LOS CINCO PRIMEROS ELEMENTOS DESCUBIERTOS EN LA ERA MODERNA
Luis Pardillo Vela
Los elementos conocidos desde la prehistoria son, por orden alfabético: antimonio, arsénico, azufre, bismuto, carbono, cobre, estaño, hierro, mercurio, oro, plata, plomo y zinc. De ellos, nueve se encuentran en la naturaleza de forma nativa, por lo que probablemente fueron descubiertos de esta forma, los cuatro restantes, estaño, hierro, plomo y zinc seguramente fueron descubiertos en los residuos de las hogueras al entrar en contacto minerales que los contenían con el carbón, que a altas temperaturas actuaría como reductor, obteniéndose el metal en su estado reducido, es decir, su forma metálica.
Los cinco primeros elementos descubiertos en la era moderna son, por orden cronológico: fósforo, cobalto, platino, níquel y magnesio, cuya historia se explica a continuación.
Con respecto al cinc hay que señalar que si bien se han encontrado piezas de latón (aleación de cinc y cobre) con una antigüedad de 1000-1500 a.C. y otros objetos con contenidos de hasta el 87% de cinc, también de mucha antigüedad, y que se describen métodos de extracción y fundición del zinc hacia el año 1000 en la India (de autor desconocido) no se aisló en forma pura y se dio a conocer públicamente hasta 1742 por Anton von Swab y particularmente por Andreas Marggraf en 1746, que por su exhaustivo trabajo sobre el método de extracción del cinc se le reconoce como descubridor del mismo, aunque en realidad es redescubridor.
FÓSFORO. Henning Brand (1669)
Henning Brand era un comerciante de medicamentos y productos químicos y a su vez un apasionado alquimista alemán del siglo XVII, que vivió y trabajó en Hamburgo. Brand trataba de encontrar, como otros alquimistas de su época, la piedra filosofal, una sustancia que supuestamente transformaba los metales comunes en oro.
Cuando murió su primera esposa, se había gastado todo su dinero en esa actividad. Luego se casó con su segunda esposa Margaretha, una viuda acaudalada cuyos recursos financieros le permitieron continuar con su absurda búsqueda. En 1669, Brand tuvo la extraña idea de que la clave de la piedra filosofal estaba en la orina humana, probablemente al considerar que la orina tenía un color igual al oro y que ésta provenía del cuerpo humano que era considerado como la obra perfecta de la creación, además desde la antigüedad se pensaba que la orina tenía propiedades especiales y por eso se usaba como abono, para curtir el cuero y blanquear la ropa, de ahí el “pecunia non olet” (el dinero no huele) de Vespasiano, para justificar el impuesto romano a los artesanos por la recogida de orina de las letrinas para los usos mencinados. Y ni corto ni perezoso, Brand, se dedicó a reunir grandes cantidades de orina que dejó reposar durante semanas. Se calcula que usó unos 5.000 litros para obtener, con su método, una cantidad significativa de fósforo. Pasado ese tiempo, calentó el concentrado hasta el punto de ebullición para evaporar el agua hasta obtener un residuo sólido. Mezcló un poco de ese sólido con arena, calentó la combinación a alta temperatura y recogió los vapores que emanaban. Éstos, al enfriarse, formaron un sólido blanco que Brand observó que brillaba en la oscuridad.
Brand no había dado con la piedra filosofal con la que pensaba hacerse rico, sino con el fósforo, nombre que él mismo le dio y que en griego significa “portador de luz”. El descubrimiento del fósforo no le hizo rico, pero sí lo convirtió en la primera persona, con nombre propio, en descubrir un elemento químico, ya que los anteriores elementos químicos identificados hasta entonces eran conocidos desde la antigüedad, pero sin descubridor personalmente acreditado. Por este descubrimiento se considera a Brand, en ciertos artículos, como el último alquimista y el primer químico, pero eso está muy lejos de la realidad. Brand siempre fue un alquimista que descubrió el fósforo casualmente (por serendipia) y después de él siguieron existiendo muchos más alquimistas, incluso después de Lavoisier, que ese sí que fue el primer químico (se le considera como el padre de la química) por ser el primero en experimentar realizando medidas y exponiendo, en 1785, la primera ley de la química: “En una reacción química la suma de la masa de los reactivos es igual a la suma de la masa de los productos”. En este punto no puedo obviar a Mijaíl Lomonósov, que entre otras muchas aportaciones científicas (y humanísticas), había descubierto, cuarenta años antes, esta misma ley, por lo que también se la reconoce como ley de Lavoisier- Lomonósov.
Tras sus continuos fracasos de obtener el oro, Brand realizó algunas demostraciones públicas de lo que llamó “fuego frío”, en referencia a la luminosidad de su recién descubierto fósforo. Pronto hubo noticias de ello, y en uno de esos experimentos estuvo presente otro alquimista, Johannes Kunckel, que posteriormente intentó comprarle el método de obtención del “fuego frio” o fósforo. Pero, por las razones que fueran, no hubo acuerdo y posteriormente Johan Daniel Kraft negoció con Brand, y compró e método del proceso de obtención del fósforo de Brand. De inmediato Kraft lo vendió a varias cortes europeas y otros alquimistas. El resultado final es que Barnd fue el que menos beneficio obtuvo de su descubrimiento.
Un siglo después, el químico sueco Carl Wilhelm Scheele, obtuvo el fósforo con un método similar pero con un rendimiento muy superior a partir de los huesos; posteriormente se empleó el guano como fuente aún mejor para obtener el fósforo, que se sigue empleando en la actualidad como abono natural. A nivel industrial el fósforo se obtiene principalmente del mineral denominado apatito (Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)).
- Propiedades, usos, salud y medio ambiente.
En lo que se refiere a las propiedades del fósforo, hay que indicar, en primer lugar, que esa luz que produce es debido a que se combina, espontáneamente, con el aire en una combustión muy lenta, lo que se denomina quimioluminiscencia, efecto que, curiosamente, nada tiene que ver con la fosforescencia, que se caracteriza por un proceso de absorción de radiación electromagnética (luz) por lo cual los electrones excitados, saltan a niveles superiores de energía y que al relajarse, esos electrones vuelven a su nivel normal, o a un nivel intermedio de energía, desprendiendo la energía sobrante como radiación electromagnética de mayor longitud de onda (λ) que la incidente (a mayor λ menor energía). Este cambio en la longitud de onda es llamativo cuando la luz absorbida se encuentra dentro del rango ultravioleta (UV) del espectro (no visible al ojo humano) y la luz emitida se encuentra en la región visible. En consecuencia tenemos que iluminamos con luz que no vemos y recibimos luz que si captamos (fluorescencia). Pero si después de haber sido cortada la excitación, la luminosidad continua durante un cierto tiempo (varios segundos o minutos y en algunos casos horas), el fenómeno se llama fosforescencia y la sustancia con tal característica se dice que es fosforescente. Pero el fósforo no es fosforescente, es quimioluminiscente.
Desde el punto de vista biológico, animal y vegetal, el fósforo es vital. El cuerpo humano promedio contiene alrededor de 0,5 kg de fósforo, fundamentalmente como fosfato para fortalecer los huesos y los dientes. El fósforo también mantiene unidas a las moléculas de ADN y ARN. Interviene en la fotosíntesis y en la respiración y proporcionan la base para la formación del ATP (adenosín trifosfato) fundamental en la obtención de energía celular. Sin el fósforo no hay vida, al menos en la forma que la conocemos. Los alimentos ricos en fósforo incluyen varias carnes, mariscos, lentejas, judias, garbanzos, nueces y semillas.
En el lado negativo, el fósforo blanco (una de las formas aleotrópicas del fósforo) es altamente tóxico. Derivados organofosforados se usaron durante mucho tiempo en el veneno de ratas. También se emplearon sustancias organofosforadas como armas de guerra química, como el Sarin (21 veces más mortal que el cianuro de potasio) o el VX y el Novichok, los neurotóxicos más letales que se ha creado.
Los fosfatos también pueden tener efectos negativos cuando se producen emisiones de grandes cantidades en el ambiente debido a la minería y los cultivos. Una alta concentración de fósforo en las aguas aumenta el crecimiento de organismos como son las algas, las cuales, aparte de consumir grandes cantidades de oxígeno, disminuyen la entrada de los rayos de sol en el agua. El resultado final es que esa agua sea poco adecuada para la vida de otros organismos. Este fenómeno se denomina eutrofización
El fósforo a nivel industrial es particularmente importante como uso de fertilizantes (en general como fosfato de amonio). Otros usos del ácido fosfórico incluyen sus aplicaciones en la industria de la alimentación; se emplea en la preparación de levaduras y cereales instantáneos, en la fabricación de queso, salsas y para curar jamones. Se emplea también para tratar metales haciéndolos más resistentes a la corrosión (bronce fosforado). Aditivo en aceites industriales. Como ablandador de agua en los detergentes, si bien en Europa está prohibido o restringido el uso de fosfatos en los detergentes, para evitar el efecto comentado de eutrofización.
Texto elaborado consultando:
http://selenitaconsciente.com/?p=285054
https://theobjective.com/el-mundo-se-esta-quedando-sin-fosforo/
http://cienciaobjetiva.blogspot.com/2018/01/henning-brand.html
https://physicstoday.scitation.org/doi/full/10.1063/PT.3.1438
https://es.slideshare.net/cgmhxD/fluorescencia-fosforescencia-y-quimioluminiscencia
https://www.lenntech.es/periodica/elementos/p.htm
https://www.chemicool.com/elements/phosphorus.html
COBALTO. Georg Brandt (1730)
Los mineros del cobre y plata en Sajonia (Alemania) encontraban de vez en cuando cierto mineral azul que no contenía cobre (las menas de cobre suelen ser azules). Los mineros notaron que este mineral en particular les hacía enfermar (pues contenía arsénico, cosa que desconocían). Por ello, bautizaron a este mineral como Kobalt, nombre que hace referencia a los kobolds, que en las leyendas alemanas eran duendes, que en general eran buenos colaboradores pero que se convertían en malévolos si no se los alimentaban. Los mineros creían que los kobolts les cambiaban la plata y el cobre del mineral que extraían por otra sustancia maligna.
En 1730 (las fechas que varían entre 1730 y 1737), el químico y minealogista sueco Georg Brandt (de apellido muy similar al descubridor del fósforo, el alquimista Brand) se interesó por el mineral que los mineros sajones llamaban Kobolt. Lo calentó con carbón vegetal y finalmente lo redujo a un metal que tenía un comportamiento similar al hierro. Era la primera sustancia que no fuera hierro que era atraído por un imán. Brandt se dio cuenta de que no era hierro, ya que no daba el óxido pardorrojizo característico del hierro. Brandt supuso que se trataría de un nuevo metal que llamó cobalto en honor a los mineros alemanes que habían llamado kobalt al mineral que lo contenía. Era el primer metal y segundo elemento, descubierto desde la época prehistórica, de la que, lógicamente, no se cono el descubridor de los trece elementos conocidos hasta entonces. Brandt fue capaz de demostrar que el cobalto era el responsable del color azul del vidrio y no el bismuto al que previamente se atribuía esa facultad.
Georg Brandt (1694-1768) nació en Riddarhyttan (Västmanland, Suecia). Hijo de un farmacéutico y propietario de minas, del que heredó el interés por la química y la metalurgia. Estudió en la Universidad de Uppsala y trabajó para el Consejo de Minas. Igualmente estudió Química en Leiden y se licenció en Medicina en la Universidad de Reims, aunque no llegó a ejercerla. Antes de regresar a Suecia estudió minería y fundición en las montañas alemanas de Harz (donde se encuentran las Minas de Rammelsberg que fueron declaradas Patrimonio de la Humanidad en 1992). Ya en Suecia fue nombrado director del laboratorio químico del Consejo de Minas y poco después, en 1730, fue nombrado director de la Real Casa de la Moneda.
Los compuestos de cobalto se han utilizado desde finales de la edad de bronce (sin conocimiento de la existencia del cobalto) para obtener un color azul intenso (azul cobalto) en el vidrio, cerámica y esmaltes. Se ha encontrado cobalto en esculturas egipcias de la época de la dinastía XVIII (1550-1292 aC y en joyas persas de 3000 aC, en un pecio (el llamado naufragio del Uluburun, en las costas de Kas en Turquía) del XIV a.C, en donde se encontraron 175 lingotes de vidrio que contenían cobalto, en las ruinas de Pompeya, y en China, en las dinastías Tang (618-907 dC) y Ming (1368-1644 dC).
- Propiedades, usos, salud y medio ambiente.
Aparte de este llamativo uso artístico-ornamental, el cobalto se emplea sobre todo en superaleaciones de alto rendimiento, que se usan en la industria de motores y para las turbinas de los aviones y válvulas de motor. También se usa en catálisis para la extracción de carburantes a partir de la hulla, en la industria del petróleo y en la industria química en general. Es un componente muy importante de las baterías de los coches eléctricos, en la fabricación de imanes permanentes, y con el carburo de wolfranio, el cobalto forma un material duro (Carboloy) usado para cortar y elaborar acero.
Los estadounidenses John Livingood y Glenn T. Seaborg en 1938 descubrieron el cobalto-60, isótopo radiactivo artificial del cobalto, con una vida media de 5,27 años, que dio paso a los canadienses Ivan Smith y Roy Errington para diseñar y construir la primera máquina de radioterapia del mundo, conocida como bomba de cobalto.
El cobalto constituye el 0,0023% de la corteza terrestre y se encuentra en general en minerales que también contienen cobre, níquel y hierro, siendo frecuente la presencia de arsénico, como arseniuros y arseniatos, como la eritrina, cobaltita y skuterudita.
El cobalto se obtiene por tostado parcial de sus minerales en presencia de carbonato sódico. El residuo se calienta con cloruro sódico, que convierte al cobalto en cloruro soluble, que se extrae con agua. De la solución se precipita el hidróxido de cobalto(II), Co(OH)2, que se tuesta para convertirlo en óxido, y éste, es reducido por el carbono, que deja al cobalto en su estado metálico, pero el proceso necesita de pasos adicionales para la separación del níquel y cobre.
El Cobalto es beneficioso para los humanos ya que forma parte de la vitamina B12, la cual es esencial para el funcionamiento normal del cerebro, del sistema nervioso, y para la formación de la sangre y de varias proteínas. Igualmente es usado para tratar la anemia en mujeres embarazadas, porque estimula la producción de glóbulos rojos.
Está presente en el cuerpo humano en una concentración de 0.03 mg/kg.
La exposición de los seres humanos y animales a los niveles de cobalto que se encuentran normalmente en el ambiente habitual no produce daño. La exposición a niveles altos de cobalto puede producir efectos en cutáneos, pulmonares, estomacales y cardiacos, pero estas dosis solo pueden ser adquiridas en ambientes donde se trabaja directamente y sin protección con la manufactura del cobalto.
Conviene señalar una diferencia entre Brand, Brandt, los dos primeros descubridores de elementos de la era moderna, (que curiosamente tenían un apellido muy similar) y es que Brand era alquimista, y Brandt ya era un químico (científico investigador) que además ayudó a desenmascarar y desprestigiar la alquimia, al disolver el oro con ácidos fuertes y luego recuperarlo de la solución obtenida, explicando con ello, algunos de los trucos que los falsos químicos (alquimistas) habían empleado para hacer creer que obtenían oro de otros metales.
Texto elaborado consultando:
https://www.definiciones-de.com/Definicion/de/obtencion_del_cobalto.php © Definiciones-de.com
http://tecquimicacol.blogspot.com/2009/09/el-cobalto.html
https://historiaybiografias.com/nuevos_metales/
https://www.rocasyminerales.net/cobalto/
https://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs33.html
PLATINO. Antonio de Ulloa (1735)
El descubrimiento del platino se le atribuye a Antonio de Ulloa y de la Torre-Giralt (Sevilla 1716–San Fernando (Cádiz) 1795). Sin embargo hay que realizar dos puntualizaciones, una previa al descubrimiento de Ulloa y otra posterior a ese descubrimiento.
- Previa al descubrimiento de Ulloa:
En primer lugar hay que indicar que el platino se encuentra en la naturaleza en estado libre, aunque es poco abundante y normalmente está aleado con otros metales.
El platino ya se había usado en el antiguo Egipto hace más de 3000 años. Un equipo de arqueólogos encontró un ataúd con 2500 años de antigüedad con jeroglíficos de platino en tan perfecto estado que parecían recién hechos.
Plinio el Viejo debió referirse al platino cuando dijo que en las minas de oro de España (Galicia, Asturias y Lusitania) se obtenía un metal, el plomo blanco, más pesado y dúctil que el oro.
Las antiguas civilizaciones de América del Sur utilizaban el platino y el oro para crear aros para la nariz y otros objetos de joyería ceremonial. El platino se utilizaba en aleaciones con oro, sin embargo en algunos casos se utilizaba el platino puro. Es de reseñar que a los conquistadores le quedaron ocultas esas tecnologías y cuando el platino llegó a Europa a finales del siglo XVI nadie supo utilizarlo ni fundirlo, en realidad era considerado como una tenaz impureza de otros metales deseados como el oro o la plata.
En 1551 Girolamo Cardamo describe metal como “una sustancia que puede fundirse y se endurece al enfriarse”. En 1557 Julio Cesar Scaliger rebatía esta definición ya que según ella había que excluir al mercurio y también otro metal encontrado en México y Panamá “que no ha conseguido licuar ningún fuego ni ningún artífice español”.
- El descubrimiento de Ulloa:
En 1734 se creó la misión geodésica francesa, una delegación de científicos enviados por la Academia de Ciencias de París, que con el apoyo de Luis XV, Rey de Francia, y el permiso de Felipe V, Rey de España, su cometido consistía en medir un arco de meridiano terrestre. A esta comisión se sumaron, a solicitud de Felipe V, los marinos españoles Jorge Juan Santacilia y Antonio de Ulloa, quienes debían también realizar investigaciones discretas sobre la vida de la colonia. Los comisionados llegaron por Cartagena desde España, y en el recorrido por el Pacífico hasta Quito realizaron una serie de informes para enviarlos a la corona española. En el informe "Relación histórica del viaje a la América meridional", realizados tres años después de su regreso a Europa, comunican sobre las riquezas naturales de la provincia de Popayán (Colombia) y de cuyo informe se extrae lo siguiente:
"... en el partido del Chocó habiendo muchas minas de lavadero, como las que se acaban de explicar, se encuentran también algunas, donde por estar disfrazado y envuelto en oro por otros cuerpos metálicos, jugos y piedras, necesita para su beneficio el auxilio del azogue, y tal vez hallan minerales, donde la platina (piedra de tanta resistencia, que no es fácil romperla, ni desmenuzarla con la fuerza del golpe sobre el yunque de acero) es causa de que se abandonen, porque ni la calcinación la vence, ni arbitrio para extraer el metal que encierra, sino a expensas de mucho trabajo y costo" (Ulloa, 1748).
Esta descripción fue lo que permitió a Ulloa pasar a la historia de la ciencia como el descubridor del platino, porque fue el primero que elaboró una comunicación formal a la comunidad científica sobre su existencia.
- Posterior a Ulloa:
En 1741 el británico Charles Wood encontró en Jamaica unas muestras del metal, traídas de contrabando desde Cartagena de Indias. Wood realizó ciertos experimentos y envió el material al médico William Brownrigg, quien continuó estudiando el nuevo metal en Gran Bretaña para después presentar sus resultados a William Watson, miembro de la Royal Society. Este, a su vez, introdujo la platina al estamento científico británico, como quedó reflejado en la revista Philosophical Transactions en 1750, en su artículo “Several papers concernig a new semi metal, called platina”.
Cabe destacar que Watson se refería al metal por el nombre acuñado por Ulloa, “platina”, y que en su presentación a la Royal Society escribía: “Esta sustancia no se menciona en ningún autor que yo haya encontrado, excepto por nuestro valioso hermano Don Antonio d’Ulloa”.
- Propiedades, usos, salud y medio ambiente.
Dada su estabilidad química y a su alto punto de fusión se utiliza, en general aleado con iridio, para construcción de aparatos de laboratorio para usos a altas temperaturas como crisoles, evaporadores o platos de combustión. También se emplea en elementos calefactores y pares termoeléctricos para la medida de altas temperaturas.
Es muy codiciado en joyería y también tiene aplicaciones en medicina para la preparación de fármacos antitumorales y en odontología.
El platino tratado para obtenerlo en forma muy porosa, es empleado como catalizador para la producción de ácido nítrico, ácido sulfúrico y en el cracking de hidrocarburos entre otros. También se emplea fabricación de los catalizadores de los automóviles con los que se controlan las emisiones de gases contaminantes.
Los ánodos de platino se utilizan en los sistemas de protección catódica de grandes barcos, oleoductos y gaseoductos.
Los efectos del platino en la salud y medio ambiente son escasos.
Texto elaborado consultando:
https://www.bbvaopenmind.com/antonio-de-ulloa-descubridor-del-platino/
https://www.joyeriaplaor.com/blog/el-platino-historia-origen-y-yacimientos/
http://laboratoriogrecia.cl/wp-content/uploads/2015/04/C04-ARISTIZABAL-Y-GARCIA-.pdf
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-893X2015000200010
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0187893X15000117#bib0010
https://www.technology.matthey.com/article/24/1/31-39/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0187893X15000117
https://www.jewelpedia.net/the-history-of-platinum/
NÍQUEL. Axel Fredrik Cronstedt (1751)
Axel Fredrik Cronstedt (1722-1765), discípulo de Georg Brandt (descubridor del cobalto), fue un mineralogista y químico sueco que se graduó en 1742 en la Universidad de Upsala, de la que poco después fue profesor. Miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias desde 1753. Es considerado como el primer mineralogista moderno, puesto que fue el primero en clasificar a los minerales en función de su composición química.
En el siglo XVII, los mineros alemanes de la baja Sajonia habían encontrado un mineral de color cobre-rojizo que pensaban, por su apariencia, que contenía cobre, metal de mucho interés. Todos los tratamientos empleados para obtener el cobre de ese mineral fueron inútiles. Por lo cual llamaron a ese mineral kupfernickel, derivado de los vocablos Kupfer (cobre) y nickel, que puede hacer referencia a un ser malévolo, con el significado final para kupfernickel de "diablo del cobre", una historia muy similar al mineral kobalt (ver descubrimiento del cobalto en este mismo documento).
En 1751, el mineralogista y químico sueco Cronstedt, analiza analiza el mineral kupfernickel (mineral que actualmente se denomina niquelina) y concluye que contiene un nuevo metal. Calentó el mineral, finamente triturado, con carbón vegetal, con lo que obtenía un metal, que como el hierro y el cobalto era atraído por un imán. Pero este metal producía compuestos que eran verdes, a diferencia del hierro que formaba en esas reacciones compuestos pardos y el cobalto azules. Cronstedt dedujo que se trataba de un nuevo metal y lo llamó níquel, usando la segunda palabra del kupfernickel.
Pero los resultados de Cronstedt fueron motivo de diversas controversias mineralógicas y fueron objetados por los químicos franceses, Sage en "Elementos de Mineralogía" de 1772 y Monnet en el "Tratado de la disolución de metales" de 1775, manifestando que el cobalto y el níquel eran el mismo elemento o que simplemente era un compuesto de hierro y arsénico o cobalto y arsénico. Finalmente, el asunto quedó solventado en 1780, por el químico sueco, Torbern Olof Bergman, obteniendo níquel más puro que el obtenido por Cronstedt, acreditando que el níquel y el cobalto no contenían arsénico y que eran nuevos elementos. Bergman tuvo una gran influencia en el desarrollo de la nueva química y varios de sus alumnos continuaron el descubrimiento de nuevos elementos.
- Propiedades, usos, salud y medio ambiente.
El níquel aparece en forma de metal en los meteoritos junto con el hierro y es el segundo componente, en el núcleo de la Tierra, después del hierro. En la corteza de la Tierra hay diversos minerales que contienen níquel, pero los principales para la obtención del níquel son la niquelina (o niquelita) y la garnierita. El níquel, como elemento puro, es un metal duro, de color blanco/plateado y brillo metálico, y con unas propiedades que lo hacen muy deseable para alearlo con otros metales.
El 65% del níquel obtenido se emplea en la fabricación de acero inoxidable, un 12% en superaleaciones de níquel (aleaciones de altas prestaciones) y el 23% restante se emplea fundamentalmente en baterías recargables, catálisis (níquel Raney), acuñación de monedas, recubrimientos metálicos (niquelados) y otras aleaciones.
Entre las aleaciones tenemos el "alnico" para hacer fuertes imanes permanentes, el mu-metal que se usa para apantallar campos magnéticos por su elevada permeabilidad magnética, las aleaciones de níquel-cobre (monel) que son muy resistentes a la corrosión y que se usan en motores marinos y la industria química y la aleación de níquel-titanio (nitinol) que presenta el fenómeno de efecto térmico de memoria y superplasticidad con aplicaciones en medicina, robótica y otros usos.
Los efectos nocivos en la salud son poco frecuentes, ya que en situaciones normales (no ligadas a industrias con níquel) los niveles de níquel en aire, agua y alimentos están fuera de situaciones peligrosas, siendo la situación nociva más frecuente la relacionada con personas alérgicas al contacto con el níquel de piezas de bisutería u otros objetos que lo contengan, lo cual es frecuente en más del 10% de la población.
El Níquel es un nutriente esencial, pero en pequeñas cantidades, alrededor 35 μg/día (que se suele ingerir de forma habitual con cualquier hábito alimenticio). Activa la transformación de la glucosa en glucógeno y cataliza las enzimas arginasa-tripina y carboxilasa. Participa en la producción de diversas hormonas como la adrenalina y prolactina entre otras. En el cuerpo se encuentra fundamentalmente en pulmones, corazón, ovarios, testículos y páncreas, siendo precisamente un protector contra el cáncer de páncreas y también un hepatoprotector y facilita el metabolismo de las grasas.
El níquel se encuentra en gran cantidad de alimentos de todo origen, de forma que el déficit de níquel en el cuerpo es muy raro, pero ese déficit en una mujer embarazada puede provocar mortalidad fetal, igualmente la deficiencia puede dar lugar niveles bajos de glucosa en la sangre, crecimiento anormal del hueso, alteración del metabolismo del calcio, vitamina B12 y nutrientes energéticos y la mala absorción de hierro férrico.
El exceso, igualmente raro, puede provocar retraso en crecimiento, incluso puede provocar cáncer de pulmón, daños a nivel de cromosomas, alteración hormonal y de la función de enzimática, que desencadenará en problemas de poca tolerancia a la glucosa, presión arterial y resistencia a la infección, pero estos casos están referidos a situaciones de exposición industrial o estudios en animales.
En definitiva, son raros los casos de exceso y déficit de níquel en el cuerpo humano, e igualmente son escasos los problemas medioambientales ocurridos.
Texto elaborado consultando:
https://historiaybiografias.com/nuevos_metales/
https://www.acidoacetico.com/niquel/
http://www.heurema.com/Origenes4.htm
http://www.fq.profes.net/archivo2.asp?id_contenido=35221
https://sectorminero.wordpress.com/2016/03/22/que-funcion-cumple-el-niquel-en-el-cuerpo-humano/
https://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs15.html
MAGNESIO. Joseph Black (1755)
En 1618, Henry Wicker un granjero de Epsom (Inglaterra) intentó dar a sus vacas agua de un pozo, pero éstas se negaron a beber debido al sabor amargo que tenía el agua. Pero, por otro lado, Wicker se dio cuenta de que esa agua parecía curar rasguños y erupciones cutáneas y además tenía un fuerte efecto laxante. Esos efectos eran debidos a que el agua contenía sulfato de magnesio (MgSO4). La fama de las sales de Epsom se extendió y su uso continua en la actualidad, como sal o preparados de la sal de sulfato de magnesio.
El médico y químico escocés Joseph Black fue el primero en estudiar sistemáticamente los compuestos de magnesio. En 1755, en su tesis para obtener el grado de Doctor en medicina “De humore acido a cibis orto et Magnesia alba”, expuso la diferencia entre la cal (óxido de calcio) y la magnesia alba (óxido de magnesio), que a menudo se confundían en ese momento. Concluyó que la magnesia alba contenía un nuevo elemento, distinto al de la cal (curiosamente el calcio aún no había sido descubierto, lo cual ocurrió en 1808). Por ello, a Black se le considera como el descubridor del magnesio, aunque nunca obtuvo el magnesio elemental, debido a la dificultad de su obtención por su fuerte potencial para oxidarse. Hubo que esperar a 1792 para que Anton Rupprecht, calentando la magnesia con carbón, obtuviera cierta cantidad impura de magnesio metálico. Humphry Davy, en 1808, si aisló magnesio puro, mediante la electrólisis del óxido de magnesio.
El nombre magnesio proviene de Magnesia (Tesalia, Grecia) donde se encontró por primera vez gran cantidad de mineral de óxido magnesio al que se llamó magnesia (actualmente denominada periclasa).
Joseph Black, nació en 1728 en Burdeos (Francia), pero casi toda su vida la pasó en Escocia, donde llegó en 1746 tras una breve estancia en Belfast (Irlanda). Estudió Medicina en la Universidad de Glasgow, donde fue profesor de Medicina y Anatomía. Posteriormente fue profesor de Química en Edimburgo en 1756 (con tan solo 28 años de edad, Black era catedrático de medicina y profesor de química). Murió en Edimburgo en 1799.
El magnesio constituye el segundo catión más abundante del mar (después del sodio) y hay aproximadamente unos 1,3 gramos de magnesio por cada kilo de agua de mar, siendo ésta una de las fuentes principales para su obtención
- Propiedades, usos, salud y medio ambiente.
El magnesio es blanco plateado y muy ligero, su densidad es 1,74 g/cm3 (dos tercios de la del aluminio)
Es muy abundante en la naturaleza, encontrándos en muchos minerales rocosos, como la dolomita, magnesita, olivina y serpentina. Igualmente se encuentra en el agua de mar, salmueras subterráneas y lechos salinos. Es el tercer metal más abundante en la corteza terrestre, después del aluminio y el hierro.
El magnesio es químicamente muy reactivo, desplaza al hidrógeno del agua en ebullición. Es un metal altamente inflamable, que entra en combustión fácilmente cuando se encuentra en forma de virutas o polvo, dando una luz blanca muy brillante.
Los compuestos conocidos del magnesio, principalmente su óxido, se utilizan como material refractario en hornos para la producción de acero, metales, cemento y cristal.
Su uso principal es en aleaciones con aluminio, en particular aluminio-magnesio usado en los envases de bebidas y en componentes de automóviles, como llantas y maquinaria diversa.
Es un agente reductor en la obtención de uranio y otros metales a partir de sus sales.
El carbonato de magnesio es utilizado por los deportistas de gimnasia y alterofilia, espolvoreándolo en las manos para mejorar el agarre.
El óxido, cloruro, citrato y sulfato de magnesio (sal de Epsom) tienen usos medicinales.
El magnesio ayuda al funcionamiento normal de músculos y nervios, es uno de los micronutrientes de mayor importancia para el sistema inmune, mantiene constantes los latidos del corazón y ayuda a que los dientes y huesos permanezcan sanos. También ayuda a ajustar los niveles de glucosa en la sangre y a la producción de energía y proteína.
En el cuerpo de un adulto medio hay aproximadamente 25 g esta sustancia, estando casi el 70% de esta cantidad en los huesos. Se calcula que cada día debemos aportar a nuestro organismo 375 mg de este mineral para cubrir nuestras necesidades. Existen multitud de alimentos que contienen magnesio, por lo que una dieta normal y variada es suficiente para aportar la cantidad diaria necesaria de este mineral, por lo que es poco frecuente encontrar deficiencias en magnesio, en cuyo caso podría provocar pérdida del apetito, náuseas y vómitos, dolores de cabeza, debilidad y fatiga.
El magnesio es un nutriente esencial para el desarrollo de las plantas, ya que constituye el núcleo de la molécula de clorofila, corazón de la fotosíntesis.
No hay constancia de envenenamientos por magnesio ni alteraciones medioambientales por su presencia.
Texto elaborado consultando:
https://www.magnesiumsquare.com/
https://educacionquimica.wordpress.com/2015/04/16/16-de-abril-joseph-black-1728-1799/
https://www.theodora.com/encyclopedia/b2/joseph_black.html
http://www.rtve.es/noticias/20101008/joseph-black-co2-gas-irrespirable/360062.shtml
https://de.wikipedia.org/wiki/Magnesium
https://www.lenntech.es/periodica/elementos/mg.htm
https://www.recursosdeautoayuda.com/magnesio/
https://www.meritene.es/salud/magnesio-beneficios-y-propiedades
https://eltamiz.com/2007/11/29/conoce-tus-elementos-el-magnesio/