro hidrógeno y poco helio, ¿de donde salieron los demás elementos?, usa nuestro planeta como referencia.

¿No te parece raro que existan los volcanes?, si te pones a pensar es una montaña con un agujero que saca cosas a una temperatura muy elevada desde «el centro de la tierra». Eso de que esté caliente ya deberías poder deducirlo: Se supone que el planeta Tierra es una acumulación de masa, el núcleo de la tierra está rodeado de mucha masa, la fuerza de gravedad atrae a esta masa hacia el centro de la tierra, lo que causa que la masa más interna esté bajo una increíble presión todo el tiempo, esto a la larga termina aumentando la temperatura lo suficiente como para fundir toda la materia que se encuentra en dicho núcleo, y bueno, esa es la parte clave, «fundir».

Cuando los puntos densos son pero tan pero tan gigantes puede que la masa sea lo suficientemente grande como para fusionar los núcleos atómicos y formar otros elementos,  pero cuando la masa no es suficiente solo queda como una enorme esfera de gas.

Si te estás preguntando cosas como: «¡Woooa!, ¿y esas esferas de gas donde están?», pues muy lista, esas esferas gigantes de gas pueden encontrarse con facilidad en nuestro sistema solar: Júpiter y Saturno lo son (Júpiter es el más grande), de hecho, así es como se llaman, «gigantes gaseosos», porque en efecto, son puro gas, no tienen una superficie sólida como el planeta Tierra (los planetas terrestres sí la tienen, como es el caso de la Tierra, Marte o incluso Mercurio).

Entonces en efecto, podríamos afirmar con total seguridad que Júpiter es una estrella que nunca llegó a ser una estrella, simplemente es una acumulación de gas increíble, pero pues hasta allí.

Obviamente lo interesante es cuando la masa supera por mucho a la de Júpiter, ¿qué pasa cuando la acumulación de masa es tan colosal que la temperatura es suficiente como para iniciar una reacción de fusión nuclear?

Bueno, es allí cuando nace una estrella… ¡pero!, eso es adelantarnos mucho, para poder entender el funcionamiento interno de la estrella necesitamos responder algunas preguntas importantes: ¿cuál es exactamente la estructura del átomo?, ¿qué es el hidrógeno?, ¿qué es el helio?, ¿qué sobre los protones, neutrones, electrones y demás partículas?, ¿por qué si todo es hidrógeno la tierra es muy diferente en su composición?, ¿la tierra también es un intento de estrella como Júpiter?

¡Uff, tantas preguntas!, por desgracia mi contador de palabras dice que vamos por las 4400, lo cual es demasiado, pues el contador de páginas dice que llevo 12, ergo, has leído 12 páginas A4, lo que es equivalente a unas 30 en un formato de libro tradicional.

Creo que lo mejor es parar aquí, pero antes te voy a dejar con una reflexión filosófica como conclusión de este capítulo:

No vale la pena perder la cabeza preguntándose que había antes de la supuesta singularidad y de la supuesta explosión, muchos científicos están detrás de ello y simplemente no llegan a nada, claro que vale la pena investigar, pero solo si vas armado. La mayoría de las cosas interesantes de la ciencia no residen en el morbo de preguntarnos sobre la creación o de responder a cuestiones meramente filosóficas sobre el origen y significado del universo, porque de hecho ya hay filósofos que establecen con razón el porqué siempre hemos de caer en la contradicción. Kant, en su obra «Crítica a la Razón Pura» deja bien en claro que cuando nuestra razón rebasa a nuestra experiencia, caemos en antinomias, o sea: en contradicciones. Cuando nuestra razón quiere indagar más allá de donde se ha logrado experimentar, tenemos argumentos tan buenos como para demostrar que el universo empezó como argumentos para decir que en verdad nunca existió.

La ciencia es maravillosa por todos sus ángulos, en esta serie nos basaremos en lo que sí sabemos y lo que sí hemos demostrado. Notarás que no se necesita hablar de cuántica ni de Big Bang ni de Dios para caer en cuenta de la belleza que está detrás del fenómeno más sencillo, pero bueno, eso ya será conforme avancen los capítulos de este increíble drama.

Sin más que agregar me despido, si te gustó ya sabes que puedes compartir o estar al pendiente de mi página donde pondré los siguientes artículos.

¿Qué hacer si no te gustó?, pues sencillo: Ir a chingar tu madre 😉

Nos vemos en la segundo capítulo.

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Referencias:

• Sikdar, Malay. (2018). A Different Approach for Big Bang Singularity. Natural Science. 10. 151-162. 10.4236/ns.2018.104016.
• Marov, Mikhail Ya. (2015). «The Structure of the Universe». The Fundamentals of Modern Astrophysics.
• Forbes, George (1909). History of Astronomy. London: Watts & Co.
• Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2004). Physics for Scientists and Engineers (6^thed) Brooks/Cole.
• Halliday, David; Robert Resnick; Kenneth S. Krane (2001). Physics v. 1. Nueva York: John Wiley & Sons.
• Lev Davidovich Landau & Evgeny Mikhailovich Lifshitz, The Classical Theory of Fields, (1951), Pergamon Press

¿Por qué los encendedores (mecheros) lanzan chispas? El logo de tinder, química organometálica y los niños muertos en Gaza.

Hola a todos amigos, soy yo de nuevo, tu escritor favorito de divulgación de ciencia, ¿están listos para un poco de divulgación y de datos científicos que no sirven para nada pero que pueden presumir a sus amigos para hacerles creer que son inteligentes o para llevarse fácil a una chica a la cama?, espero que sí, yo estoy más que listo, vengan a mí chicas.

. . .

El otro día estaba en casa de un amigo metiéndome cantidades industriales de etanol, soy de esas personas mediocres que sólo pueden ser felices y sólo pueden estar en compañía de sus amigos si uno de los invitados a la tertulia es una exquisita y muy sensual botella de alcohol. Me gusta mucho el alcohol, que rico es tomar alcohol. Como sea, mis amigos estaban tomando, y una vez que el número de copas en la sangre empezaba a ser cuantiosa, armaron uno de esos debates sobre cosas nimias que casi siempre terminan sin ninguna conclusión y con opiniones muy cargadas de juicios y creencias populares (algo que a estas alturas ya no me sorprende viniendo de ellos).

A pesar de eso, esta vez la plática estaba muy interesante:

– No mames, ¿por qué Los Picapiedras son los Picapiedras? – dijo un amigo.
– ¿Por? – dijo otro.
– O sea, si te pones a pensar, realmente «pedernal» se traduce como flint stone.
– ¿Y?
– Bueno, los pica piedras en inglés se llaman «The flintstones».
– ¡No mames!, es cierto, deberían llamarse «Los pedernales».
– Sí.
– Sí.

Después del increíble mind-blowing, todos los presentes llegaron a la conclusión de que sí, en efecto, deberían llamarse de dicha manera (aunque nadie inició una petición en change.org para cambiar el nombre).

La mágica conversación pudo terminar allí, sin embargo, se centraron en qué es un pedernal. Yo ya sabía que era la roca que otrora solían tener los encendedores (mecheros de bolsillo), pero antes de participar con aquél dato, uno de mis amigos hizo una pregunta que me dejó paralizado de miedo, debido a que, por más increíble que parezca: Yo no sabía la respuesta (I-n-c-r-e-í-b-l-e).

– Oigan, ¿y por qué los pedernales hacen chispas? – preguntó.

Todos callados. Por lo general soy la persona que suele responder este tipo de preguntas, pero como dije, esta vez no sabía. Me quedé callado y me quedé viendo fijamente al suelo, ensimismado y pensando en compuestos de azufre y cosas así, sin embargo, no podía dar con la respuesta. Tal vez debido al exceso de alcohol en mi sangre (sí, culpemos al alcohol).

En los presentes había otro ingeniero químico, un ingeniero en sistemas, un abogado, un ingeniero en geología y minas; y un licenciado en deporte. Sin embargo, la pregunta era devastadora, de las que te destruyen por ser algo que cualquier persona se debería preguntar y responder ya que se convive día a día con aquellos aparatos.

Mientras yo pensaba, el ingeniero químico empezó a dar la que para él sonaba como una explicación razonable, pero no, no me convenció. Había llevado algunas materias de ciencias de los materiales en la universidad y aquello que él explicaba no me había agradado.

Enojado por mi ignorancia, decidí sacar mi celular y empezar una investigación acelerada.

Aunque tardé tan solo unos minutos en dar con la respuesta, la investigación siguió por varios días, más de 72 horas invertidas para tener las bases para una futura confrontación con fenómenos similares. De hecho me ayudó a relacionar tantas cosas que aprendí en mi carrera y en mi vida diaria de experimentos mentales que por eso mismo tomé la decisión de convertir todo este sensual conocimiento en un artículo de divulgación.

Y bueno, por eso hoy estamos aquí reunidos, presta atención.

. . .

Resulta que los encendedores solían tener dentro de sí lo que conocemos como «pedernal». Si no me crees puedes buscar una imagen de cómo se ven por dentro, incluso, si tienes alguno viejo puedes desarmarlo y dar con dicha piedra.

El mecanismo es sencillo, cuando tú giras la rueda (que es de metal) hace fricción con el pedernal y tu dedo de inmediato cae a la palanca que abre la llave de paso al gas. La fricción del pedernal con la rueda genera chispas, y dado que estás presionando la llave de gas, pues lo que sigue es obvio: Una flama. Esto es muy conocido (para algunos), pero… No nos dice mucho ¿De qué está hecho el pedernal en primera instancia?

La composición química del pedernal es SiO₂ (óxido de silicio), cuando lo encontramos en su forma de mineral lo llamamos «sílex», no, no es inflamable. Sin embargo, sí es muy duro. Esto hace que cuando es frotado con un metal u otro mineral de menor dureza, el que termina siendo «raspado» es el pobre desafortunado que se enfrentó con la temible dureza del pedernal.

Pedernal

Por lo general esto se hace con pirita, y esto es por la sencilla razón de que la pirita contiene hierro (FeS₂), de igual forma se podría hacer con otros metales. ¿Y por qué? –te estarás preguntando valiente lector lleno de curiosidad– . Pues sencillo: Cuando la pirita (o en este caso la rueda de tu encendedor) hace fricción con el pedernal, se raspa y manda al aire pequeñas partículas de hierro.

Estas partículas de hierro son más pequeñas que al momento de estar pegadas a una barra del metal como tal, ¿estamos de acuerdo con eso?, pues allí está la magia. Cuando se reduce el tamaño de una partícula, aumenta su área superficial, esto hace que dicha área pueda estar en mayor contacto con el oxígeno, y bueno, donde hay oxígeno…. ¿qué hay?, ¡correcto!, oxidación. Y como ya mencioné en la entrada pasada, una combustión es una oxidación acelerada.

La fórmula para este fenómeno podría reducirse a esto:

Fe₂ + O₂ → Fe₂O₃ + Calor

O dicho en el lenguaje de los legos a la química (también conocidos como cristianos):

Hierro + Oxígeno = Óxido de metal + Calor

¡Algo tan sencillo explica algo tan maravilloso!, de hecho, ahora que lo sabemos podemos extrapolar nuestros conocimientos para explicar otras cosas: ¿Por qué crees que los esmeriles y lijadoras sacan tantas chispas?, exacto: Cuando el esmeril hace contacto con el metal, la fricción es tanta que reduce el tamaño de partícula del metal y estas a su vez salen disparadas a gran velocidad. Una vez en el aire, hacen contacto con el oxígeno y listo, vemos chispas ¡Genial! ¿no crees?

Como te dije, no es nada nuevo. Estas propiedades de los materiales se han estudiado por años y han sido utilizadas en múltiples inventos de la humanidad, ¿cómo crees que funcionaban las armas de fuego? Antes de que se tuviera el percutor de martillo (que no es otra cosa que un pistón), el percutor como tal era una llave de chispa, es decir, era una especie de martillo que tenía una pieza de pedernal, en la rápida caída hacía fricción con el metal y este generaba pequeñas partículas de hierro que se oxidaban con rapidez y encendían la pólvora. Dicha pólvora atrapada en una cámara generaba una cantidad increíble de gases (un cambio de volumen abrupto) y disparaba el proyectil a gran velocidad.

Las antiguas civilizaciones generaban fuego de la misma manera: Raspando dos minerales, un sílex contra una pirita, todo esto caía en un material seco que encendía con facilidad y de la nada ya teníamos un fuego. Obvio escoger el material no es fácil, y este es un error en el que caen muchos niños exploradores y amantes de las técnicas de supervivencia, por lo general se suele usar yesca, que no es otra cosa que una hierba muy seca. A todos estos materiales en inglés se les da el nombre de «tinder», es decir, aquel material cuyo único propósito es iniciar un fuego mayor. También de allí ya puedes imaginar el porqué la aplicación de citas tiene dicho nombre y dicho logo (un juego de palabras al inicio de una relación).

Como mencioné antes, ya no se usan pedernales en los encendedores, en la actualidad se usa una aleación de varios elementos llamada «ferrocerio», algo que como podrás imaginar, está mayormente compuesto por hierro y cerio.

Tampoco te vayas con esta idea, de hecho, ha avanzado tanto la ciencia de los materiales que las aleaciones actuales tienen hierro, cerio, lantano, neodimio, parseodiomio y otros pequeños amigos de la tabla periódica que nadie recuerda. Esto es debido a que los estudios han demostrado que esta aleación es la que más chispas genera.

Para finalizar (y sólo en caso de que te lo hayas estado preguntando): La propiedad de «sacar chispas» o encender (auto ignición) a bajas temperaturas en presencia de aire, es llamada «piroforicidad», y créeme, es algo muy buscado en los materiales por dos sencillas razones: Por cuestiones de seguridad en el laboratorio, y claro, por los fines bélicos que se le puede dar a los materiales, como siempre, el ser humano haciendo gala de su maravillosa naturaleza.

No te duermas, presta atención…

Según la muy famosa séptima edición de «Globally Harmonized System Of Classification and Labeling of Chemicals (GHS)», un material con piroforicidad, es aquél cuya auto ignición en el aire está por debajo de los 54 grados Celsius. Esto es bueno y malo. Sólo por poner un ejemplo:

En los primeros cursos de química orgánica se estudia un área llamada «química organometálica», que no es otra cosa que el área de la química orgánica que estudia compuestos de carbono que están ligados a átomos de algún metal. En dicha área se estudian a fondo los famosos «reactivos de Grignard», cuya característica principal, ya la podrás estar imaginando: la piroforicidad.

Realmente son muy útiles, un reactivo de Grignard tiene la forma R-Mg-X, donde R es un grupo carbono, Mg es Magnesio y X es un halógeno (Cloro, yodo, etcétera).

La razón por la cual los reactivos de Grignard son peligrosos es fascinante: Un reactivo de Grignard es una base extremadamente fuerte (¡muy fuerte!), esto quiere decir que constantemente está buscando otros compuestos que sean donadores de protones para hacer unas reacciones muy divertidas y mágicas. Sin embargo, es tan fuerte que estos protones los saca incluso de los ácidos más débiles (tan débiles como el agua). Los reactivos de Grignard son capaces de desprotonar el agua y formar compuestos «no deseados».

Eso sí, «no deseados» es algo muy relativo, realmente el término es «ácido conjugado», y esto es algo para prestar atención, porque el ácido conjugado en una reacción donde normalmente se involucran reactivos de Grignard no es otra cosa que un hidrocarburo.

El problema mi muy amado lector, es que la reacción de Girgnard es muy rápida y exotérmica, y un hidrocarburo en presencia de calor es más de lo mismo: Fuego, explosiones e investigadores volando por los aires con quemaduras de tercer grado.

Tal vez sonará estúpido que un químico esté poniendo en riesgo su vida sólo para estar jugando a la química, pero no es así, de hecho, la principal aplicación de los reactivos de Grignard es la síntesis de alcoholes. En la universidad aprenderás que incluso ya hay reglas establecidas de la reacción Grignard-Compuesto de carbono, por ejemplo usar formaldehído para alcoholes primarios, los aldehídos para alcoholes secundarios y las cetonas para alcoholes terciarios.

Por el momento no voy a entrar en detalles y explicar las diferencias entre los alcoholes (ya llegará su momento en otro artículo), esto más que nada porque no quiero hacer presunción de mi inteligencia sobrenatural, luego te enfadas y ya no querrás leerme (y eso me lastima), pero volviendo al tema…

Los químicos no son tontos, y las reacciones de este estilo se hacen en atmósferas inertes, la más económica es la del nitrógeno (del cual puedes saber más en este otro artículo). Este mismo método es el que se usa como material de «embalaje» para explosivos de ciertas categorías.

Cuando saturamos una atmósfera controlada con nitrógeno, sacamos todo el aire, y con él, la fracción de humedad (agua) que tiene el mismo, así evitamos que los reactivos de Grignard reaccionen con el grupo OH que tiene el agua (H₂O).

Ahora, como mencioné: Así como también la piroforicidad de algunos materiales es indeseada en el laboratorio, es muy cotizada y amada entre los primates que siempre están buscando asesinarse los unos a los otros para demostrar quién es el que gobierna la copa más alta de los árboles.

¿El mejor ejemplo?… Gaza.

Como bien sabrás, en Oriente Próximo siempre han habido guerras y aniquilación humana, ¿qué podemos hacer?, nada de momento. Entre las muchas armas que se han utilizado, la más horrible de ellas ha sido una cuyo funcionamiento está basado en reacciones múltiples y en la magia de la piroforicidad: El fósforo blanco.

Fósforo blanco

Mira, el fósforo blanco es un alótropo del fósforo (P₄). El mismo es un material cuya piroforicidad es extremadamente alta, y no solo eso, su densidad es obviamente mayor que la del aire, lo que hace que la gravedad lo haga bajar a la superficie cuando es bombardeado.

La relación de volumen en la reacción es más de 3:1, lo que quiere decir que por una cantidad X de masa de fósforo blanco, obtienes más del triple para ser usado como arma.

Cuando el fósforo es bombardeado empieza a fragmentarse y a tener contacto con el aire, ¿resultado?, sin una ignición previa el mismo arde por sí mismo y parece que empieza a llover fuego.

No sólo eso, la reacción es una oxidación (como ya lo mencioné), y se puede reducir a lo siguiente:

P₄ + 5O₂ → 2P₂O₅

El problema es que esta reacción es (obviamente) exotérmica, así que los niños de Gaza en el suelo ya están esperando a recibir una lluvia de algo muy caliente. Por si fuera poco, el óxido resultante es altamente higroscópico (que absorbe agua), ¿cuál agua?, ya deberás imaginarlo: La del aire.

Esto genera una reacción secundaria:

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

Si sabes algo de química básica del colegio, ya sabrás el resultado: Ácido fosfórico extremadamente puro.

Aquí no termina la cosa, cuando llega al suelo el resultado es una nube de ácido caliente que ataca todo lo que toca, asesinado casi al instante a las personas que lo respiran, dejando ciegos a otros y los pobres sobrevivientes… bueno, creo que el peor lamento es que ellos mismos se llamen «sobrevivientes». Aquí tienes una imagen de como luce una quemadura ligera por el fósforo blanco:

Al final del día, la ciencia es sólo una herramienta para el ser humano, puedes enaltecer al mismo o puedes usarla para mostrar la mayor vileza que está escondida en los corazones de muchos.

Esta sólo ha sido una lección más de las muchas que espero seguir compartiéndote en futuras entradas, como sea, de ahora en adelante cuando mires como encienden un cigarrillo con un encendedor ya no vas a ver de la misma manera las cosas.

Tu cerebro hará conexiones y se te vendrán cosas consecutivas que a primera instancia podrían no estar relacionadas: Desde el pedernal de los hombres antiguos hasta los cadáveres de los niños de Gaza.

En fin, es el precio que pagamos por el conocimiento, salimos de la oscuridad de la ignorancia para entrar en las tinieblas del hombre que se ciernen hasta en los lugares menos esperados.

Espero y hayas disfrutado de la lectura, hayas aprendido mucho y que no te haya dejado un sabor amargo, ¡nos vemos en la siguiente emisión!

Y recuerda, si te gustó o aprendiste algo estás obligado a compartirlo con tus amigos, pero claro, sobretodo con tu abuela 😉

¡Nos vemos!

Mi primera titulación: Química, la ciencia central. Turbas furiosas, matar a mi gato y el porqué seguir escribiendo divulgación son la misma cosa.

Esta historia es bien triste, a ver si no me suelto llorando, si lo hago no se vayan a burlar (mucho):

Estaba haciendo un examen TOEFL, más bien, una especie de simulador del examen TOEFL. Tengo la idea de que he mejorado mucho mi inglés, aunque antes podía leer sin problemas y escuchar bastante del mismo, desde marzo a la fecha he tenido que leer más de 40 libros en inglés, escribir en inglés y ver cursos en inglés. Tuve la idea de que eso ha ayudado de una u otra forma a mis tiempos de lectura y mi comprensión (que es lo que más quiero: poder leer a la misma velocidad que lo hago en español), ergo, la mejor forma de comprobarlo era ver cómo me iba con uno de esos exámenes.

Pues vaya que es muy tramposo, tuve algunas preguntas sencillas (casi todas ellas), pero luego llegué a la parte donde tienes una determinada cantidad de tiempo para leer un texto y luego dos minutos para responder a cada pregunta relacionada al texto que leíste.

El texto estaba escrito en una jerga súper extraña que ni el Shakespeare usaría, parecía el tipo de inglés arcaico que se usa en ritos satánicos masones o algo así, les juro que ninguna palabra tenía sentido, me pareció algo estúpido porque ese no es el inglés que se usa en la vida cotidiana, y lo digo por todo el tipo de cursos y libros que he estado usando, a ellos les entiendo, ¿por qué al examen no?

Del texto entendí algo así como el 60%, pero tuve mucha ventaja ya que el mismo hablaba sobre la comunicación y el descubrimiento las pinturas de la cueva de Lascaux, algo que ya había estudiado en su momento.

Pinturas rupestres Lascaux.

Esa historia es bien interesante y no me voy a quedar sin contarla: Allá por los 40’s unos jóvenes perdieron a su perro y fueron a buscarlo al bosque (por cierto, el perro se llamaba robot). Como sea, resulta que un árbol se había derrumbado y había dejado en la base una especie de agujero, los jóvenes entraron y se dieron cuenta que era una especie de cueva antigua, en las paredes había pinturas rupestres de animales, algunos muy desconocidos para la época, entre ellos un megalocero, que si han jugado ARK, visto pokémon o algo parecido, sabrán que es un venado de cuernos extraños y que medía más de dos metros y medio de alto, una cosa increíble.

Robot ❤

Ese animal siempre me ha gustado, sobretodo por Harry Potter (hechizo patronus) y el misticismo que está arraigado a los ciervos en general en la literatura y en muchas culturas. Ahora quiero que imagines uno de esos pero gigante, es una cosa fumada y maravillosa, lástima que el pobre esté extinto.

Cuando en su momento estuve estudiando la vida del megalocero, me percaté que había muchos tipos y que la forma de encontrar más información sobre él era con su otro nombre: «Alce irlandés», presta atención:

¡Megalocero!

En Irlanda se encontraron la mayor parte de estos fósiles y todo gracias a que los mismos quedaron atrapados en el «pasto». Podrás estar pensando: «¿En el pasto?», pues sí, tal y como quedó atrapado el mosquito en el ámbar de Jurassic Park, o como animalitos que caen a las arenas movedizas y quedan petrificados, así también te puedes morir en el pasto y durar para toda la eternidad, inmortalizar tu muy defectuoso y efímero cuerpo.

Este tema ya hace más de 15 años que lo estudié, y más que nada porque siempre fui amante de la arqueología y esas cosillas químicas que explican el porqué cosas pueden durar mucho tiempo, así que conozco algo de la química detrás de varios procesos de fosilización e incuso de datación.

Como sea, seguía pensando en la pregunta que me hacía el simulador TOEFL y pensé más en esos procesos del pasto, hubo una frase que se me vino a la mente y que tiene mucho que ver con linchamientos: «Turba enfurecida» (como las que siempre me siguen para asesinarme por ser más guapo e inteligente que ellos). En realidad es una regla nemotécnica que desarrollé hace ya años:

Me imaginé a un pobre megalocero siendo perseguido por cazadores enfurecidos (una turba = una multitud), con antorchas, picos y palos, la típica turba de los Simpsons, o la típica pictografía rupestre (hay que recordar que mucho de lo que se plasmaba en ellas era el estilo de vida de los cazadores).

Aquí la palabra clave es «turba», porque así le llamamos al estado previo de la materia orgánica (mayormente vegetal) antes de convertirse en carbón. Lo que pasa es que las plantas que mueren en zonas frías y muy húmedas (por lo general en el agua de pantanos o marismas), empiezan con el proceso de descomposición natural (biodegradación). Si algo han estudiado de química, sabrán que la reacción más favorable (termodinámicamente hablando) es la de hidrólisis, una reacción en la que el agua rompe los enlaces de otras moléculas y se une a ellas liberando otro tipo de moléculas.

Dado que las plantas tienen proteínas, se descomponen en aminoácidos, estos a partículas y iones más elementales (como el caso del amonio). A la larga esta descomposición cambia el pH del agua y la vuelve ácida, lo que sirve como catalizador para fomentar más la reacción de hidrólisis, y dado que hay poco oxígeno disuelto en el agua y un ambiente muy ácido, el crecimiento de bacterias y otros organismos que ayuden a la descomposición más rápida de la materia orgánica se ve un tanto mermado, lo que hace que nuestra amiga, la turba, dure muchos años. Obvio, si algo se queda atrapado allí (ya sea algo vivo o un cadáver), pues tardará también mucho tiempo en descomponerse completamente, por más y más años que pasen. He allí la razón por la cual se pueden conservar fósiles con tanta facilidad, y dado que Irlanda está llena de turberas… bueno, la conexión ya es muy obvia.

Ahora, antes de proseguir quisiera hacer una pausa para ponerte a pensar y ver qué tan bueno eres con transferencia de masa y las leyes de Fick: Si el agua y la turba están en condiciones ambiente, ¿por qué hay bajos niveles de oxígeno disuelto?, en realidad hay un gradiente de concentración de oxígeno entre el aire y el agua (uno muy grande, tan grande como para tener una fuerza impulsora), sin embargo, no hay disolución del mismo, ¿qué fuerza relacionada a las leyes de Fick no es más fuerte que la que permite una correcta disolución y equilibrio de oxígeno disuelto en el agua? (piénsalo muy bien, porque así es como funcionan las peceras y la razón por la cual hay vida en este planeta. Igual si sigues leyendo y te portas bien yo te lo explico).

Volviendo al tema: Las turbas siempre me parecieron geniales, las estudié mucho tiempo allá cuando era niño de secundaria. Lo creas o no, algo «próximo» a ser carbón vegetal, desde un punto de vista energético, es lo mismo, es decir; es un combustible ampliamente usado, y esto me llevó a otra cosa:

Recordé que cuando estaba en primaria y éramos muy pobres como para pagar medicamento, mi mamá y mi abuela me hacían té de eucalipto y a veces también un té de bugambilia, ambos usados para enfermedades respiratorias.

Té de bugambilia.

No sé si han probado eso, sabe asqueroso por más azúcar que le pongas (en especial el de eucalipto). A mí me daba mucho miedo enfermarme porque recordaba el sabor del eucalipto y la bugambilia, me revolvían el estómago, además yo tenía que ir a cortar las hojas del árbol que estaba en la calle, era el terror en vida el cometer el error de caer enfermo.

Como dije, la bugambilia sabía igual de asquerosa, además de que yo en aquella edad era muy malo hablando, así que me resultaba difícil articular ciertas palabras, y una de ellas era la bugambilia (en la actualidad todavía batallo).

Me gustaba mucho ver cómo ponían con leña en el asador y el agua en un sartén con las plantas para prepararme esos odiosos menjurjes, pero más maravillado me sentía por dos cosas:

1.- La flama de la leña.

2.- El cómo agua caliente con hierbas puede cambiar de color.

¿Han notado que la flama de la leña y la estufa son diferentes?, yo tenía 5-6 años y le pregunté a mi abuela eso, a lo que me respondió: «Son diferentes porque una es de la leña y otra es del gas de la estufa». Como podrán observar, no es una respuesta que diga mucho (sólo me repitió lo que pregunté), desde niño ya parecía que querían convertirme en la persona odiosa que soy hoy.

En aquél entonces no era la única cosa que cambiaba de color, también a veces hacían canela (todavía hacen en la actualidad), lo único que saqué de aquella época fue el interés en el color de las flamas (una pregunta que no iba a responder hasta los 12 años cuando me dieran la Enciclopedia Encarta, dato curioso: Yo terminé toda la Encarta, desde el primer artículo hasta el último).

El cambio de color lo pude deducir por mi propia cuenta con una serie de experimentos en mi patio: Ponía distintas plantas y las ponía en agua, luego esperaba a que cambiaran de color (ninguna lo hacía).

Sin embargo, cuando aplastaba las plantas y hacía un especie de «pasta» y las vertía en el agua, ahora sí cambiaba ligeramente de color, no sólo con plantas de colores, sino incluso con los mismos tallos (verdes).

¿Notas el intercambio?, es sencillo: Yo estaba usando energía mecánica para romper paredes celulares y todo tipo de cosillas que tienen las plantas, ellas liberaban pigmentos y los mismos se disolvían en el agua. Obvio no tenía el conocimiento como para decirlo con esas palabras, pero sí el suficiente para decir que: «Aplastar cosas con piedras es como calentar cosas con fuego». Y si eso no te da una pista del principio de conservación de energía, bueno, no sé qué haces leyendo este blog.

Obvio no hay diferencia entre la curiosidad tierna de un niño y un psicópata en potencia, no sólo aplasté plantas, sino todo tipo de animales, incluso a mi gato lo intenté ahogar para sacarle el color pero mi mamá lo salvó y me castigó. Los gatos son rápidos y peligrosos, pero, ¿sabías que puedes paralizarlos con aerosol para el cabello?, eso también lo descubrí con una analogía: si mi mamá usaba aerosol para paralizar y matar cucarachas, y ella usaba aerosol para fijar su cabello, debía haber algún tipo de aerosol para cada ser vivo en el planeta, algo que te paralice. Bueno, resulta que el fijador de cabello paraliza gatos, pero no porque realmente haya una reacción bioquímica interesante, sólo son raros los animalitos (ADVERTENCIA: No me hago responsable de lo que sea que estés planeando con tu gato).

Ver cambiar de color el agua y pronunciar la palabra «bugambilia» es algo que recuerdo con mucho, ¡mucho cariño!, duré obsesionado intentando pronunciar bien la palabra y también me obsesioné con el color de las cosas. Saber la razón por la cual las cosas cambian de color es uno de los retos más importantes en la formación científica, y creo que es algo que todo el mundo debería saber.

Recordé que también años más tarde (y aquí es donde se pone interesante) estudié la etimología de la palabra bugambilia, realmente la palabra original es: «Bougainvillea», se le otorgó dicho nombre en honor a Louis Antoine de Bougainville.

Louis Antoine de Bougainville

Tal vez no te suene el nombre, pero fue de los primeros hombres en intentar darle la vuelta al mundo en una circunnavegación. Fue en una exploración a Brasil donde uno de los naturalistas del equipo encontró la planta y la llevó a Europa para popularizarla y convertirla en el hit del verano.

Pero Antoine no fue lo único que encontró, también dio con las maravillosas islas Malvinas (que seguro has escuchando en más de una ocasión en el cine). Aunque he de mencionar el descubrimiento está peleando entre él y Vespucio, total, no quiero entrar en detalles históricos, porque aquí lo importante son las Malvinas:

Resulta que las Malvinas es un lugar maravilloso, si te gusta la historia, la guerra, los animales, la química y todo lo extraño, las Malvinas es tu selección de estudio por antonomasia. En ella han ocurrido dos eventos históricos muy importantes: La guerra de las Malvinas y la batalla de las Malvinas. Actualmente ya es un lugar «pacífico», aunque Argentina sigue reclamando la propiedad ante la ONU, se podría decir que es de Inglaterra ya que es la que usa su dinero para que siga funcionando, ya veremos en unos años quién se queda con ellas, es un territorio muy peleado y muy estratégico.

En fin, antes de que hubiese guerras y todas esas cosillas, los pobladores de las islas Malvinas tenían una vida como cualquier otra, sin embargo, su tecnología no estaba tan sofisticada como en otros países. No fue hasta las invasiones, que empresas extranjeras colocaron en dicho lugar plantas de gas y otras fuentes de energía, aquí la pregunta es: Si antes no tenían toda este tecnología, ¿qué usaban de combustible?

Ya lo deberías saber: La turba.

¡Muajaja, toma esa!, no te mentía con aquello de que era casi como el carbón. La turba es una cosa maravillosa que ha ayudado a que mucha gente pueda calentar alimentos, calentar sus hogares e incluso mover máquinas de vapor.

Busca fotos de cómo luce la turba, verás que la sacan de la tierra como si fueran pequeños cuadros de lodo, y claro, lo es, la turba tiene una capacidad increíble para retener agua, incluso se utiliza en la agricultura para retener agua de riego que sirva como depósito en las épocas de sequía. También se puede usar como filtro para ciertos procesos de separación en las plantas de tratamiento de agua o en el sistema de drenajes.

Mucha turba en un pantano.

Cuando se quiere usar como si fuera carbón, sólo debes comprimirla para sacarle el agua, y listo, ya tienes un combustible. Esto hacían los hombres de las Malvinas (todavía lo hacen, aunque no tanto). Pero no sólo ellos, sino países que han tenido problemas económicos han sabido usar este combustible increíblemente barato para, bueno… salir de los problemas. El mejor ejemplo fue la Unión Soviética, país en el que prácticamente la mitad de la energía eléctrica provenía de las plantas funcionando con pura turba como combustible para generar vapor.

Para la gente de las Malvinas es tan típica la práctica de cortar turba y usarla, que incluso tienen un día conmemorativo dedicado a dicha actividad: Peat Cutting Monday. (Si quieres ver la actividad te dejo este vídeo).

Pareciese que la turba es lo más mágico y económico del mundo, ¿verdad?, ¿si es tan perfecta porque no la usamos más?

Bueno, no es del todo perfecta: Como sabrás, para que libere energía debe pasar por una combustión, algo que liberara CO₂, y bueno, eso es algo que no queremos porque el planeta se está muriendo. Además la turba es la que más libera dióxido de carbono, superando al carbón y al gas, ergo: Mala señorita.

Y eso de «combustión» también es otro de los peligros, presta atención porque esto todavía es más interesante:

La turba retiene mucha agua, sin embargo, la actividad humana o las sequías naturales son un peligro para la turba. La misma se seca y luego entran corrientes de aire en las grietas del suelo, y bueno… creo que sabes lo que pasa.

El oxígeno reacciona con la turba, generando un poco de calor, ese calor hace que la energía cinética de otros átomos del aire a los alrededores aumente debido a colisiones, otros átomos de oxígeno siguen impactando con mayor velocidad, más y más rápido, y bueno, cuando menos te das cuenta, estás en un maldito incendio. Al final del día eso es una combustión: una oxidación acelerada.

El problema es: ¿Cómo apagas un incendio que ocurre bajo el suelo?, ¿cómo apagas un incendio cuando no sabes que hay un incendio?

Lo creas o no esto pasa y son muy difíciles de detectar porque el humo y otros gases salen lentamente, cuando ocurren generan cantidades increíbles de dióxido de carbono y además nunca se puede calcular a ciencia cierta la cantidad monstruosa de turba que se está quemando, mira esta imagen:

Incendio de turba.

Guapo, ¿no crees?, la turba no resultó ser tan amiga de nosotros como parece. Claro, no todos piensan igual, en varios lugares de Europa se usa como alimento, ¡alimento!

Si eres un asqueroso alcohólico como yo, debes haberla probado sin siquiera darte cuenta, la mayor parte del whisky escocés se prepara con turba, dando lugar al famoso whisky ahumado y otorgándole ese sabor característico de hospital y farmacia. No hay mucha ciencia detrás de ello, bueno, sí tiene, pero para eso me tienes a mí:

La malta pasa por un proceso llamado «maceración», que es una palabra rebuscada para decir: Vamos a remojar cosas.

Es un proceso de separación sólido-líquido que sirve para facilitar el aprovechamiento de los azúcares de la malta. Después de que se moja se deja secar. Sin embargo, este proceso tarda muchas horas.

Con el tiempo las personas se dieron cuenta que era mejor calentar el agua con malta para que se secara rápido, y dado que en Irlanda, Escocia e Inglaterra hay mucha turba, ¿qué crees que utilizaron cómo combustible?, exacto: Uranio.

Broma, obvio que la turba, pero no sólo eso, con el tiempo se dieron cuenta que si usaban el humo de la combustión en el proceso de secado, la malta obtenía un sabor muy peculiar, y ese sabor es el mismo que puedes olfatear cuando entras a un hospital o a una farmacia…

Resulta que el proceso de combustión de la turba libera fenoles, el orto-fenol y el meta-fenol, ambos tienen las mismas propiedades organolépticas. El orto-fenol se impregna en la malta y le otorga el sabor, por otra parte, el meta-fenol tiene propiedades antisépticas, así que es usado en muchos desinfectantes y es lo que se usa en las gasas que te pones en las heridas, allí la razón por la cual el whisky ahumado tenga el sabor a medicina.

¿No te parece increíble?, todo está conectado, el humano siempre ha encontrado la forma de hacer reacciones químicas y soluciones sin darse cuenta de ello. Desde la combustión para liberar fenoles, hasta el cambio de color en un té de bugambilia.

Como te dije, aprender el porqué las cosas cambian de color, porque cambian de sabor o cómo el humo le da mejor sabor a los alimentos… Es una ciencia, es química, y por mucho es una de las más fascinantes y la que más poder y comprensión otorga a quien la domina.

Lo mismo pensaba cuando era niño, y por eso dediqué horas y horas a hacer experimentos para cambiar el color o el sabor de las cosas, desde líquidos hasta seres vivos, nunca me detuve.

Pero cuando eres niño eres fácil de impresionar, es la magia de ser niño. Todo experimenta un cambio paulatino de color, es algo arraigado a la variable del tiempo, pero… ¿Un cambio de color repentino?, ¿sin aplicar calor o sin moler hojas con piedras?, eso es de otro mundo.

Los juegos de química mi alegría (el comercial) es lo que hacían. Combinaban dos líquidos transparentes y de la nada obtenían un rosado-rojo como por arte de magia, incluso de rosa a amarillo con gotas de otro líquido. No usaban calor, no usaban piedras, ¡nada!, esos malditos desgraciados habían destruido todo en lo que creía y lo hacían con elegantes tubos de ensayo, mecheros y sensuales niños con batas de laboratorio… Estaba enamorado.

En mi navidad de los 6-7 años mi mamá me regaló el juego de química mi alegría, el avanzado. El problema es que era para niños mayores de 10 años. No sé la razón por la cual pedían esa edad, total, no recuerdo haber visto alguna nudista en el juego, pero a mí mamá no le importó y me lo compró a pesar de la restricción de edad. Creo que la ingenua pensó que era algo bueno y que así iba a convertirme en alguien inteligente… Pobre.

Como sea, aquí te va el secreto más oscuro del juego de química mi alegría: El juego contiene tubos con reactivos, y entre uno de ellos hay un pedazo de madera llamado «palo de Campeche». Pones a hervir o a remojar por días el palo en un tubo de ensayo y esto hace que el agua tome un color rosado.

Si entiendes algo de química sabrás para donde va la tirada. El palo de Campeche es un indicador natural, me explico:

Un indicador químico es una compuesto que nos dice (nos indica) la presencia de ciertas cosas, los más usados son para el pH, pero hay de muchos tipos más, como los usados en complejometría para detectar ciertas reacciones de coordinación o la presencia de ciertos metales.

Y eso es lo que hacía el juego de química mi alegría, usabas palo Campeche (rosa) y agregando ácido tartárico obtenías una solución que viraba (cambiaba de color) a un amarillo muy bonito.

En aquél entonces yo estaba llorando de la emoción, estaba entendiendo por primera vez en mi vida algunas cosas de química, claro, todo lo bueno se va, y esos grandes placeres de la niñez los he vuelto tan «obvios» que no me causan satisfacción, yo mismo con estos 20 años estudiando química me amargué la vida a través del aprendizaje.

Había más experimentos (eran casi 200), también te ponías a aplastar rosas y a usar col morada como indicador, era maravilloso porque el juego de química me pedía hacer cosas en las que yo ya tenía mucha experiencia. Me divertí como nunca, y creo que es de las mejores cosas que me han pasado en la vida.

:’)

Allí estaba yo, con seis o siete años, todos los días viendo contra la luz el cambio de color, haciendo mis primeras titulaciones, reinventando la tabla periódica y haciendo mis anotaciones. En ese momento decidí que iba a ser químico, y claro que lo logré, pero no por un título universitario o el poder resolver unos problemas en papel, yo fui químico el día que mi madre me dijo: «No necesitas la universidad, tú siempre has sido químico».

Por eso nunca he dejado de escribir sobre ciencia, divulgación o todas esas cosas locas e historias tan rebuscadas que ningún profesor me va a contar. Escribir va con la intención de darle a los niños y curiosos aquello que mi familia y los recursos de mi época no me pudieron dar: Satisfacer la curiosidad, responder preguntas y desentrañar los misterios de la naturaleza.

No importa si tienes siete años, veinte o cien, lo que sientes cuando entiendes las cosas es algo que no tiene precio, es algo que no se puede comprar.

Por eso mismo se debe de escribir e informar al vulgo, es la única forma de sacarlos de la ignorancia y de intentar devolverles la curiosidad que a veces la vida te asesina de forma silenciosa, y con ello, darles las herramientas para que puedan redimir su camino y el de la sociedad entera.

Bien lo dijo Víctor Hugo:

«A los que ignoran, enseñadles todo lo que podáis; la sociedad es culpable de no dar enseñanza gratis: es responsable de la noche que produce. Esta alma está llena de sombras, y allí se comete el pecado. El culpable no es quien ha cometido el pecado, sino aquél que ha hecho la sombra».

Al final del día todo está conectado, siempre todo recae en la ciencia central:

Desde el pigmento en una pintura rupestre, un megalocero atrapado en la turba, la turba ardiendo por debajo del suelo, el fuego calentando los hogares de los malvinenses, el humo dándole el sabor al whisky o un niño moliendo hierbas en su patio con la idea de conocer el mundo.

La química y la ciencia en general nos otorgan el conocimiento para entender la naturaleza, y créeme, no hay mejor forma de ennoblecer el corazón de un ser humano que el profundo entendimiento del mundo.

Escribo por los niños que hoy son lo que fui yo, escribo por quienes en su curiosidad intentan alcanzar el cielo, escribo por y para todos ellos, pero también escribo para yo mismo abrir los ojos tal y como los abrí la primera vez, para volver a sentir aquello que a veces siento dormido.

No dejemos de aprender del mundo… Como dijo mi padre Asimov:

«La educación es algo que nunca podrás terminar».

Y con esas palabras finalizo, nos vemos en la siguiente emisión…

#PeaceOut.

Johann Friedrich Böttger: El alquimista de los huevos de oro.

Bienvenido seas de nuevo a otro artículo de Ciencia Vulgar. Hoy estamos reunidos en esta hermosa tertulia llena de alcohol y drogas para hablar de los personajes más simpáticos de la historia: Los alquimistas.

Ya hemos hablado mucho de ellos en el blog, sin embargo, todavía hay cientos de fascinantes historias que giran en torno a estos personajes y sus peculiares vidas. Hoy vamos a ver una graciosa historia de las consecuencias de las mentiras, como si se tratase de la historia del niño que gritaba lobo y al final por mentiroso se lo terminaron comiendo, pues bueno, con los alquimistas no fue muy distinto.

Sin más que agregar, vamos a lo que nos concierne:

*    *     *

Johann Friedrich Böttger fue un alquimista alemán nacido en la ciudad de Schleiz (Alemania) en el año 1682. Centrarnos en su vida temprana o quebrarnos la cabeza para saber si le gustaba mucho comer mango, son el tipo de detalles que no valen la pena indagar, sin embargo, lo que si vale la pena mencionar es que una vez de adulto tuvo una ferviente devoción por dos pasatiempos: La magia y la alquimia. Sí, ambos se escuchan igual de malos. Pero bueno, estamos hablando del siglo XVII, ¿qué más se podía esperar?

Böttger.

El buen de Böttger se dedicaba a realizar exposiciones de sus distintos trucos de magia, que más que la susodicha magia, cabe destacar que era ilusionismo, engañar al espectador jugando con su atención. Si hay cosas malas que nunca combinen con la profesión de «mago», son sin lugar a dudas la arrogancia, la vanidad, la egolatría y la fanfarronería. Cosas que se le daban muy bien a este alquimista.

Böttger tenía especial interés en competir en las audiciones por el papel de Harry Potter, así que se la pasaba horas y horas buscando la famosa piedra filosofal, objeto mítico que, como bien sabemos, otorga la inmortalidad, convierte el plomo en oro y vuelve locas a todas las chicas (supongo).

Tanto fue su obsesión, que el pobre loco empezó a decir que él poseía el secreto para transmutar el plomo y otros materiales en oro. Esto es importante, la transmutación fue un secreto perseguido por cientos de años, nunca logrado, pero bien conocido por todos.

Por si fuera poco, no le fue suficiente el hecho de decir que sabía hacer dicha transmutación, sino que, abusando de su habilidad en el ilusionismo, engañaba a la pobre sociedad haciéndolos creer que en verdad sabía hacer oro.

Lo único que sabía hacer era engañar, desaparecer objetos jugando con la atención del espectador y luego apareciendo como por arte de magia una moneda de oro o una pepita, bueno, son cosas que se pueden aprender viendo muchos vídeos en YouTube, sin embargo, las personas del siglo XVII y XVIII poco sabían de YouTube y de ilusionismo, así que se dejaban seducir por los encantos de Böttger y se la terminaban comiendo toda.

El boca a boca fue alzando el prestigio del alquimista, pero, con lo que no contaba dicho hombre, es que más que prestigio era una metástasis, pues el rumor llegaría a los oídos del rey de Polonia, Augusto el Fuerte.

Augusto el Fuerte.

De Augusto podemos decir mucho, es un personaje famoso en la historia, cuentan los rumores que podía tomar ocho litros de vino al día y que tenía un hijo por cada día del año, cosa que no me voy a detener a desmentir o confirmar, pero lo que sí está claro es que el hombre era de gustos caros y que pagarlos era esencial.

Cuando Augusto se enteró de las habilidades del alquimista, cual fábula de Esopo vio en Böttger una seductora y muy sensual gallina de huevos de oro, ¿lo siguiente?, ir a por él.

Cuando Augusto termina dando con Böttger, le pide que fabrique oro para él, sin embargo, por miedo a que el famoso alquimista escapara, decide encerrarlo en un calabozo de su castillo hasta que fabrique cientos y cientos de toneladas de aquel material.

Cabe destacar (por obvias razones) que Böttger no sabía hacer oro, así que el pobre sujeto iba a estar encerrado toda su vida. Sin embargo, Böttger no era precisamente estúpido, y tenía una vaga idea de cómo hacer otro material igual de valioso para aquella época…

¿Cuál?, pues nada más y nada menos que la porcelana.

¿La porcelana? —Te estarás preguntando—, pues sí, la porcelana. Resulta que hace años la forma de hacerla era un secreto muy resguardado por los ingeniosos y egoístas chinos, en Europa nadie sabía cómo fabricar aquél material, por si fuera poco —como con todo lo extraño—, sobre aquél material giraban cientos de rumores atribuyéndoles propiedades fantásticas: Se decía que si bebías desde un vaso de porcelana era imposible ser envenenado, y también se decía que los chinos para demostrar su increíble virilidad, habían erigido un palacio hecho de porcelana.

¡Woorale!, la porcelana era tan importante que demostraba el poderío económico de un imperio considerando los juegos de té hechos de porcelana… Vale, lo compro, ¿pero un palacio?, tal vez es algo exagerado, ¿no crees?, ¡pues que se te caigan los calzones!

Aquella torre si existió, era nada más y nada menos que la famosa Pagoda de porcelana una torre de nueve pisos (aproximadamente 80 metros de alto) hecha a base de pura porcelana. Debido a las exploraciones europeas fue que el mundo se enteró de su existencia, muchos la consideraban una maravilla del mundo.

La vieja pagoda de porcelana.

Pero como toda buena maravilla, primero fue alcanzada por un rayo (lo que destruyó los pisos superiores), y años después, fue destruida por la batalla de Taiping. Que total, era como romper un plato grandote, era de esperar que algo le pasara, ¿no crees?

Sin embargo, en el 2010, un loco llamado Wang Jianlin, hizo una donación de algunos cientos de millones de dólares por amor a su cultura y sus raíces para que dicha torre fuera restaurada. Actualmente está localizada en la ciudad de Nanjing. Si algún día viajas a la tierra de los hombres de los ojos cerrados, pues bueno, ya tienes algo que visitar. En caso de que no vayas, igual te dejo una imagen.

Torre de porcelana de Nanjing

Pero estamos desviándonos, ¿de qué hablábamos?, ¡ah sí!, Böttger.

Pues el hombre ya se encontraba en un calabozo, fue asignado como asistente de un famoso hombre llamado Ehrenfried Walther von Tschirnhaus, no te preocupes si no puedes mencionarlo, yo tampoco pude.

SahgalghlasfghTschirnhaus

Este hombre ya se encontraba trabajando en la fabricación de la porcelana, como te dije, era un secreto muy ambicionado por todos los europeos. Aunque no se sabe cómo lo hizo a ciencia cierta, Tschirnhaus  elaboró porcelana con la ayuda de Böttger, y este último se ganó su libertad.

Augusto el Fuerte de inmediato ordenó que se hiciera una fábrica, la famosa «fábrica de Meissen», lugar que se dedicaría a fabricarla por toneladas. Ofreciéndole a ambos un enorme sueldo, tan alto que Böttger decidió quedarse por un tiempo.

Sin embargo, Tschirnhaus falleció antes de ver terminada dicha fábrica. Entonces te pregunto… ¿Quién crees que se quedó con la receta de la porcelana?, nada más y nada menos que el joven alquimista fanfarrón: Böttger. Esta es la razón por la cual muchos historiadores le adjudicaron la receta de la porcelana a Böttger y no a Tschirnhaus. Pero esa ya es harina de otro costal, muchos acuerdan en que fue un descubrimiento mutuo.

Pero poseer aquél secreto tenía consigo una ironía muy grande, ahora que Böttger era el único que sabía cómo fabricar porcelana, el hombre valía más, así que Augusto el Fuerte ya nunca lo dejó ir.

Vaya historia, solo en caso de que te estés preguntando: ¿Y qué carajos es la porcelana?, te lo voy a explicar rápido, digo, te puede servir en caso de que alguna vez te encierren en un calabozo por decir que sabes fabricar oro, aunque lo más probable (si eres de México) es que te secuestre un narco, no un rey:

50% de caolinita. La caolinita es un mineral [Al₂Si₂O₅(OH₄)] que se utiliza en la industria agroquímica para las plagas. El veneno para hormigas suele tenerlo, sirve para “impregnar” el agente activo en la estructura de dicho mineral. También sirven como pigmento de revestimiento en la fabricación del papel.

25% de cuarzo. Aquí el secreto de que ciertas vajillas de porcelana presenten esa propiedad de ser traslucidas.

25% de feldespato. Es un mineral (de los más abundantes en la corteza) que se utiliza principalmente para la cristalería de todo tipo. De hecho, donde veas vidrio, porcelana o cualquier cristalería en general, lo más probable es que tenga feldespato.

Luego de que combinas estos tres ingredientes, a grosso modo solo es calentar hasta casi dos mil grados Celsius para que se fundan, luego enfriar.

La porcelana es un material que tiene una alta resistencia al ataque químico, por esa razón se utiliza en mucha instrumentación de laboratorio. También tiene una alta resistencia al choque térmico, puedes cambiarlo de frío a caliente o de caliente a frío sin que el material se rompa —algo que no pasa con otro material de laboratorio, véase el caso del pyrex (vidrio borosilicatado)—.

Muy interesante como fue ambicionada la porcelana y los múltiples intentos que se hicieron para poder dar con ella, muy interesante toda la historia de nuestra Rapunzel alquimista. En general la historia de la ciencia siempre es fascinante y guarda con ella anécdotas muy divertidas.

Sin embargo, este problema (más que de composición química), no radicaba tanto en los materiales, si prestas atención solo son tres, dar con ellos no es difícil.

El problema fueron los casi dos mil grados Celsius que se tenían que alcanzar en el horno, pero bueno, eso ya será una historia para otro artículo, la transferencia de calor tiene mucho que decir sobre eso 😉

Sin más que agregar de momento me despido, recordándote que si aprendiste algo o te pareció interesante, puedes seguirme en mi página de Facebook para estar al tanto del nuevo artículo de cada semana (¡cof, cof!).

También puedes compartir este artículo con tus amigos, para que aprendan algo los malditos ignorantes, ¡pero sobretodo con tu abuela!

¡Hasta la próxima, saludos!

 

Asimov y el equilibrio químico en Yo Robot.

Para los que no tienen nada mejor que hacer son fieles lectores de este blog o de mi otro blog ─o sencillamente; aquellos que me han visto con más de un seis de cerveza en la sangre─: Saben con total seguridad, que apenas me pongo ebrio o pongo la pluma sobre el papel, lo más probable es que termine improvisando a capela un soliloquio sobre mi fascinación por Asimov y su universo, tanto el de ciencia ficción como el de divulgación científica.

Ese soy yo, mientras todos en la fiestas se están besando con cualquier gremlin pasajero y gastando sus miserables vidas en momentos que hacen que valga la pena vivirla, yo estoy en una esquina hablando conmigo mismo ─o con la pared─ sobre la importancia de las leyes de la robótica en nuestro día a día, y por su pollo: del como los futuros algoritmos y el aprendizaje de las inteligencias artificiales nos llevarán a un escenario post apocalíptico en el que HAL 9000 nos hará el amor a todos sin siquiera besarnos o ponerse un antivirus. HAL 9000 terminará y a la mañana siguiente solo nos pedirá un uber para que emprendamos el camino de vuelta a casa, después de ese día nunca contestará nuestras llamadas. Al final del día todas las inteligencias superiores son iguales. Los tres más grandes genios de la historia: Asimov, Kubrick¹ y yo, han tenido la suficiente imaginación y visión para tener una excelsa antelación a estos sucesos. Bien sabemos que estas personas no pueden estar equivocadas. Pero, volviendo al tema…

Hay una forma que a mí me encanta para saber si una persona ha leído o no ha leído al buen mesías Asimov, y sencillamente es preguntar sobre cualquiera de los 15 libros que componen su serie de La Fundación. El más desviado te responderá: «¿Está en Netflix»². Los demás buscarán mentirte ─digo, eres un tipo raro que está hablando de Asimov en una fiesta, eres presa fácil─, para atraparlos, lo mejor será que les recuerdes que aquella serie inicia con el libro de Yo Robot, de forma inmediata el sospechoso recordará la película protagonizada por Will Smith, mentirá por convivencia, y listo, gato encerrado. Ahora toma tu cerveza y tómatela a fondo, búrlate y regocíjate por saber que eres mejor que aquél mentiroso.

Abre otra, yo también lo haré mientras escribo, continuemos con esta historia:

Yo Robot es un libro que recopila tan solo nueve relatos. Todos están ambientados en la era de los robots ─preludio a La Fundación─. Todos estos cuentos abarcan aspectos morales y éticos de la humanidad y su relación paulatina con un cambio abrumador en la tecnología. Esta libro abarca desde una actitud tecnófoba hasta una situación en la que Asimov plantea el pensamiento religioso y sus consecuencias dentro de un robot. Son una locura que vale mucho la pena, una obra de arte que otrora volaba cabezas, ¿lo genial?, todavía lo sigue haciendo.

Este libro y otros del resto de la serie de La Fundación, han inspirado películas (Yo Robot), videojuegos (Star Craft), otros libros (hay cientos de homenajes) y, lo mejor de todo: Han sido prolijos en aquello de predecir con exactitud lo que pasaría en un futuro.

Indagar y escribir sobre lo que han inspirado estas historias y lo que han predicho, bueno, es harina de otro costal. Lo que no es harina de otro costal, es mencionar la razón por la cual Yo Robot destaca.

Primero que nada: es aquí donde nacen las leyes de la robótica. Aunque podría pasarte el link de google y que tu exhaustiva búsqueda te ayude a salir del letargo, mejor pondré aquí las tres leyes para evitarte el esfuerzo, además, de no hacerlo, esto no sería un blog altamente didáctico:

Primera ley: Un robot no puede lastimar a un ser humano o, por inacción, permitir que un humano sufra daño³.

Segunda ley: Un robot debe ser la perra de los humanos y obedecer a toda costa sus órdenes, excepto si las órdenes violan la primera ley⁴.

Tercera ley: Un robot debe velar por su seguridad, siempre y cuando esta protección no viole la primera y segunda ley.

Esto es algo molto bello. ¿Tres leyes?, ¿en qué famosa rama de la física (y en este blog) ya habíamos hablado tres leyes?, así es: termodinámica. Asimov se inspiró en dichas leyes para formular las suyas en su mágico universo, y no solo eso, casi cuarenta años más tarde formularía de forma excelsa el principio cero de los robots que sería homólogo al principio cero de la termodinámica ─algo de lo que ya hablamos en el artículo pasado─.

Bueno, interesante, ¿pero cómo se relaciona todo esto? Sencillo, pero primero hay que abrir otra cerveza, ¿listo?, continuemos:

Resulta que hay un relato dentro de Yo Robot llamado «Círculo Vicioso», en dicho relato Asimov hace un desplaye muy ingenioso de cómo se relacionan estas leyes y, dado que Asimov era químico, podrás imaginar cómo relaciona estas leyes, la química y la física de una forma única.

Hacerte un resumen de este relato no es un spoiler para el recopilado total, así que me tomaré la libertad de hacer lo que se me dé la gana, igual si lo deseas puedes dar click en el siguiente enlace y descargar dicho relato. Una vez terminado puedes volver y seguir con el artículo, ¿vale?, ¿listo?, tomemos más cerveza y continuemos:

Hay dos ingenieros en el planeta Mercurio, porque claro, ¿qué otro tipo de ser humano sería digno de ir a Mercurio?, ¿economistas?, ¿políticos?, ¿estudiantes de filosofía?, lo dudo.

Estos ingenieros están en una estación en dicho planeta y su misión es arreglar unas cosas (sí, cosas, si gustas puedes creer que fueron a arreglar «eldeste»). El problema es que la atmósfera artificial creada en la estación requiere electricidad. Dicha electricidad proviene de celdas solares que funcionan con selenio⁵. Uno de los ingenieros manda a un robot de última generación llamado Speedy a que recoja un poco de selenio en la mina más cercana. Pero, hace ya más de cinco horas que había desaparecido, ¿dónde carajos quedó nuestro robot? ─se preguntaban ellos, me preguntaba yo, te preguntarás tú.

Inician la búsqueda en la tropical superficie de Mercurio, cabe destacar que están usando unos trajes especiales para evitar ser chamuscados por las altas temperaturas que hay en el planeta (bueno, ni tan tropical). Solo pueden estar veinte minutos caminando en la superficie, si sobrepasan esa cantidad de tiempo quedan completamente cocinados dentro de los trajes.

Cuando encuentran a nuestro pequeño amigo, se percatan que quedó a unos metros de llegar al yacimiento de selenio y que el pobre está dando vueltas de manera misteriosa. Cuando el robot está a punto de llegar al yacimiento, para en seco y retrocede, pero apenas retrocede algunos metros, emprende el camino de vuelta al yacimiento. Los ingenieros quedan confundidos ante tal comportamiento, de hecho, uno de ellos piensa que el robot está ebrio. Entonces yo te pregunto: ¿Qué carajos estaba pasando con el robot?, ¿a qué se debía este comportamiento?

Para responder a esta pregunta vamos a requerir tres cosas: Primero, indagar en el pasado de la ciencia; segundo, repasar un concepto fundamental de la fisicoquímica; y por último más no por ello menos importante, abrir otra cerveza…

Henry Le Châtelier fue un famoso químico francés que vivió de 1850 a 1936. Nuestro buen amigo Châtelier debido a falta de Netflix, tenía mucho tiempo libre, así que dedicó su vida a dos cosas: A desentrañar los misterios de la química y a tener hijos, esto último se puede corroborar en la asombrosa cifra de 7 infantes.

A Châtelier le llamaban la atención muchas cosas, pero, para los físicos y químicos de finales del siglo XIX, había algo que no estaba del todo claro: ¿Por qué las reacciones no tienen el rendimiento que en teoría deberían tener?, ¿qué son esos factores y cómo los cuantificamos?

Para esto te voy a poner un ejemplo clásico, la reacción para la producción de agua:

2H₂+O₂ → 2H₂O

Si yo hago reaccionar dos moles de hidrógeno molecular con un mol de oxígeno molecular, obtengo dos moles de agua. Yo sé, ¿mol?, ¿qué carajos es eso?, de momento solo sirve que lo imagines como una medida de la cantidad de sustancia. Ya que desentrañar el concepto de mol puede ser algo complejo, incluso para los estudiantes universitarios (no muy talentosos) de química.

Si yo sé a través de cálculos que debo tener como producto dos moles, pues vale, todo bien. Pero, una cosa es la teoría, otra la práctica. Si llevas a cabo la reacción notarás que no tienes el rendimiento esperado, ¿por qué?, bueno, eso es precisamente lo que desentrañó y dejo claro Châtelier con su principio postulado en 1884:

«Si se presenta una perturbación externa sobre un sistema en equilibrio, el sistema se ajustará de tal manera que se cancele dicha perturbación hasta que el sistema alcanza una nueva posición de equilibrio».

Yo sé que no dice mucho, cuando lo escuché me pasó de noche, y esto debido a que esto se entiende con termodinámica, de hecho, la postulación formal requiere unas derivadas parciales de algo que no te voy a enseñar porque sé que las matemáticas te violaron de chiquito. No pasa nada, no debes sentirte avergonzado, esto se puede entender explicándolo de otro modo, pero para ello vamos a requerir tu atención, y claro, otra cerveza:

Imagina que tenemos una fábrica donde ensamblamos autos de forma manual, en dicha fábrica nos llegan las siguientes piezas (para simplificar): 4 llantas, el sistema interno y la carrocería.

Si yo quiero armar un auto, requiero sí o sí esos elementos, no puedo poner un carro a la venta sin 4 llantas, ¿estamos de acuerdo?

Cada auto que armamos los metemos en una bodega grande donde cada cierto tiempo vienen a recogerlos.

Un día normal estamos disfrutando de nuestra esclavitud laboral y armando los autos, pero, hace mucho frío, demasiado, entonces movernos nos resulta difícil y hasta cierto punto la fatiga es demasiada, este factor de temperatura afecta a la producción. Si antes hacíamos 20 autos al día, ahora haremos unos 15. Si hace mucho calor empezamos a desfallecer por golpes de calor, y pasamos a una producción de 13.

Un día puede pasar que el clima sea estupendo, pero no tenemos las 80 llantas que se requieren, así que tampoco podemos hacer los 20 autos que normalmente hacemos. Incluso podría darse el caso en el que hicimos los 20 autos perfectamente, pero el sujeto que los sacaba de la bodega no viene por ellos, entonces no podemos producir más, no tenemos donde ponerlos.

Bueno, total, nuestro negocio apunta a ser un maldito fracaso, por eso usamos robots en la actualidad. En fin, este ejemplo es exactamente como se gobiernan las reacciones químicas.

Los factores externos de los que hablaba el lujurioso Châtelier eran precisamente esos: Temperatura, presión, concentración. ¿Y nuestro equilibrio?, pues la producción normal de 20 autos por día.

Esos factores alteran el equilibrio de 20, y nuestro sistema de producción se adapta a las condiciones hasta alcanzar un nuevo equilibrio, 16, 14, 13 autos. Esto siempre y cuando seamos conscientes de que debemos respetar otras leyes importantes (excepto si eres mexicano, en esta favela puedes romperlas todas).

Así tengamos condiciones óptimas de producción, estemos felices y tengamos nudistas bailando en la fábrica, no podemos hacer 21 autos, no podemos pasar esa cifra porque estaríamos violando el principio de conservación de la materia (del cual ya hablé como 200000 veces en este blog y a estas alturas ya deberías dominar). La única forma de superar los 21 sería teniendo más material, que claro, puede darse el caso.

Esto fue muy importante (sí, con negritas). Si eres una persona guapa, inteligente y de buenos gustos, lo más probable es que también seas fan del blog, y como bien sabrás, justo por estos años es que se estaba desarrollando la fisicoquímica. Este equilibrio y su funcionamiento ayudó a un hombre a salvar a la humanidad de la inanición, pero esa historia ya la conté, si quieres leerla puedes dar click en el siguiente enlace.

Este equilibrio tiene muchas aplicaciones en prácticamente toda la industria química. Muchas veces una reacción se detiene de la nada, y la forma de mantenerla en equilibrio es retirar el producto formado, así el sistema se ve obligado a consumir los reactivos y seguir formando producto hasta alcanzar un nuevo equilibrio. Claro, si retiramos el producto de forma constante, dicha reacción nunca se detendrá a menos que quitemos todos los reactivos. Algo que no suele pasar porque este mundo está lleno de gente avariciosa que siempre quiere estar produciendo, bendito sistema capitalista globalizado.

Si nuestras reacciones no tienen la temperatura adecuada pasa lo mismo. Incluso la presión afecta. Muchas veces un científico publica sus nuevos descubrimientos en síntesis química y la forma de hacerlos, los intentas replicar en tu laboratorio y no alcanzas el mismo rendimiento, ¿Por qué?, pues resulta que aquél desgraciado lo estaba haciendo desde el Himalaya y no especificó la presión, o tal vez en un lugar muy húmedo, y dado que la humedad es agua, es concentración en nuestra reacción, y bueno, eso cambia el equilibrio. Todo cambia el equilibrio, maldita química caprichosa.

Ahora tomemos otra cerveza, yo ya no tengo, así que el equilibrio me ha obligado a ir por una botella de vodka para alcanzar el nuevo equilibrio de mis beodos caprichos, ¿listo?, volvamos a Mercurio:

Uno de los ingenieros en el espacio era tan listo como yo, así que se percató que la temperatura de Mercurio era tan grande como para producir óxidos gaseosos a altas temperaturas que eran altamente corrosivos para el pobre del robot.

Su orden era obtener selenio (respetando la segunda ley), pero, al acercarse al yacimiento, ¡boom!, se activaba la tercera ley, la cual era protegerse a sí mismo. El robot por un error de programación entró en un conflicto de repetir una y otra vez ambas ordenes, esto en programación se llama bucle.

Para que el robot saliera de este equilibrio, el ingeniero (el inteligente) ideó un plan: Si los gases eran peligrosos para el robot, solo era cuestión de aumentar la concentración de compuestos peligrosos en la atmósfera. Así que lanzaron (con ayuda de otros robots gigantes) siete toneladas de un compuesto químico que se convertiría en gases con la alta temperatura, lo que conocemos en química como una reacción de descomposición.

Con esa cantidad de gases sería más peligroso el ambiente y haría que el equilibrio de las leyes robóticas de Speedy lo hicieran retroceder lo suficiente como para que escuchara nuevas órdenes y hacerlo salir del bucle en el que estaba atrapado.

El problema es que aquellas toneladas de compuestos químicos no fueron suficientes como para que la concentración de sustancias químicas en la atmósfera fuese lo suficientemente peligrosa. El robot retrocedió, pero unos pocos metros, apenas lo hizo alcanzó un nuevo equilibrio de distancia con la fuente de peligro. El cómo se iban descomponiendo los compuestos, alcanzando un equilibrio de concentraciones, que a su vez hacían cambiar el equilibrio en la programación de las leyes de la robótica, es lo que conocemos como equilibrio múltiple. Pero esto ya es harina de otro costal, que tampoco vale la pena mucho romperse la cabeza en ello, el nombre del tema es… tú sabes, intuitivo.

¿Y cómo resolverían estos ingenieros este desdichado problema?

Pues bueno, yo sería muy buena persona si te dijera. El problema se resolvió cambiando el equilibrio entre, no la segunda y tercera ley, sino aumentando el equilibrio entre la primera ley (la de no lastimar humanos) y las otras dos leyes.

Asimov era un químico, y siempre le gustó jactarse de ello en sus historias. Su maestría para con pequeños detalles tocar todos los temas de la química era inigualable, hasta que murió él y nací yo, claro está. Ahora la cosa está en mis manos.

Hoy hemos desentrañado un concepto fundamental de la química: El equilibrio químico. Lo hice por tres razones:

Primero, para motivarte a que leas las historias de Asimov, que son indispensables para legos en la química como para profesionales de la misma, la pedagogía de Asimov es pura magia hecha letras.

Segundo, el concepto de equilibrio químico lo usaré en futuras entradas.

Y tercero, más no por ello menos importante: Ando muy ebrio, este blog me está volviendo alcohólico.

Espero y hayas entendido y apreciado la magia detrás de este excelso texto prolijo que tanto me caracteriza. Si aprendiste algo no dudes en seguir la página de Facebook para estar al tanto de nuevas entradas, y claro, compartir esta entrada con tus amigos y con tu abuela. Así todos podemos aumentar el número de ventas en la obra de Asimov y ver si de puro milagro nos hacen una reimpresión de sus obras, que apenas he leído doscientas y me faltan otras trescientas.

Saludos and…. #PeaceOut.

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1. Yo sé que la película está basada en la obra de Arthur C. Clarke, pero ya estamos hablando de Asimov, no nos vamos a poner a dar cátedra de la historia de la ciencia ficción, si lo que quiere leer es un artículo que hable sobre la historia de la misma, bueno, puede leer el siguiente artículo ─que es una traducción que yo hice sobre un texto de Asimov─.
2. Ya hay una posible adaptación para la pantalla pequeña. Si quieres saber más del tema y llenarte de hype como yo, puedes consultar el siguiente enlace.
3. Es decir, un robot no puede hacerse de la vista gorda cuando el peligro asecha al ser humano.
4. Indispensable para que la humanidad no utilice a los robots con fines bélicos. Podrá parecer estúpido que esto sea posible. Pero Asimov explica el cómo se logró esto en un futuro, como dato curioso: fue gracias a las matemáticas y ecuaciones complejas que gobiernan los cerebros positrónicos de los robots. Ya usaremos este dato en otra entrada para explicar algunos misterios de la probabilidad y la estadística.
5. Algo visionario, si te tomas la molestia de leer los materiales actuales de celdas solares. Notarás que las últimas alternativas para mejorar su eficiencia, precisamente es la de utilizar selenio. Si quieres saber la razón, puedes estar al pendiente de esta otra serie que prometo algún día terminará.

¿Por qué cuando soplamos el aire es frío pero cuando hacemos «ahhh» el aire es caliente?

Bueno, este es el primer artículo de ciencia vulgar del año. Me gustaría decirles que habrá mucha actividad, pero eso sería comprometerme, y no, no me gusta el compromiso. Para escribir estas odiseas hace falta que Ulises esté de buenas, hoy es uno de esos días, pero los demás… pocas veces, siempre estoy de malas, así soy yo, y ya poco se puede hacer para cambiar a estas alturas del partido.

Tengo una lista de pendientes, desde preguntas que me mandan amigos, cosas que veo en el internet o peticiones personales por el apartado de mensajes de wordpress, siempre digo que los haré y no hago nada, pues bueno, pienso acabar con esa lista de pendientes de una vez por todas. Paso a pasito, tampoco los acabaré de un golpe, pero intentaré hacerlo.

Esta duda surgió de un debate en una página de Facebook en la que todos los supuestos ingenieros y científicos estaban dando una explicación, pero en vez de preferir responder con sencillez, decidieron hacer una pelea por ver cual simio trepaba a la rama más alta de los árboles usando un vocabulario que ellos designan como «científico». En fin, todos vosotros sabéis que a mí esas ropas no me quedan (porque soy gordo), y yo, prefiero la sencillez antes que lo complicado y lo soez antes que lo elegante.

Debo decirles que esta pregunta no es tan sencilla como otras que andan por allí respecto a este mundillo lleno de cosas que parecen obvias pero que no lo son, para ello usaré dos cartas: Mi carta monstruo, mecánica de fluidos, con 3000 de ataque y 3000 de defensa, y claro; mi carta trampa favorita, la maravillosa termodinámica.

La bibliografía está compuesta por tres libros (para todo aquél enfermo mental que quiera ahondar en el tema):

1.- Thermal Physics de Kittle and Kromer.
2.- Fisicoquímica de David Ball.
3.- Mecánica de fluidos de Robert L. Mott.

─Efraín, así no se referencian los libros, ni siquiera estás poniendo la edición, además van al final, ¿no aprendiste nada en la universidad?
─No, por eso me expulsaron, no sé seguir tus jodidas reglas académicas, y me importa una mierda. Mi blog, mis reglas.

Sin más que agregar de momento, a otra cosa mariposa:

Primero que nada, vamos a dejar clara la diferencia entre soplar y «ahhh». Soplar es lo que haces cuando quieres enfriar la sopa para no quemarte el hocico, el aire es frío, esto facilita que la sopa disminuya su temperatura y tú puedas ingerir tus sagrados alimentos.

Por otra parte, «ahhh», es usar el aliento, el aire es más caliente. Es el que usas para limpiar tus gafas, espejos o cualquier cristalería o superficie que, se supone, debería estar reluciente. En invierno lo usas para calentar tus manos.

También «ahhhh» es el que usas  para los orgasmos, para darle a entender a la chica que eso que le estás haciendo (o te está haciendo) lo estás disfrutando a tope, pero, por el dinero que le pagas la hora, ni siquiera deberías aclararle las cosas, pero bueno, esa es otra historia.

Y aquí es donde entra la pregunta: ¿Cómo dos corrientes de aire que provienen de nuestro cuerpo pueden tener dos temperaturas distintas?, ¿es acaso que somos algún tipo de calentador de agua?, ¿es este otro de los maravillosos secretos de la homeostasis que tanto elogian los médicos y que utilizan para consagrar al cuerpo humano como una de las mayores maravillas creadas por Dios?, pues no, lamento romper tus sueños, pero esto poco tiene qué ver con el cuerpo humano, el cuerpo humano es una mierda, aquél que piense que es lo mejor creado, no tiene idea ni de cómo funcionan otros seres vivos o no ha vivido la maravillosa experiencia de tener cáncer.

El aire cambia su temperatura justamente fuera del cuerpo, no dentro de él, mira…

Cuando yo estaba en la universidad, mi maestra de termodinámica era malísima para explicar las cosas, gracias a Dios yo no lo soy, ¿simplifico?, sí, como todos, pero sin perder la esencia. Por ejemplo, yo pienso abogar a que las leyes de la termodinámica son cuatro, no tres. Mi maestra decía que son tres y un principio cero «tan obvio» que ni siquiera hacía falta ahondar en él, a mí no me gusta eso de ver como «obvio» algo tan fundamental como los principios de la termodinámica, pero bueno, cada quien.

En caso de que vivas debajo de una piedra en la que todavía no se descubre la termodinámica, aquí te va el parafraseo de lo que establece el principio obvio (también conocido como «principio cero»):

«Todo sistema termodinámico tiende al equilibrio térmico».

De hecho, la postulación formal es mucho más rigurosa, solo es cosa de que le eches un clavado a la Wikipedia o al libro de Kittle and Kromer:

«Existe una determinada propiedad, denominada temperatura empírica, que es común para todos los estados de equilibrio que se encuentren en equilibrio mutuo con uno dado».

¡Ufff!, cada vez más complicado, vamos a quedarnos con la primera, pero, ¿qué significa todo esto de que las cosas tienden al equilibrio térmico? Pues bueno, creo yo que lo mejor será usar una curiosidad matemática clásica:

Si A es igual a B, y B es igual a C, entonces A es igual a C.

Dicho en lenguaje matemático:

A = B
B = C
A = B V B = C → A = C
A = B V B = C
A = C

Esto es lo que maravilla de la pregunta, esto es lo que relaciona la homeostasis del cuerpo humano y el hecho de que podamos llegar a creer que somos capaces de regular la temperatura del aire dentro de nosotros: Cuando varios cuerpos están en contacto y el tiempo transcurra, sí o sí deberán todos tener la misma temperatura, puede ser algo rápido, o puede ser algo que tome miles de años, pero el principio cero nos dice que tarde o temprano todos estos deben cumplir con aquello de tener una misma temperatura (un equilibrio térmico). Es una ley física, y a diferencia de las leyes de tu país… Esta no se puede romper.

El cuerpo humano tiene una temperatura aproximada de 37°C, es lógico pensar que entre más tiempo pase el aire dentro de nuestro cuerpo, más debe aumentar o disminuir la temperatura del aire hasta acercarse a esos 37°C, es decir: Hasta alcanzar el equilibrio térmico. Sin embargo, cuando soplamos o usamos el aliento, esto no parece cumplirse, no pareciese que estemos a algo cercano al principio cero, de hecho, se vuelve poco intuitivo, ¡¿Por qué somos capaces de cambiar la temperatura en cuestión de segundos?!

Y esto se responde prestando un poco de atención, solo es cuestión de que veas la posición de tus labios entre soplar y usar el aliento. Cuando soplas la abertura es pequeña, cuando usas el aliento abres mucho la boca.

Para dejar esto más claro es hora de hablar un poco de mecánica de fluidos. Para ello usaremos dos factores clave: El principio de continuidad y la tasa de flujo volumétrico.

Imagina una tubería por la que pasa un fluido, cualquier fluido es bueno, supongamos que es agua. Pues bien, toda la masa que entra por la tubería (si no hay acumulación) tiene que salir. Si yo meto un litro de agua, un litro de agua sale, si saliera solo medio litro, forzosamente el medio litro faltante está dentro de la tubería, nada desaparece por arte de magia, lógico. Matemáticamente esto se expresa de la siguiente manera:

ρ1*A1*V1 = ρ2*A2*V2

Donde ρ es la densidad del fluido, A es el área de la sección por la cual está atravesando, y V es la velocidad.

Puedes notar la igualdad, esto es algo obvio, no importa si la entrada de la tubería es grande o pequeña, o si la salida es más grande o pequeña. Al final del día la cantidad de masa que entró por un extremo, debe salir por el otro.

Ahora, por otra parte tenemos la ecuación para medir la tasa de flujo volumétrico:

Q = A*V

Donde Q es el flujo volumétrico (caudal, es decir; que tanto volumen por segundo sale de la tubería), A es el área de la sección, y bueno, V es la velocidad del fluido.

El cómo se relacionan ambas no tiene tanta importancia para el tema sobre la mesa, pero quiero que prestes especial atención a la del flujo, porque si despejamos la velocidad podemos darnos cuenta de algo muy interesante:

V = Q/A

La ecuación nos dice que la velocidad aumenta entre más pequeña es el área por la cual fluye el fluido, y claro, disminuye cuando el área aumenta. Puedes probar metiendo datos, aunque verlo como una fracción ya debería ser algo obvio. Es más pequeño un cuarto que un medio, más pequeño un octavo que un cuarto, etcétera. Entre más grande es el número en el denominador (el número que aparece abajo), más pequeña es la cantidad, en este caso, la velocidad.

Y todo esto lo menciono porque llegó la hora de mencionar el famoso efecto Venturi:

Inhala fuerte, ahora sopla. El aire viene desde tus pulmones, pasa por tu garganta y llega a la boca con una determinada presión. Cuando sale cambia su velocidad, porque como ya mencionamos, al ser la abertura menor, esto hace que se incremente la velocidad del aire. Pero, al salir de tu boca, ¡magia!, se expande. Esto es obvio, viene comprimido por la presión que tú ejerces, al salir a la atmósfera este aire debe expandirse por la disminución de presión.

Y pues resulta que Venturi ya había estudiado este efecto al que se bautizó con su nombre. Dicho efecto nos dice que cuando un fluido aumenta su velocidad por pasar a través de una sección menor, automáticamente su presión disminuye, hasta cierto punto es algo lógico. Pero no siempre resulta del todo, aquí lo es porque tú puedes sentir la presión que estás ejerciendo, pero en una tubería hecha de un material inerte y sin vida, poco podrías darte cuenta.

De hecho puedes disminuir tanto la presión hasta generar un vacío, es decir: Si un fluido pasa a través de una tubería que experimenta distintas disminuciones del área de la sección por la cual atraviesa, podemos disminuir tanto la presión aumentando la velocidad que llegará un punto en el que esto generará una presión negativa, dicho mal y pronto: Nos dará la sensación de que la tubería absorbe en vez de expulsar cosas.  Y esto va en contra de la intuición, porque como bien sabes, si le haces un agujero a una manguera de agua, es obvio que esta saldrá, pero, el efecto Venturi nos dice que dependerá del área y la velocidad que esté en una determinada sección de la manguera, ¡toma esa!

Ahora, eso pasa cuando soplas. El aire disminuye su presión, es decir, sufre una descompresión. El efecto Venturi nos dice que por dicha caída de presión debe haber algún tipo de efecto de «absorción de aire», ¿no?, pues sí pasa.

El aire que sale de tu boca «absorbe» el aire que está rodeando tu cara, que, por lo general, suele estar por debajo de los 37°C que le corresponden a tu cuerpo, esto hace que se mezcle y de forma inmediata ya no puedas sentir que está caliente como el del aliento. Esto ocurre en una fracción tan pequeña de tiempo que no te percatas, pero así pasa. Si usaras una cámara de las que te detectan temperaturas, podrías ver cómo cambian los colores y cómo se mezclan las corrientes de aire, las corrientes que rodean tu cara y la corriente saliendo de tus deliciosos y carnosos labios.

Antes de proseguir quisiera decirte que el efecto Venturi tiene aplicaciones de todo tipo, desde las mascarillas que se usan en el hospital, hasta la extracción de petróleo. Esto es obvio, siempre que escuches efecto Venturi solo basta relacionarlo con la succión y la «absorción», donde haya algo de eso seguro podrás toparte una que otra aplicación del efecto Venturi. Pero en fin, prosigamos:

El efecto Venturi aporta al cambio de temperatura por el hecho de mezclar masas de aire, pero, ahora falta un factor mucho más interesante… El efecto Joule-Thomson.

Para fines prácticos, he de decir que esto se explica tomando como base el aire que respiramos, la presión atmosférica normal y otras simplificaciones, así que cuidado, lo siguiente, en teoría, no aplica ni para todos los gases ni para todas las condiciones:

Hace años, James Joule y William Thomson (que después sería llamado Lord Kelvin) hacían un interesante experimento en el que bombeaban aire a través de un pequeño ducto. Lo hacían con una bomba muy parecida a la que se usa para inflar las cámaras de las bicicletas. Pues bien, esto causaba un incremento de presión, pero, el ducto estaba conectado a una cámara donde la presión disminuía debido a un tapón poroso. Cuando los hombres midieron las temperaturas, se percataron que la temperatura en el lugar donde había mayor presión, era mayor, y que, el lugar donde la presión disminuía, y ergo, el gas se expandía, resultó ser inferior. Dicho en román paladino: La expansión del gas lo estaba enfriando.

La mayor parte de los gases cumplen esto si y solo si están dentro de unos rangos normales de temperaturas iniciales y dentro de unos rangos de presión. Para fines prácticos, el aire normal cumple con esto. Siempre que el aire (que es una mezcla de distintos elementos) experimenta una expansión, disminuye su temperatura.

Este efecto fue bautizado por el nombre de sus descubridores: Efecto Joule-Thomson. Y su principal aplicación es para licuar gases, es decir, volver líquidos los gases y así poder transportar mayor cantidad de ellos de una forma mucho más económica.

¿Y todo esto no es precisamente lo que pasa con el aire de tu boca?, pues sí. Al momento que soplas estás ejerciendo una determinada presión, cuando el aire pasa por tu boca aumenta su velocidad y su presión disminuye, esta disminución de presión hace que las partículas que componen el aire se separen, ya que, como podrás imaginar, a mayor presión más juntas están, pero al no sufrir esta presión las mismas son libres de expandirse, y bueno, debido al efecto Joule-Thomson, estas disminuyen su temperatura.

La razón por la cual disminuye la temperatura es debido al movimiento, eso se explica con la teoría cinética molecular o usando un poco de mecánica estadística (consultar David Ball), pero  bueno, para entender eso habría que ahondar mucho más y más. La forma más simple de explicar esto sería decir que las cosas entre más rápido se mueven más calientes son, y entre más despacio, pues más frías.

Si no me crees intenta frotar tus manos rápidamente una con la otra, entre más rápido más caliente, entre más lento ni siquiera notarás un cambio de temperatura. Pues bien, lo mismo pasa con las partículas que componen los gases.

En otra entrada ahondaré en todo lo que tiene qué ver con la teoría cinética molecular, la mecánica estadística, entropía  y un sinfín de cosas que nos ayudan a comprender un poco más de este incomprendido mundo, pero de momento allí ya tienes una aproximación.

Pero, no tan rápido, un último detalle: No he dicho porque los labios abiertos en el aliento dan la sensación de un aire más caliente.

Error, no es que esté más caliente, de hecho, ese aire está a una temperatura muy aproximada a tus 37°C, no confundas hechos con lo que tú sientes, como te dije, no hay nada más estúpido que el cuerpo humano.

Resulta que tu cuerpo está a 37°C, pero tu piel rara vez está a esa temperatura. Recuerda que tu cuerpo intercambia energía con los alrededores en forma de calor, la vida misma es una lucha constante para mantener esos 37°C a la que los procesos bioquímicos de tu cuerpo realizan sus funciones de forma óptima.

La piel rara vez está a 37°C, constantemente está perdiendo calor a través de radiación y de convección con el aire que te rodea.

Dado que el aire que proviene dentro de ti está a una temperatura mayor que la de la piel, en el momento en que este la toca, tú crees que está más caliente. Esto es por la segunda ley de la termodinámica, que dicho mal y pronto nos dice que las cosas que son más calientes transfieren calor a las cosas que son más frías, y no al revés.

Tu piel, al tener una menor temperatura, «absorbe» energía del aire que exhalas a mayor temperatura. Esto te da la sensación térmica de que está más caliente, en efecto, estás experimentando una transferencia de calor.

De hecho, si la diferencia de temperatura fuera muy alta y tu piel fuera una buena conductora, podrías llegar a quemarte. Esto pasa cuando tocas los metales calientes, no es lo mismo quemarte con un metal a 70°C que con agua a esa misma temperatura, sin duda alguna el metal te dolerá más por el simple hecho de que es mejor conductor, transferirá tan rápido el calor que eso se reflejará en lo que tu cuerpo interpreta como una quemadura, daño celular, ¡toma esa!

Ya para despedirme, te voy a ilustrar eso último en un ejemplo más sencillo para ver si has estado prestando atención:

Es invierno, te levantas a las 3:00 am porque necesitas ir al baño, sin embargo, no encuentras tus calcetines.  Vas a poner tus pies en el suelo, por suerte tienes una alfombra, ¿qué prefieres pisar?, ¿la alfombra o el suelo?, ¿qué está más frío?

Si pensaste que el suelo está más frío, ¡error!, ¿no recuerdas el principio cero?, si A es igual a B, y B es igual a C, forzosamente A es igual a C.

Tal vez me dirás que tú lo sientes más frío, ¿no?, ¿no recuerdas cuando dijimos que el cuerpo es estúpido?

La cerámica de tu suelo tiene pequeñas partículas de óxidos metálicos, en teoría, la cerámica es mucho mejor conductora que la tela de la alfombra. Tu cuerpo está a una temperatura mayor que la del suelo, ergo, tú vas a transferir calor. El qué tan rápido lo haces dependerá de qué tan buen conductor es el objeto, y, dado que la cerámica del suelo es mucho mejor conductora de calor… Sorpresa, pierdes calor de una forma más rápida y eso manda una señal eléctrica al cerebro que lo interpreta como algo más frío, aunque no sea así, porque obviamente el suelo, tu cama, la alfombra y todo, en teoría, están en equilibrio térmico con la temperatura ambiente.

A = B = C

Dígame maestra… ¿Todavía le resulta demasiado obvio?

Desde el soplido para enfriar la sopa hasta el suelo frío en invierno, la ciencia nos demuestra que detrás de lo obvio siempre hay algo complejo, y esa es la magia de todo este mundillo hecho para drogadictos y gente a la que le gusta sufrir mucho, como yo.

¡Nos vemos en el siguiente artículo!

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Charles Hall Potter y la piedra filosofal de aluminio.

¡Ahhh, los humanos!, los humanos somos una especie demasiado curiosa, transformamos el mundo con una facilidad increíble, siempre buscando satisfacer nuestras necesidades básicas. Pero, la inteligencia que se nos ha otorgado (sólo a algunos, me incluyo, claro está) no sabe dimensionar, no sabe concebir de manera adecuada aquello de «necesidades básicas».

¿Qué pasa cuando desbordamos de lo básico?,  nace nada más y nada menos que la ambición, uno de los peores cánceres de la humanidad. Por esa razón nos dejamos cegar por el brillo del oro, por esa razón todos buscamos fama, por esa razón le compramos ropita a nuestro perro pug creyendo que así se verá más mono aunque siga igual de feo.

¡Sigue siendo horrible!

Hoy, aquí en tu canal favorito de divulgación y textos excesivamente largos, voy a contarte una de las cosas más ridículas a las que les hemos tenido tanto amor y que con el tiempo se convirtió en algo carente de todo valor. Incluso puede que te sorprendas que en otro tiempo pudieras haber sido tremendamente millonario, pero no, ahora sólo eres otro pobre más del montón.

Sin más que agregar de momento doy por iniciada esta sesión, en 3… 2… 1:

.   .   .

El aluminio es el elemento número 13 de la tabla periódica, eso quiere decir que está antes del 14, y no me lo vas a creer, pero también tiene la propiedad de estar después del 12. Es una característica muy especial del ordenamiento de los números.

El número 13 significa que en su núcleo posee 13 protones (partículas positivas). Esto de los protones es lo que le otorga la «huella dactilar» a cada elemento, es su identidad química como tal.

Puede que esto no te aporte nada nuevo, total, ¿quién no ha escuchado del aluminio?, con él se fabrican instrumentos de cocina, charolas, inclusive las latas de aluminio son algo que vemos todos los días (en especial los fines de semana).

No me resulta extraño que te resulte tan familiar, de hecho, el aluminio es el metal más abundante de la corteza terrestre y ocupa el tercer lugar como elemento más abundante.

¿El problema?, bueno, debido a la configuración de electrones que posee, lo convierte en un elemento altamente reactivo, el metal está dispuesto a reaccionar con todo aquello que requiera electrones, esto último hace que sea imposible encontrarlo en estado puro. Claro está, «imposible» es sinónimo de escasez, y donde hay escasez hay alguien queriendo tener aluminio a toda costa.

En la historia hubo grandes científicos que le dedicaron tiempo, no sólo a su descubrimiento, sino a intentar aislarlo, ya que, una vez que reacciona con algo más no nos sirve del todo. Entre ellos están: Humphrey Davy, famoso químico que descubrió otros elementos y que fue mentor del famoso Michael Faraday; Hans Christian Ørsted, físico y químico que hizo aportes importantes al electromagnetismo. E incluso Friedrich Wöhler; famoso por ser el padre de la química orgánica al descubrir que se puede sintetizar en un laboratorio sustancias que se creían que solo podían generar los organismos vivos (la urea, por ejemplo).

Todos ellos contribuyeron a descubrir y aislar el aluminio, pero, al igual que todo aquello que se hace en un laboratorio, poco sirve si se hace en pequeñas cantidades y si resulta muy costoso, cosa que era exactamente lo que sucedía con el aluminio.

Esta escasez hizo que todos aquellos con dinero en la mano le pusieran el ojo encima y empezaran a verlo como un metal valioso, solo para que te des una idea: El aluminio llegó a costar más que el oro, así sin más, el metal de la lata que tiras todos los días, había rebasado a uno de los metales más diva de toda la historia, ver para creer.

Tan así era este metal, que Napoleón III invirtió una fortuna para fabricar una cotizadísima vajilla hecha de puro aluminio, ¡pero qué finura! Esa vajilla había sido fabricada para ser usada con los invitados más prestigiosos. ¿Y en dónde comían los otros pobres diablos?, bueno, pues en la vulgar vajilla de oro, ¡qué vituperio!

Esto del aluminio poco está de parar allí, los precios estaban por los cielos, ¿y por qué no?, había que llevar al aluminio al cielo (de forma literal), presta atención, que lo que estoy a punto de escribir es sumamente importante, muy, muy importante, es una alegoría al exceso, a la estupidez humana:

Como bien sabrás (¡Cof, cof!), George Washington fue el primer presidente de USA, y no sólo eso, sino que fue uno de los líderes del movimiento de independencia de dicho país contra el imperio británico, considerado padre  y héroe de la patria.

No hay presidente ni personaje más emblemático que George Washington, por algo su rostro está impreso en el billete de dólar, pero no era suficiente, había que darle algo más a un hombre muerto. ¿Qué mejor idea que erguir un monumento a su nombre?

Eso fue lo que se hizo, en el 1840 se diseñó el famoso obelisco a George Washington, dicho proyecto tardaría poco más de cuarenta años en ser terminado (1884). ¿Por qué es algo excesivo este monumento?, pues más que nada porque por esos años estaba la guerra civil estadounidense, y como en toda guerra hay escasez de dinero, ¡pero hombre!, ¿por qué alimentar a familias y reconstruir el país cuando podemos construir un enorme obelisco?

¡Whoaaa!

En fin, por si fuera poco, cuando se terminan los obeliscos y las pirámides, se suele poner algo llamado «piramidión», que no es otra cosa que la punta más alta de dichas estructuras. Eso es algo que se viene haciendo desde la antigua arquitectura egipcia, suelen ser de oro, plata o alguna otra aleación de metales valiosos, como el electro, por ejemplo.

Pues adivina, en aquél entonces el aluminio fue el metal privilegiado, ¿por qué?, pues por ser el más caro del momento, sólo para que te des una idea: El piramidión era una estructura gigante de casi 3 kilogramos de puro aluminio. Y dado que el aluminio es un metal muy ligero; estamos hablando de una estructura de un tamaño muy grande.

La ambición hizo que el gobierno de los Estados Unidos terminara ese proyecto, cuenta un historiador que medio kilogramo de esquirlas de aquél metal hubiesen sido suficiente para pagar un jornal a todos los trabajadores que erigieron el monumento. En fin, más importante el monumento que el estado económico del país, sin duda alguna la guerra civil estadunidense es una de mis historias favoritas, hasta suelo comer palomitas cuando la leo.

Aquí es cuando te pregunto: ¿Si era un metal tan valioso cómo es que ahora vale tan poco?, pues bueno, presta de nuevo atención, que a veces hasta parece obra divina cómo ocurren cosas curiosas en la ciencia:

Los científicos sabían que el aluminio estaba en  todas partes, pero, no había una forma económica de poder obtenerlo. En Ohio, específicamente en el Oberlin Collage, el profesor de química, Frank Jewett, motivaba a sus alumnos con el mismo discurso: «Si alguno de ustedes inventa un proceso para separar el aluminio a una escala comercial, no solo será un benefactor a la historia de la ciencia y del mundo, sino también su nombre será recordado y generará una gran fortuna».

Mira que no fueron palabras en saco roto, a uno de sus alumnos se le quedaron muy bien grabadas, te hablo nada más y nada menos que de Charles Martin Hall (1863 – 1914).

Por aquellos años, se combinaron dos descubrimientos: Primero que nada Karl Bayer creó un proceso industrial para la producción de alúmina (Al₂O₃). En dicho proceso lo que se hace es tratar con hidróxido de sodio una roca llamada bauxita, la cual, como podrás imaginar; está llena de aluminio, claro está, no en estado puro.

Las reacciones son sencillas, primero que nada se hace una digestión con hidróxido de sodio, esto hace que se forme hidróxido de aluminio, Al(OH)_3.

Ahora, este hidróxido de aluminio debe ser «calcinado», es decir, la temperatura que aplicamos genera una reacción de descomposición, como resultante nos queda el óxido de aluminio y vapor de agua:

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

El principal problema es que esto no es aluminio puro, es un óxido, pero, es un óxido cuya mayor composición es aluminio, alrededor del 53% de la masa total.

Partiendo de este compuesto es que Charles Hall produjo aluminio puro a través de una reacción electrolítica, presta atención (mucha por favor):

Charles Hall primero se preguntó: ¿Qué cosa disuelve al óxido de aluminio?, entre sus múltiples investigaciones (y apoyado por su profesor), encontró que la criolita (un mineral cuyo nombre también es: Hexafluoraluminato de sodio, Na₃AlF₆) se podía fundir a unos 1000° C, una vez fundido la alúmina se disolvía. Luego puso un ánodo de carbono, esto con la finalidad de hacer pasar una corriente eléctrica. ¿Qué pasó?, una reacción de óxido-reducción.

Prácticamente el oxígeno que forma parte de la alúmina (Al₂O₃) se une al carbono del ánodo para oxidarlo, carbono más oxígeno casi siempre produce lo mismo, dióxido de carbono (CO₂). Esto hace que el aluminio quede solo y reaccione con el mismo para encontrar estabilidad (Al₂). Dado que el aluminio es más denso que la criolita, se va depositando en el fondo del recipiente donde se lleva la reacción.

Conforme avanza la reacción se va consumiendo la alúmina, así que hay que ir agregando más, y claro, también se va gastando el ánodo de carbono, por ende hay que estarlo cambiando.

Lo más caro del proceso es la energía eléctrica que se requiere, del costo total abarca un 40%, pero, esto se puede hacer a gran escala, es decir; ¡se produce aluminio por toneladas!

En tu cara, ¿qué fue lo gracioso?, pues que el proceso se patentó dos años después de la terminación del obelisco a George Washington, algo que había costado una cantidad ingente de dinero se redujo a un costo de seis dólares, los precios internacionales se desplomaron. Charles Hall había cambiado la historia con una sencilla reacción electrolítica. El pobre de Napoleón III se habría quedado con la boca abierta de que su vajilla se haya vuelto tan valiosa como el polvo.

Aquí hay algo muy curioso que deseo señalar antes de terminar:

El proceso industrial está patentando como «Proceso Hall-Héroult», esto debido a que en Francia, el  científico Paul Héroult descubrió al mismo tiempo lo mismo que Charles Hall, pero no sólo eso, sino que también nació el mismo año y murió el mismo año, una de las curiosidades que te hace pensar que a veces en la ciencia las cosas parecen más una obra divina, unas coincidencias demasiado retorcidas como para creerlas.

Desde ese momento el aluminio está en todas partes, y desde que se descubrió el cómo producirlo a escala industrial no se ha parado su producción, en la actualidad se generan más de 30 toneladas anuales en todo el mundo, convirtiéndolo en el segundo metal más producido después del hierro (el cuál se usa para la elaboración de acero).

El tener tanto aluminio nos ha permitido estudiarlo a fondo, y entre sus principales características se destaca que se oxida con mucha facilidad, pero, sólo la superficie, la misma sirve como un agente protector hacia la estructura interna del aluminio.

Entre otras de sus propiedades es su reflectividad, por eso brilla tanto. Tiene una reflectividad del 90% en radiación visible y un 98% en infrarrojo. Tal vez te suene a chino, pero es por eso que existe el papel aluminio.

Cuando metes cosas al horno envueltas en papel aluminio, lo haces usando la cara más brillante en dirección al alimento. ¿Por qué?, sencillo:

Cuando calientas las cosas empiezan a emitir energía en forma de luz, la misma no siempre tiene que ser luz visible, por ejemplo puede estar en la longitud de onda del infrarrojo, esta luz intenta «escapar» y es reflejada de nuevo hacia el alimento, permitiendo que su proceso de cocción sea más acelerado, y claro, aumentando la eficiencia energética del horno como tal.

¿Has visto los protectores que se ponen en las ventanas del automóvil para que no se caliente?, funcionan como el mismo principio, reflejan la mayor parte de la radiación solar y evitan que el auto se caliente en demasía, ¡hermoso!

Pero aquí es donde se vuelve más interesante: Cuando reduces el tamaño de partícula del aluminio, es decir; que lo pulverizas, ¡no pierde sus propiedades!, sigue brillando. Por esa razón se utiliza para la fabricación de espejos y para las pinturas metalizadas en cualquier automóvil, o darle un acabado metalizado a ciertas vajillas.

Sin duda alguna el aluminio está en cada aspecto de nuestras vidas desde que la humanidad tiene el proceso Hall-Héroult.  Actualmente las principales investigaciones del aluminio apuntan pero a sus efectos bioquímicos.

A finales del 2017 se descubrió que los cerebros de personas con autismo tenían una concentración anormal de aluminio, así también se ha descubierto que el aluminio se encuentra en concentraciones elevadas en personas con Alzheimer, sin duda alguna hay muchas cosas que todavía nos queda por conocer de tan maravilloso elemento.

Así como el aluminio brilla por sí mismo, también lo hace por su historia, uno de los hitos históricos más importantes en la historia de la química y de la ciencia en general.

Siempre sonrío cuando le tomo a mi cerveza con envase de aluminio, me quedo viéndola durante media hora y todos me miran raro preguntándose en que es lo que pienso, nada más y nada menos que en dos sencillas cosas:

1.- La historia de Hall-Héroult.
2.- Las ganas sobrehumanas que tengo de tomarme otra.

¡Grandes entre los grandes!

Sin nada más para agregar, se despide tu humilde y favorito escritor… ¡Saludos!