SUSTANCIAS CON RÉCORD

 

                 Artículo de elaboración propia a partir de las páginas web que se citan al final del mismo.                                                                                                                                                                                                      Luis Pardillo Vela 

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          Especie química es una sustancia que puede ser átomo, molécula (homoatómica o heteroatómica), ion o radical. En este trabajo solo trataremos con átomos (elementos) y moléculas heteroatómicas (compuestos), tratando a las moléculas homoatómicas (H2, Cl2, O2, incluso O3, S6 …) como elementos. En definitiva, hablaremos de elementos o compuestos. Dependiendo de la naturaleza del récord a tratar, se hará referencia por separado a elementos y compuestos, o se tratarán en forma conjunta, con el término genérico de “sustancia”.

 

           Antes de entrar en detalles debo indicar que aplicar, a una sustancia determinada, la calificación de más  “algo”, puede resultar compleja, ya sea porque ese término “algo” no sea fácil de medir, o porque el término “algo” tenga varias acepciones, o porque exista disparidad en los datos de algunas sustancias, cuyos márgenes de valores, puede hacer variar la clasificación de la sustancia más “algo”.

 

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INDICE.

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           los apartados están por orden alfabético de la propiedad y en general tratan los dos términos antagónicos:

 

- ABUNDANTE Y ESCASA.

- ÁCIDO MÁS FUERTE. SUSTANCIA MÁS CORROSIVA. BASES MAS FUERTES

- ADHESIVA. ANTIADHERENTE

- AMARGA. DULCE

- CARA.

- CONDUCTORA Y AISLANTE, ELÉCTRICO Y TÉRMICO

- DENSA Y LIGERA.

- DURA

- DUREZA DE TENSIÓN (RESISTENTE A LA TRACCIÓN).

- EXPLOSIVA

- INESTABLE 

- MALOLIENTE. OLOR MÁS AGRADABLE.

- OXIDANTE. REDUCTOR

- TEMPERATURA FUSIÓN MAYOR Y MENOR

- VENENOSA (TÓXICA). BENEFICIOSA

- VISCOSIDAD. FLUIDEZ

- DOCUMENTACIÓN UTILIZADA, POR APARTADOS

 

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ABUNDANTE Y ESCASA.

 

- Abundante.

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          El elemento más abundante en el Universo es con diferencia el Hidrógeno, y representa aproximadamente el 92% de los átomos del Universo o el 75% de la masa del Universo, siendo el Helio el segundo con una proporción en masa del 23%, y esto tiene un significado sorprendente, solo el 2% de la masa del Universo se debe al resto de los elementos.

         

         En la Tierra (corteza) el elemento más abundante, y también con diferencia respecto al resto, es el Oxígeno con cerca del 48% de la masa de la corteza, seguido del Silicio con un 28% y el Aluminio con 8%.

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         Por lo que respecta a las moléculas más abundantes en el Universo, no es fácil especificar cuál es, pero parece que todo apunta a que sea el agua, eso sí, sin valoraciones porcentuales.

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        En la Tierra, el agua sí es claramente la molécula con mayor presencia. Se encuentra en la atmósfera como vapor de agua, en los mares ríos y lagos como líquido y en los polos y nieves como sólido, pero también se presenta en minerales como agua de cristalización. El cuerpo humano tiene un promedio de un 60% de agua en su cuerpo.

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- Escasa.

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           El registro de la Chemical Abstracts Society (CAS) incluía en 2007 más de  31 millones de moléculas y  en 2012 ya eran más de 55 millones, creciendo unas 12.000 al día. Con este crecimiento es absurdo indicar cuál es la sustancia o molécula menos abundante en la Tierra o en el Universo, ya que la mayoría de esas nuevas moléculas son creadas en cantidades ínfimas.

 

        Si lo restringimos a los elementos químicos, y en el entorno del Universo, hay que tener en cuenta que, mediante análisis espectrales, se detectan señales de la existencia de elementos que incluso son raros en la Tierra, pero del estudio de esos datos no se puede implicar cuál es el elemento que existe en menor cantidad en el universo.

 

          Por lo tanto, solo queda preguntar ¿qué elemento es el menos abundante en la Tierra? Para responder hay que especificar que ese elemento sea natural, es decir, que se encuentre en la naturaleza y no que sea creado artificialmente (elementos sintéticos), y además hablar del elemento de número atómico Z, no diferenciando isótopos. La respuesta entonces es el Astato (At), el último elemento de los halógenos, se calcula que “en un momento dado” deben existir unos 25 g de At en la Tierra (otras citas indican valores mucho menores). Emplear el término “en un momento dado” es porque el At está continuamente formándose (por decaimiento del uranio y torio) y destruyéndose puesto que es un elemento muy radiactivo y con una vida media de 8,1 h para su isótopo más estable, y por lo tanto si ahora hay unos 25 g, en otro momento también existirán unos 25 g pero no serán los mismos átomos. Le sigue en rareza el Francio (Fr), último elemento de los alcalinos, del que se calcula que “en un momento dado” deben existir unos 30 g.

 

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ÁCIDO MÁS FUERTE. SUSTANCIA MÁS CORROSIVA. BASES MAS FUERTES.

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         Emplear el término de ácido  nos  puede hacer referencia a dos significados muy distintos, uno al concepto químico de ácido y otro al de corrosividad. Ambos suelen estar más o menos emparejados, pero también ocurren situaciones extremas, como que un ácido extremadamente fuerte sea poco corrosivo o que un ácido débil sea extremadamente corrosivo. Por lo tanto, en primer lugar, hay que aclarar los conceptos de ácido y corrosividad.

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          - Ácido: es toda sustancia capaz de ceder protones (H+) según las definiciones tanto de Arrhenius como de Brönsted-Lowry, pero igualmente ácido es una especie que acepta un par de electrones como lo define Lewis. Atendiendo a las definiciones, tanto de Arrhenius como de Brönsted-Lowry (conceptos más asequibles que el de Lewis), un ácido fuerte es aquel que cede fácilmente sus protones (H+) y se dice que un ácido es muy fuerte cuando en disolución cede prácticamente todos sus protones, como son ejemplos típicos el ácido yodhídrico, bromhídrico, perclórico o clorhídrico.

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       Sustancia corrosiva: en términos generales son aquellas sustancias que pueden dañar o destruir por contacto la superficie de un metal, un tejido vivo u otro material (para una definición más técnica y completa ver Real Decreto 379/2001, BOE nº 112 de 2001). Sustancias corrosivas pueden ser ácidos, bases, agentes deshidratantes u oxidantes fuertes y en general cualquier catión o anión con fuerte actividad sobre tejido vivo u otro material. Y lo cierto es que la corrosividad de los ácidos no está relacionada con la facilidad de ceder los protones, sino que está ligada a la actuación del anión que queda tras esta sesión.

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         El ácido más fuerte conocido es el ácido fluoroantimónico HSbF6 que se obtiene por la reacción entre el fluoruro de hidrógeno y el pentafluoruro de antimonio. Es a su vez es extremadamente corrosivo, tóxico y sensible a la humedad y debe almacenarse en un contenedor de PTFE (politetrafluoroetileno).

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             Otro ácido extraordinariamente fuerte es el superácido carborano, un compuesto de boro H(CHB11Cl11). Además, este ácido de boro tiene la característica de ser al mismo tiempo el tercer ácido más fuerte conocido (el 2º es el ácido mágico consistente en un enlace coordinado de ácido fluorosulfónico (HSO3F) y pentafluoruro de antimonio (SbF5)) y ser simultáneamente uno de los menos corrosivos, ya que como hemos mencionada la corrosividad es debida en general al anión negativo que queda después de la liberación de los protones, y en este caso el anión es una estructura de boro fuertemente estable, casi completamente inerte, y por tanto no reacciona con la piel, ni con la mayoría de los metales u otras sustancias.

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          Caso contrario al anterior es el del ácido fluorhídrico HF, considerado como un ácido débil (no cede con facilidad los protones), pero es sin embargo es un ácido extremadamente corrosivo. 

 

        - Base: es el término químico contrario a ácido, y su definición es la opuesta a la descrita para ácidos, de forma que: Base es una sustancia capaz de ceder iones OH- (Arrhenius), captar protones (Brönsted-Lowry) o ceder pares de electrones (Lewis).

         

         En medio acuoso el ion OH- (ión hidróxido) es la base más fuerte, pero hay bases más fuertes fuera del medio acuoso.

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           El anión metilo CH3 – (metiluro), consecuencia de extraer un protón al metano CH4, era la base más fuerte conocida durante treinta años, hasta que en 2008 se sintetiza el anión del monóxido de litio LiO–, que fue por tanto la especie que tenía el record, hasta que recientemente un equipo de la Universidad de Wollongong (Australia) publica en 2016, en la revista Chemical Science, la preparación  del dianión orto- dietinilbenceno, basada en cálculos teóricos, que presenta el carácter básico más fuerte de todos.  

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          Pero los mencionados anteriormente son aniones. Si buscamos entre las sustancias neutras tenemos como superbases al nitruro de litio (NaN3), hidruro de litio (liH), diisopropilamida de litio (LiN(C3H7)2), N-butil-litio o el amiduro de litio (LiNH2)

 

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ADHESIVA. ANTIADHERENTE.

 

         Cianoacrilatos (SuperGlue o La Gotita), epoxis (los de dos tubitos), cada uno en su mejor aplicación, son considerados los pegamentos más fuertes que se hayan creado, pero la realidad es que no son, ni mucho menos, los más fuertes ni efectivos existentes. Los pegamentos más enérgicos y sorprendentes provienen de animales y con dos naturalezas distintas en su forma de pegar. Uno es el caso del pegamento de los mejillones, percebes o los balánidos, que los une fuertemente a las rocas por medio de unas proteínas, y otro es el de las patas de los geckos o gecos (un tipo muy simpático de lagartos entre los que figura el perenquén o salamanquesa) capaces de andar por cualquier superficie vertical u horizontal boca abajo gracias a que sus patas poseen millones de pequeñas protuberancias que interaccionan con las moléculas de cualquier superficie mediante fuerzas de Van der Waals. 

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           La empresa NanoGriptech de la Universidad de Pittsburgh, ha conseguido replicar las poderosas fuerzas de adhesión por atracción que generan las patas de los geckos. Acaban de lanzar al mercado Setex (año 2017), el primer adhesivo que no utiliza pegamento, no deja residuos, se retira fácilmente y es reutilizable al 100% de su capacidad de adherencia 

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          El secreto de este material está en su tamaño nanométrico, donde un peculiar diseño geométrico que imita las almohadillas adhesivas de los geckos y que poseen millones de pequeñas protuberancias que interaccionan electrostáticamente con las moléculas de la superficie a la que se adhieren.

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            Estas protuberancias son simuladas con columnas de poliuretano que tienen en su extremo un sombrero plano en forma de seta, de forma que unos pocos centímetros cuadrados son capaces de soportar varios cientos de kilogramos.

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           Otro pegamento, también basado en los pies del gecko, ha sido patentado, con el nombre de Geckskin, tras muchos años de estudio por el equipo formado por Alfred Crosby, el doctorando Daniel King, ambos en Polymer Science and Engineering y el biólogo investigador Duncan Irschick. Este pegamento es muy fácil de poner y quitar en cualquier superficie y mantener al 100% su poder adhesivo, que es tal que una placa del tamaño de una tarjeta de crédito (44 cm2) puede soportar, por ejemplo, un televisor de 42 pulgadas en una pared vertical.

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            Vamos ahora con el pegamento de los mejillones, percebes o los balánidos (bellotas de mar). Desde 2014 se conoce una aproximación al funcionamiento de este pegamento, pero en 2015 un equipo de científicos de la Universidad Pohang de Ciencia y Tecnología de Corea del Sur (POSTECH) dio un paso más y descubrió que la fuerza del adhesivo no solo se basa en las proteínas del mejillón. También incluye tirosina, un aminoácido presente en las alas de algunos insectos. La mezcla de ambas sustancias tiene un potente poder adhesivo que se activa mediante la luz. Los investigadores ya han probado el adhesivo con éxito en animales, y es capaz de cerrar heridas sangrantes en sesenta segundos, tanto internas como externas. El adhesivo no solo ayuda a suturar heridas, sino que lo hace sin producir inflamación como ocurre con los puntos de sutura o las grapas quirúrgicas. Además, es completamente biocompatible y no tiene ninguna toxicidad. El uso de pegamentos con base en cianoacrilatos (SuperGlue o La Gotita) también se ha empleado en sutura de heridas, pero estos nuevos adhesivos son más eficaces y crean menos riesgos de infección y toxicidad.

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         Lo contrario a adhesivo es antiadherente. La sustancia  antiadherente  más conocida y probablemente la más efectiva es el Politetrafluoroetileno (PTFE), descubierto accidentalmente en 1938  y registrado como Teflón en 1945. Su antiadherencia es tal que es la única superficie por la que los simpáticos geckos  no pueden trepar.

 

 

AMARGA. DULCE.

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         El Libro Guinness de los récords no es un libro científico, pero lo que en él se publica se supone cierto, mientras no se contradiga lo publicado. Pues bien, desde 1982 figura que el benzoato de denatonio es la sustancia más amarga que existe (con el nombre comercial de Bitrex). Pero lo cierto es que el amargor lo produce el catión denantonio y que si en lugar de estar ligado al anión benzoato, lo hace a un sacárido su amargor se multiplica por cinco. . La amargura del sacárido de denatonio se detecta en concentraciones de 0,01 ppm y en torno a 10 ppm hace que cualquier líquido sea tan amargo que es prácticamente imposible de mantenerlo en la boca.

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           Dado que es una sustancia inocua para la salud, su carácter horrorosamente amargo se aprovecha para evitar que personas o animales ingieran sustancias que sí puedan ser tóxicas, como productos de limpieza, anticongelantes, pesticidas… todos ellos tienen benzoato o sacárido de denatonio.  El alcohol de farmacia se suele desnaturalizar con esta sustancia para evitar su uso para bebidas alcohólicas (el alcohol de farmacia es más barato que el alcohol natural al no tener el impuesto de bebida alcohólica, por lo cual se desnaturaliza para impedir su uso en bebidas). También se emplea en pintauñas, para evitar la manía de morderse las uñas. Y cualquier otra utilidad que sirva para evitar la ingesta de un determinado producto.

 

         Y vamos a lo contrario, la más dulce. La taumatina, proteína que se extrae de un arbusto africano de nombre katemfe, figura como la sustancia más dulce conocida, 2.000-3000 veces más que la sacarosa (azúcar). Está autorizada en la Unión Europea con el código E957 y se usa tanto como edulcorante como potenciador del sabor en múltiples bebidas y salsas. Con dulzura casi igual a la taumatina, está el Alitamo, un producto sintético creado por los laboratorios Pfizer, pero solo permitido en algunos (pocos) países, pero no en la Unión Europea.

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            Pero aún más dulce, aunque no autorizado para uso alimentario, está un producto sintético (derivado de la guanina) denominado Lugduname que es una 100 veces más dulce que la taumatina o 250.000 veces el azúcar común.

 

 

CARA.

 

            La empresa científica especializada en fullerenos,  Designer Carbon Material (Oxford), vendió en 2015 una muestra de fullereno endohedral en la sorprendente cantidad de 32.000 dólares por 200 microgramos, es decir, unos 130 millones €/g. Con este valor es la sustancia más cara que actualmente se comercializa, o la segunda como veremos al final de este apartado.

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          El fullereno endohedral, descubierto en 1985, es una nanoestructura esférica de carbono que consiste de una resistente jaula de fullereno (formada de 60 átomos de carbono con forma de balón de futbol), dentro de la cual los átomos de los no metales o moléculas simples, como el nitrógeno, fósforo o helio, pueden quedar atrapados.

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          La segunda (o tercera) sustancia más cara es el californio 252.  El Cf-252, que tiene una vida media de 2,64 años, es producido en el Laboratorio Nacional Oak Ridge en los Estados Unidos y en el Instituto de Investigación de Reactores Atómicos en Rusia, con un precio que oscila entre los 20-30 millones €/g. Es uno de los pocos elementos transuránicos que tiene aplicaciones prácticas. El Cf-252 se usa en la puesta en marcha de reactores nucleares, sistemas electrónicos y contadores, en la industria petrolera, también es usado para la detección de oro y plata y en la investigación científica, incluida la investigación médica.

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       Luego sigue una sustancia de uso mucho más común, algo que puede tener cualquier persona, pero que en realidad solo la poseen poquísimas. Se trata del diamante, cuyo precio es ridículo comparado con los dos anteriores, un promedio de unos 5.000€ para un diamante de 1 quilate (0,2g).

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         La toxina botulínica (BoNT) está entre las sustancias comerciales más caras del mundo, ¡si no es la más cara! Su valor ronda al del fullereno, pero no he podido encontrar un precio real por gramo. Pero haciendo cálculos tenemos: con el valor promedio-bajo de unos 170€ por un vial de Botox de 100 U,  con un contenido de 5 nanogranos de BoNT (1U = 0,05 ng) y suponiendo que el laboratorio vende los viales a un precio 100 veces superior a su costo (esta valoración es la que puede dar lugar al mayor error, pero puede ser tanto por exceso como por defecto) tenemos finalmente que un gramo de NoBT puede valer 170 millones de euros, lo que está de acorde con la cifra de 200 millones por gramo que se cita en http://folgoso.com/WEB/CProductosCaros.htm o en https://www.bbc.com/news/magazine-24551945, dos de las pocas referencias encontradas con valores mas o menos cercanos, ya que hay otras referencias con valores muy superiores y desorbitados.

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CONDUCTOR Y AISLANTE, ELÉCTRICO Y TÉRMICO.

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            La corriente eléctrica es el movimiento ordenado de cargas eléctricas, pero en estado sólido solo son los electrones los que se mueven y en consecuencia la conductividad eléctrica está ligada con la mayor o menor dificultad con que los electrones se puedan desplazar a través de ese material. La conductividad es la inversa de la resistividad (ρ), siendo este valor el más utilizado y que se mide como R·S/l, siendo R la resistencia (en ohmios Ω), S la sección del conductor en mm2 y l la longitud en metros, por tanto ρ se mide en Ω·m. La conductividad se mide por tanto en 1/Ω·m que equivale a S/m, donde S son Siemens (unidad de conductancia)

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         Debo confesar que pensaba que el oro era el mejor conductor de los elementos químicos, pero estaba equivocado, aunque con un matiz que ahora aclararé. A 20ºC el elemento más conductor es la plata, con una conductividad 6,30 × 10^7 S/m (o 1/Ωm), le sigue el cobre con 5,96 × 10^7 y luego el oro con 4,55 × 10^7. El matiz al que hacía referencia, es que en los circuitos de alta sensibilidad se emplea como material conductor el oro, que aun siendo mucho más caro que la plata y el cobre y menos conductor que ellos, es sin embargo mucho más resistente a la corrosión, más dúctil y con una capacidad de deformarse sin romperse que hacen que su uso sea inevitable, en pequeñas cantidades, en los puntos críticos de aquellos circuitos que necesiten seguridad, fiabilidad y estabilidad.

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             La sustancia más conductora a 20 ºC es el grafeno (9,87·107 S/m o 1,01·10-8  Ω m), que también es un elemento, ya que es carbono puro, pero su estructura, similar al grafito, no es natural, por lo que lo trato como sustancia.

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             Existen otras sustancias enormemente más conductoras que las nombradas, pero su conductividad es en condiciones de temperaturas extremadamente bajas (menores a -240 ºC). Son los superconductores, que son tanto elementos como aleaciones, óxidos u otros compuestos. Continuamente se están descubriendo y publicando nuevos superconductores, pero con trabajos a distintas temperaturas, por lo tanto, no es factible indicar el mejor superconductor, pero si indicar que, en cualquiera de los casos, su resistencia eléctrica se acerca cada vez más a cero, pero lo dicho, a temperaturas extraordinariamente bajas.

 

           Lo contrario a conductor eléctrico es aislante eléctrico (dieléctrico). Los que más resistencia eléctrica presentan son el Teflón, cuarzo fundido, PET y cera de parafina. Cito cuatro, y no uno como más resistente, porque hay mucha variabilidad en los datos encontrados en internet (paginas tanto en español como en inglés). Los valores de resistividad de ellos oscilan entre 1015 y 1020 Ω m, pero esos valores se entrecruzan, es decir, en unas referencias aparece el valor mayor para el teflón y en otras para el cuarzo fundido o la parafina o el PET. En definitiva, entre ellos está el record.

 

           La conductividad térmica, capacidad de conducción de calor, está relacionada con la facilidad de transferir la energía cinética (vibración ligada a la temperatura) de sus moléculas a otras adyacentes o a sustancias con las que está en contacto. La conductividad térmica y eléctrica están ligadas en los metales, ya que la movilidad de los electrones de los electrones facilita no solo la corriente eléctrica sino también la transmisión de la energía cinética que tiene los electrones de la zona caliente de un material. Por ello los elementos más conductores térmicos son precisamente en primer lugar la plata, luego el cobre y el oro.

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        Como mejor aislante térmico está el aerogel, con una conductividad térmica de 0,015 W/mK, pero por ahora  tiene un precio muy alto y no se usa para finalidades comerciales rutinarias, por tanto en la actualidad el honor, a nivel de uso cotidiano, lo tiene la espuma de poliuretano (gomaespuma) con una conductividad de 0,019-0,040 W/(m·K) seguidos de algodón 0,029-0,040 y la lana de vidrio y lana de roca (material fabricado a partir de roca volcánica) con 0,030 a 0,050 W pero la lana de roca con la ventaja de ser muy resistente al fuego y ser además aislante acústico (aunque la lana de vidrio es más resiste a la humedad).

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           Como elemento mejor conductor térmico está, en principio, el carbono (diamante) con una conductividad térmica de 2300 W/mK, muy superior a la plata (410) o el cobre (380). Al poner “en principio” como mejor conductor térmico al diamante, es porque existe un estado cuántico particular del Helio, que ocurre por debajo 2,17 K y en estado líquido, conocido como Helio II, que es un millón de veces mayor conductor que el Helio I y varias decenas de veces superior al diamante, debido a una situación de conducción del calor que se produce por un mecanismo cuántico excepcional. Pero al ser una situación especial, hay que considerar al diamante como mejor conductor térmico.

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         Entre las sustancias, en este caso artificial, destaca el arseniuro de boro que tiene una conductividad semejante al diamante a temperatura ambiente, e incluso superior a más altas temperaturas. Sin embargo, estos datos están basados en cálculos teóricos para cristales puros e ideales, mientras que las mediciones reales con cristales obtenidos en laboratorio, dan valores del orden de la mitad del diamante. Aun así, estos valores son muy superiores a los de los materiales empleados para disipar el calor producido en la electrónica de alta potencia, que reduce la vida útil y la eficiencia de los dispositivos, como el procesador y la tarjeta gráfica en los ordenadores, razón por la cual se investiga y trabaja en la producción de este material para su uso en estos dispositivos.

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DENSA Y LIGERA.

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           La densidad de una sustancia es la masa que hay de ese cuerpo en un determinado volumen. Su Unidad Internacional es el kg/m3, si bien es frecuente usar g/cm3 que es equivalente a kg/l.

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  -Más denso.

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           Entre los elementos (naturales) el más denso es el Osmio, con una densidad de 22.610 kg/m3, siendo a su vez la sustancia natural (tanto elemento como molécula) más densa en la corteza de la Tierra. Le sigue muy de cerca el Iridio con 22.560 kg/m3, sin embargo, el plomo que da origen al dicho “es (o eres) más pesado que el plomo” ocupa un puesto lejano con 11.350 kg/m3.

          Pero si diferenciamos entre sólidos, líquidos y gases, tenemos que para los líquidos (a 30ºC lo son el Galio, Bromo, Cesio y Mercurio) será el Mercurio con 13.534 kg/m3 seguido del Galio con 5904 kg/m3. Para los gases el Radón es el más denso 9,73 kg/m3 (casi ocho veces más denso que el aire), seguido del Xenón con 5,9 kg/m3.

 

     Entre las sustancias (no elementos) gaseosas de mayor densidad, a temperatura ambiente, figura el hexafluoruro de azufre (SF6), con un valor de  6,17 kg/m³, no he localizado otro gas de mayor densidad, pero en cualquier caso el SF6 es un gas un muy particular: es incoloro, inodoro, no tóxico, no inflamable, químicamente y fisiológicamente inerte, no corrosivo, y muy estable. Por su elevada capacidad como aislante eléctrico es utilizado en sistemas de distribución de electricidad a alta tensión, como equipos de transformación y subestaciones eléctricas. Igualmente se aplica en algunos procesos industriales siderúrgicos, y en cirugía ocular. También tiene usos lúdicos, ya que a temperatura ambiente se puede respirar (momentáneamente) y provoca, que mientras el gas está alrededor de las cuerdas vocales, la voz adquiera un tono elevadamente grave (efecto contrario al helio). Otra curiosidad es que, debido a su densidad, al colocar encima de este gas objetos como barquitos de papel o aluminio, flotan y provocan una sensación de levitación, puesto que el gas es incoloro. Su parte negativa es que es un gas que contribuye al efecto invernadero, pero su escasa presencia solo representa un 0,1% n la contribución al efecto invernadero frente al 60% de dióxido de carbono.

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           Entre las sustancias naturales sólidas que no son elementos, la esperrylita (mineral escaso de composición PtAs2) es la más densa 10,6 g/cm3, le siguen otros minerales más frecuentes como el cinabrio (HgS) de densidad 8,1 g/cm3 o la galena (PbS) con 7,6 g/cm3. Existe otra sustancia natural, la iridosmina, con una densidad media de 20 g/cm3,  pero estrictamente no es un compuesto ni un elemento, es un mineral muy escaso que es una aleación natural de Osmio e Iridio.

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           Pero  lo más denso que existe en el universo son los agujeros negros, con una densidad tan extraordinaria que su masa crea un campo gravitacional tan fuerte que su velocidad de escape es superior a los 300.000 km/s de la velocidad de la luz, por lo cual esta no puede escapar y de ahí que se denominen agujeros negros. Pero, atención, hay agujeros negros que no tienen tanta densidad, son los agujeros negros masivos, en los que su densidad no es excesivamente alta y su extraordinaria gravedad se debe a su descomunal masa.  En segundo lugar de densidad están las estrellas de neutrones, pero aun así tienen una densidad brutal, un valor medio de 5·10^17 kg/m3 o 500.000 Tm/mm3, es decir que un mm3 pesaría lo que 60 Torres de Eiffel. Igualmente hay que tener en cuenta a las estrellas de quarks, cuya densidad puede desplazar a las estrellas de neutrones e incluso a los agujeros negros, pero por ahora son solo un objeto teórico, aunque ya hay dos posibles estrellas candidatas a este concepto.

  

  -Más ligero

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          El elemento más ligero es el Hidrógeno, gas de densidad 0.089kg/m³ (1 atm y 0ºC) y que es a su vez la sustancia más ligera de la naturaleza. Entre los cuatro elementos líquidos (a 30 ºC) el más ligero es el Cesio con 1879 kg/m3 y entre los sólidos es el Litio con 535 kg/m3 (algo más de la mitad de la densidad del agua).

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         Y entre las sustancias moleculares, tenemos como muy conocido el poliestireno expandido o corcho blanco (un polímero del fenileteno) cuya densidad puede bajar a 10 mg/cm3 (10 kg/m3) pero queda muy lejos del aerogel de densidad 0,16 mg/cm3 o el aerografito de 0,18 mg/cm3. Las densidades de estos dos últimos sólidos son tan bajas debido a que su estructura es un 99,99% hueca, son como esponjas, pero a lo bestia.

  

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DURA.

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        La dureza en su concepto más clásico es la dificultad que ofrece un material a ser rayado de forma permanente. Pero también se puede hablar de dureza a la deformación (resistencia a la deformación plástica sin rotura), dureza al corte (dificultad para extraer virutas), dureza abrasiva (resistencia al desgaste por roce) o dureza de tensión (resistencia a romperse por una carga de tensión).

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            Con el concepto clásico de dureza (dificultad a ser rayado) el diamante ha sido siempre la sustancia más dura. El diamante está formado por átomos de carbono unidos por enlaces covalentes, en una estructura cristalina variante de la cúbica centrada en las caras. Sin embargo, existe otra sustancia, el nitruro de boro, cuya dureza sólo es superada por el diamante, pero que puede llegar a ser incluso algo más duro que éste, como veremos a continuación.

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         El nitruro de boro cúbico (cBN) es un material superduro bien conocido que tiene una amplia gama de aplicaciones industriales. Pero actualmente, la nanoestructuración del cBN ha dado lugar a una forma efectiva de mejorar su dureza en virtud del efecto Hall-Petch (tendencia a aumentar la dureza al disminuir el tamaño de grano), dando una dureza ligeramente superior al diamante.

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        Ahora bien, aplicando la nanoestructuración al diamante, se obtienen los agregados de nanobarras de diamante o ADNRs (Aggregated Diamond NanoRods) que son más duros que el propio diamante. Estos se obtienen por compresión de polvo de fullerita a presiones entre 2 y 37 GPa, según se aplique calor o no.

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          Pero no termina aquí la cosa. Un equipo de investigadores de UCLA sintetizaron cristales de diboruro de renio (ReB2), que presentaba una dureza similar al nitruro de boro pero que, en determinadas direcciones, podía superar al diamante en dureza. Y lo interesante del ReB2 es que la síntesis del material cristalizado se realiza a presión ambiente.

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        Y para complicar la decisión de cuál es el material más duro debemos contar también con la lonsdaleíta (encontrada en zonas de impactos de meteoritos) que es un alótropo hexagonal de carbono encontrado en meteoritos, que tiene una estructura semejante al diamante, pero hexagonal. Estudios realizados en 2009, concluyeron que la lonsdaleita era un 58 % más dura que el diamante. Sería, por tanto, el material más duro presente en la naturaleza, pero la cuestión es que los ensayos se realizaron con muestras de lonslaedita artificial, mientras que ensayos con muestras naturales daban una dureza inferior debido a impurezas y defectos en la red cristalina de la lonslaedita artificial, y, por otra parte, al igual que el diboruro de renio (ReB2), esa dureza superior al diamante lo es solo en determinada dirección.

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        El estudio y síntesis de nuevos alótropos del carbono en los últimos decenios, nos han deparado muchas sorpresas con materiales con propiedades físicas excepcionales (fullerenos, grafenos, nanotubos de carbono, carbino…). En 2015 se sintetizó un nuevo alótropo del carbono, denominado como Q-carbono.

 

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DUREZA DE TENSIÓN (RESISTENCIA A LA TRACCIÓN).

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          La resistencia a la tracción es la fuerza axial que puede soportar una muestra normalizada de un material hasta que se produzca la rotura. Se mide en Pascales (Pa) o N/m2 (fuerza dividida por la sección de la muestra).

 

      Actualmente es complicado indicar que sustancia es más resistente a la tracción, debido a la existencia de nuevas sustancias, obtenidas en pequeñas cantidades, y que por cálculos teóricos (no experimentales mediante ensayos) dan valores superiores al de las sustancias, hasta ahora, consideradas más resistentes. Es el caso de Q-carbono o del carbino, Este último, a pesar de que sólo es una cadena de átomos individuales, presenta una resistencia a la tracción que es el doble a la del grafeno, considerado hasta ahora como el más resistente.

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          La resistencia a la tracción precisa del diamante es desconocida, pero se han llegado a determinar valores de hasta 60 GPa, menos de la mitad que el grafeno (130 MPa) pero del orden de los nanotubos de carbono o el doble que los nanotubos de nitruro de boro que son los que siguen en resistencia. Pero de usos más frecuente está el Kevlar con 3,5 GPa y se emplea en chalecos antibala, guantes protectores anticorte ....

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        Para hacernos una idea de estos valores, sirva como ejemplo que la resistencia de los cables de acero oscila entre 0,7 y 2,7 GPa. Y ya que hablamos del acero, hay que comentar la comparación que se hace sobre la resistencia de la tela de araña, de la que se dice que es hasta seis veces más resistente que el acero. Bien, la tela de araña tiene variedades, al igual que el acero, y sus valores oscilan entre 0,6 y 1,8 GPa, por lo que son iguales o algo inferiores al acero. Pero ocurre que la densidad de la tela de araña es seis veces menor que el acero, de ahí que se diga que una “cantidad” de tela de araña es 6 veces más resistente que esa misma “cantidad” de acero, lo cual es un razonamiento no correcto, lo que ocurre es que un hilo de acero y otro de tela de araña de igual sección resisten casi lo mismo, pero el hilo de araña pesa seis veces menos.

 

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EXPLOSIVA.

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         El explosivo no nuclear más fuerte y con uso habitual es el HMX (High Melting eXplosive), también conocido como octógeno (1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocano). Su poder es 1,7 veces el del TNT (trinitrotolueno) que es el explosivo que se utiliza como referencia de poder explosivo, así, por ejemplo, la bomba atómica lanzada en Hiroshima tenía un poder de 16.000 toneladas de TNT (16 kilotones), es decir, si tenemos en cuenta que la masa de uranio que explotó fue de 64 kg, la potencia de esa explosión era 250.000 veces la del TNT de igual masa.  Como para muchos la dinamita es más conocida que el TNT, hay que indicar que la dinamita es 1,5 veces más potente que TNT.

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        Sin embargo, el CL-20 (2,4,6,8,10,12-hexanitro-2,4,6,8,10,12-hexaazaisowurtzitano o HNIW) es un 20% más potente que el HMX, pero su uso actualmente es reducido ya que todavía está en fase de experimentación y de pruebas de estabilidad y capacidad de producción a menor costo (que en la actualidad es mucho más alto que el HMX).

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     Pero aún hay otro explosivo un 40% más potente que el HMX (por tanto 2,38 veces el TNT), es el octanitrocubano, pero la dificultad de su síntesis hace que su uso no sea práctico. Es curiosa la referencia de que el octanitrocubano primero se diseñó, sobre papel, buscando una sustancia que tuviera un fuerte potencial explosivo, y luego se investigó como fabricarla, de tal forma que sus propiedades fueron calculadas antes de que se hicieran las primeras pruebas explosivas de la sustancia obtenida en el laboratorio. La dificultad de este explosivo no es sólo por lo complejo del proceso de fabricación, sino porque el material base, el dicarboxilato de dimetil cubano, cuesta varias decenas de miles de dólares por kilogramo, por ello su uso comercial aun no es factible.

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     Otra  sustancia  fuertemente  explosiva  que puede competir por el  record de sustancia más explosiva es el 1-diazidocarbamoil-5-azidotetrazol, cuya fórmula molecular es C2N14 (popularizada como azidoazida azida), pero su poder explosivo realmente no se ha podido determinar, ya que es tan inestable que explota ante cualquier intento de análisis, de cualquier tipo de análisis, por lo que se desconocen la mayoría de sus propiedades físico-químicas, salvo la de ser muy inestable y explosiva. Es por tanto un explosivo de utilidad nula.

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        La mayor explosión provocada por el ser humano fue la de la “Bomba del Zar”, una bomba de hidrógeno detonada el 30 de octubre de 1961 por la Unión Soviética, con un poder de 3125 veces la bomba Little Boy (la de Hiroshima).

 

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INESTABLE.

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       Las sustancias muy inestables por lo general son aquellas que son fuertemente oxidantes, reductoras, ácidas, básicas o explosivas.

 

      El 1-diazidocarbamoil-5-azidotetrazol cuya fórmula es C2N14 (popularizada como azidoazida azida, ya comentado en el apartado anterior) es probablemente la sustancia más inestable que se haya sintetizado (Thomas Matthias Klapötke. Munich), siendo además un fortísimo explosivo. Es tan inestable que poco se conoce de sus propiedades físico-químicas ya que explota por cualquier motivo, incluso en los primeros intentos de estudiar su estructura con rayos X y espectroscopia Raman la muestra explotaba nada más iniciarse la prueba. Y sin motivos también explota. Es por tanto una sustancia inútil.

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         El trifluoruro de cloro (ClF3) es un compuesto fuertemente oxidante, pero su característica más llamativa es su inestabilidad y su potencial como comburente, es decir, que provoca la combustión de otras sustancias. Es extremadamente reactivo con cualquier sustancia, tanto inorgánica como orgánica, capaz de iniciar la combustión de muchos materiales considerados ignífugos por simple contacto. Estas reacciones son a menudo violentas y en algunos casos explosivas. Sin embargo, si es un producto con aplicaciones industriales (por ejemplo en la fabricación de chips), pero su uso requiere condiciones especiales. No es reactivo con el oxígeno, nitrógeno y algunos compuestos fluorados, como polímeros fluorados, que se emplean para su almacenamiento, que en general es en estado sólido, en el que es mucho menos reactivo. También puede conservarse en envases de algunos de los metales estructurales ordinarios, acero, aluminio, etc., pero tratados previamente para que formen una película delgada de fluoruro metálico con el que ya no reacciona el ClF3, aún así el tratamiento de la superficie debe ser exhaustivo y perfecto.

 

          Veamos un poco de su interesante historia.

 

         En 1930 Otto Ruff y H. Krug sintetizan en Alemania una nueva sustancia, el ClF3. Pero era muy volátil, y no despertó mucho interés, hasta que unos años más tarde, los científicos nazis reiniciaron investigaciones  en el Instituto Kaiser Wilhelm. A partir de 1938, el desarrollo del ClF3 (con nombre en clave N-Stoff), se convirtió en un secreto de Estado del III Reich, guardado por el “Institut Ost” del complejo químico de Falkenhagen  a 70 km al este de Berlín.  Para una demostración ante el propio Adolf Hitler, se incendió con N-Stoff el Castillo de Falkenhagen, en la que el fuego que provocó disolvió incluso ladrillos y componentes estructurales. A la vista de los resultados, Hitler decidió que el N-Stoff debía ser puesto bajo el control científico de las SS y no ser usado como arma, sino como combustible. En 1944, Hitler traspasó el control del N-Stoff a las SS con la intención de producir 50 toneladas al mes. Sin embargo, al final de la guerra solo se habían producido unas 30 toneladas, debido a la dificultad y altísimo coste de la producción.

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          En un accidente industrial, un derrame de 900 kg de ClF3 provocó que se quemaran 30 cm de espesor de suelo de hormigón además de 90 cm de grava  por debajo del depósito (la descripción del accidente se puede leer en el siguiente artículo: https://es.scribd.com/doc/70607697/Safetygram-39-ClF3

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        La extinción de un fuego de ClF3, que llega a alcanzar los 2400 ºC, es extraordinariamente compleja, no pudiéndose emplear agua, con la que reacciona violentamente, y el uso de CO2 o halón es totalmente ineficaz.

 

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 MALOLIENTE. OLOR MÁS AGRADABLE.

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         Hablar de sustancias malolientes puede significar hablar de seguridad. Es el caso de los mercaptanos o tioles (en los que el oxígeno de los -OH de los alcoholes es sustituido por azufre) que son sustancias muy apestosas y que se añaden en ínfimas cantidades al gas butano de las bombonas para avisarnos de un escape del mismo, ya que el butano es inodoro. Pero también es hablar de sustancias presentes en los perfumes. Sí, puede parecer absurdo, pero en los perfumes puede haber indol (2,3-Benzopirrol), sustancia que da lugar al olor fecal de las heces humanas, pero que en mínimas cantidades da un olor floral. También nos puede venir a la memoria el olor a huevos podridos que es provocado por el gas sulfuro de hidrógeno (ácido sulfhídrico si está disuelto en agua) que se ha empleado en algunas bombas fétidas.

         Pero si hablamos de mal olor, mal olor de verdad, la tiopropanona o tioacetona (el oxígeno del enlace C=O de la cetona está sustituido por azufre), es la sustancia que tiene el récord de ser la más apestosa conocida. Una sola gota provoca náuseas, vómitos e incluso desmayos. por su mal olor, a distancias que pueden llegar a 500 metros. En 1889, en la ciudad alemana de Friburgo, una industria química produjo accidentalmente una pequeña cantidad de tioacetona y los habitantes situados en un radio de unos 500 metros de la fábrica sufrieron vómitos y desmayos y hubo que evacuar esa zona. En 1967, otro grupo de químicos de la compañía ESSO trató de darle otra oportunidad al compuesto en su laboratorio de Oxford. Sólo querían embotellar el considerado como peor olor de la historia, pero el tapón de uno de los recipientes salió de su sitio, provocando que se evacuara el edificio por los vómitos de los trabajadores. Los científicos afirman que no les aceptaron en ningún restaurante durante dos semanas por el olor que desprendían.

 

     Ir al caso contrario, para tratar de establecer la sustancia con el olor más agradable, no es nada fácil, de hecho no existe un récord, ni es posible catalogar un grupo de moléculas con los dos, tres o cinco mejores olores, ya que existiría disparidad de opiniones. Pero al menos podemos citar que la mayoría de los ésteres tienen olores muy agradables, a flores o frutas, o mejor dicho, las flores y frutas huelen a ciertos ésteres. 

       Llama la atención un olor muy agradable para el ser humano, hasta el punto que ha sido estudiado por antropólogos y perfumistas, es el olor de la geosmina (4,8a-dimetil-decahidronaftaleno-4a-ol) cuyo nombre de origen griego significa “aroma de tierra mojada” que es precisamente el olor que se produce cuando llueve un poco sobre tierra seca, y que es producido por la bacteria Streptomyces coelicolor y algunas cianobacterias que se hallan en el suelo. Los antropólogos creen que esta sensación agradable está relacionada con nuestros genes primitivos, ya que para nuestros ancestros la lluvia era sinónimo de vida, era el cambio de la época seca al inicio de las posibles cosechas que les proporcionaba más posibilidades de supervivencia. A este olor, muy deseado por los perfumistas, también se le conoce como “petricor”, término dado por los geólogos australianos Bear, I.J. y R.G. Thomas publicado en la revista Nature (1964), y cuyo nombre  es una composición de las palabras del griego antiguo "pétra" piedra e "ichor" sangre de los dioses. El lado negativo de la geosmina es el sabor que produce su presencia en el vino o aguas minerales, no es lo mismo el olor a tierra mojada que el sabor a tierra. El olfato humano es muy sensible a esta molécula, siendo capaz de percibir el olor a geosmina en una concentración de 1 parte por cada 10.000 millones, lo que la convierte en una de las moléculas más olorosas que existen (otro record). Esta molécula es la responsable de la supervivencia de muchos animales, ya que detectan su olor a distancias kilométricas, indicando la presencia de agua.

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        Sin embargo, ningún olor a fruta o flor o a la geosmina, por muy agradables que sean, no dan la sensación de felicidad o bienestar que ocurre con el olor de los bebés, qué según encuestas realizadas por psicólogos, los padres lo describen como una mezcla de vainilla y galletas recién horneadas. Y otro olor muy agradable y con efectos positivos es el del pan recién horneado. Un estudio realizado por la Universidad  Bretaña Sur (Morbihan. Francia), y publicado en 'The Journal of Social Psycology', comprobó que el aroma del pan recién horneado estimulaba a las personas a ser más amables con los desconocidos y más proclives a prestar ayuda. Incluso los expertos en marketing sensorial se han dado cuenta de su poder, hasta el punto de utilizar ambientadores con este olor en comercios, porque los clientes lo relacionan con recuerdos positivos, vinculados al hogar y la infancia, que le inducen a un estado de bienestar que a su vez les hacen más propensos a comprar. Alan Hirsh, director de la Smell and Taste Treatment and Research Foundation en Chicago, experimentó con fragancias para incrementar las ventas, y confirmó que las casas se venden más rápidamente si huelen a pan recién horneado.

 

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OXIDANTE. REDUCTOR.

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      - Oxidante: Las sustancias oxidantes son aquellas que son capaces de arrancar electrones, así por ejemplo, una sustancia oxidante puede arrancar electrones del hierro, haciendo que éste pase a catión Fe2+ o Fe3+, es decir, a hierro oxidado, como lo está en los óxidos de hierro 2+ o 3+ (FeO o Fe2O3).

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      Las sustancias más fuertemente oxidantes de uso común son el permanganato potásico (KMnO4), el dicromato de potasio (K2Cr2O7) y el peróxido de hidrógeno (H2O2, que si está diluido en agua, a bajas proporciones, es conocido como agua oxigenada). Como elemento en estado natural tenemos a la molécula de F2 como la más oxidante de todos los elementos de la tabla periódica.

  

         Pero la sustancia más oxidante que existe es el KrF2 ya que forma fácilmente el catión KrF+ que a su vez da lugar fácilmente a Kr y F+, teniendo el catión F+ una tendencia extraordinaria a captar electrones de cualquier otra sustancia (provocando por tanto su oxidación), siendo la única sustancia conocida que lleva el oro al estado de oxidación 5+ y a la plata a 3+.

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          Otra sustancia fuertemente oxidante es el ClF3, pero esta presenta, a su vez otra característica record que se puede ver en sustancias mas inestables.

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      - Reductor: Las sustancias reductoras son las que, al contrario que las oxidantes, tiene tendencia a ceder electrones, así una sustancia reductora puede actuar, por ejemplo, sobre el óxido de hierro(II) (FeO) y reducir el hierro oxidado a hierro metálico (Fe).

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          La molécula LiAlH4 se considera como la sustancia más reductora de todas, mientras que el Li es el elemento más reductor.

 

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TEMPERATURA FUSIÓN MAYOR Y MENOR.

 

         El elemento con la temperatura de fusión más alta es el carbono (diamante), 3500 ºC, seguido del wolframio con 3410 ºC.

 

             Si buscamos la sustancia (no elemento) con la temperatura de fusión más alta encontramos al Carburo de Hafnio con 3958 ºC. Aunque científicos de la Universidad Brown, en Estados Unidos, han diseñado, de forma teórica, un material compuesto por una aleación de hafnio, nitrógeno y carbono que calculan que fundirá por encima de 4.126 ºC. Pero son cálculos teóricos, puesto que el compuesto no se ha sintetizado. Esta referencia es del año 2015 y se puede ver en http://mysteryplanet.com.ar/site/ingenieros-crean-un-material-capaz-de-resistir-el-calor-del-nucleo-de-la-tierra/.

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              Para la temperatura de ebullición más alta tenemos al Wolframio con 5660 ºC seguido del renio con 5627 ºC.

 

            Para la menor temperatura de fusión tenemos el helio que funde a -272 ºC seguido por el hidrógeno con -259 ºC, siendo a su vez los de menor temperatura de ebullición con -269 y -253 ºC respectivamente.

 

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VENENOSA (TÓXICA). BENEFICIOSA.

 

          Por extraño que parezca, hablar de una sustancia tóxica también puede ser hablar de un fármaco. Son muchos los venenos que, en las cantidades adecuadas, tienen usos beneficiosos para la salud. Fármacos como Captopril, Byetta, Prialt (Ziconotide) y muchos otros tienen como principio activo venenos de animales. Ya en el siglo XVI lo dijo Paracelso (considerado el padre de la toxicología): “solo la dosis hace el veneno”.

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          Entre los elementos (no compuestos) más tóxicos hay que citar al mercurio y el arsénico, pero hay que tener en cuenta que su mayor toxicidad no está como tales en su estado elemental, sino como iones, así el mercurio es más tóxico en sus compuestos orgánicos mientras el arsénico lo es en sus compuestos inorgánicos como trivalente, o mucho más letal como gas arsano (AsH3), mientras que como arsénico puro es mucho menos tóxico.

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      Volviendo a los fármacos, hay que señalar que un producto organomercúrico fue utilizado como desinfectante durante muchas décadas, la mercromina. Era un producto tan frecuente en nuestras casas como la crema nivea o el colacao. A sido desplazada por el betadine, pero la mercromina no está prohibida en todo los países (en EEUU lo está desde 1993). Igualmente en algunas vacunas se encuentra el tiomersal, otro compuesto orgánico que contiene mercurio.

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         Y en lo que respecta al arsénico tenemos el trióxido de arsénico (As2O3) inyectable que se usa para tratar la leucemia promielocítica aguda, y hay estudios que parecen indicar su efectividad, combinado con otros fármacos, para diferentes tipos de cáncer. El salvarsán (o arsfenamina), fue un medicamento derivado del arsénico que ayudó a erradicar la sífilis desde 1906 hasta 1943 cuando empezó a ser sustituido por la penicilina. 

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      Pero la sustancia más tóxica conocida es la toxina botulínica (botulinum neurotoxins o BoNT), una neurotoxina producida por la bacteria Clostridium botulinum. En Anales de la Real Academia Nacional de Farmacia 71(2): 387-427, 2005, el Catedrático de Medicina Preventiva Dr. Manuel Domínguez Carmona inicia una publicación de la siguiente forma: Este artículo es una revisión de las toxinas botulínicas, el compuesto orgánico más tóxico conocido de los que bastan 100 Kg, distribuidos equitativamente, para matar a toda la humanidad …

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         Estamos hablando de unos 15 microgramos por persona como dosis letal, si bien en otros documentos aparecen cantidades superiores y sobre todo muy inferiores, pero hay que tener en cuenta que su poder letal varía según sea por via intravenosa o intramuscular o por vía oral, ya que al pasar a través de regiones anatómicas ácidas y ricas en proteasas, antes de ser absorbidas en la primera porción del tracto intestinal, reduce considerablemente el número de moléculas de BoNT que alcanzan las circulaciones linfática y sanguínea. También es importante citar que existen muchas variedades de BoNT con toxicidad variable.

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           Pero lo dicho por Paracelso  “solo la dosis hace el veneno”,  cuando la BoNT se usa en cantidades ínfimas puede tener efectos positivos, y en la actualidad se emplea en estética (antiarrugas) y para el tratamiento del estrabismo, migraña y ciertas enfermedades neurológicas. Y atención, en general el uso de los tratamientos con BoNT es intramuscular, es decir en su formato más tóxico, caso del Botox, pero tranquilos, se inyectan cantidades muy por debajo de su toxicidad, del orden de pocos nanogramos (citado en el artículo del Dr. Manuel Domínguez Carmona), concretamente 5 ng en un vial de Botox 100 U o 25 ng para el Dysport 500 U.

   

    Otros tóxicos extremos (igualmente neurotóxicos) son el VX (O-etil S-2-(diisopropilamino)etil metiltiofosfonotiolato) con una dosis mortal de solo 10 mg sobre la piel (fue utilizado en 2017 para matar a Kim Jong-nam, hermanastro del líder de Corea del Norte) y el Novichok (unas seis veces más potente que el VX).

         El veneno de algunas serpientes y batracios ocupan también los primeros lugares entre las sustancias más tóxicas, pero igualmente de ellas se extraen beneficios farmacológicos, en partículas de las serpientes, de ahí que el símbolo y escudo de las farmacias y de la Organización Mundial de la Salud incluya una serpiente, si bien es cierto que tras el símbolo de la serpiente está la historia mitológica de Asclepio (Esculapio), pero eso es otra historia.

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         El caso contrario de sustancia más tóxica para el ser humano sería la sustancia más beneficiosa, pero señalar una, o incluso indicar dos o tres, me parece complicado, porque hay muchas que aportan un beneficio determinado en un sentido u otro y que no es fácil de calibrar, por lo tanto, en lugar de beneficiosa iremos a por la más necesaria. Y ¿cuál es? Seguro que a todos nos viene a la mente el agua, y no es cierto, podemos estar sin agua un promedio de hasta casi cinco días, pero sin oxígeno se reduce a cuatro o cinco minutos, por tanto, el récord lo tiene el oxígeno y luego el agua. Pero cuidado, el oxígeno puede ser tóxico si se respira puro durante unas 12 horas, o 24 horas si tiene una riqueza del 60%, produciendo inflamaciones pulmonares que pueden poner en peligro la vida. El agua bebida en exceso y de forma continuada también puede provocar problemas si se llega a una hiperhidratación; no es frecuente, pero existen algunos casos registrados de muerte por hiperhidratación.

 

 

VISCOSIDAD. FLUIDEZ.

 

           La viscosidad es lo opuesto de fluidez. Puede definirse como la mayor o menor resistencia que ofrece un líquido o gas para fluir libremente, es decir, la resistencia que oponen a deformarse, desplazarse o deslizarse unas capas del fluido sobre otras. El rango de viscosidades es amplísimo. En un extremo, con viscosidad prácticamente nula, están los denominados superfluidos, que son sustancias que en las cercanías del cero absoluto de temperatura presentan una viscosidad extremadamente baja, como es el caso del helio II (estado cuántico particular del He por debajo de la temperatura de 2,17 K) que, a esas temperaturas y en estado líquido, tiene una viscosidad prácticamente cero y puede atravesar las paredes del recipiente que lo contiene y también de subir por las paredes del mismo.

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          Fluidos son los gases y los líquidos, pero no los sólidos, y de esta diferenciación surge el experimento más largo de la historia, que se inició en 1927 por el físico Thomas Parnell, profesor de la Universidad de Queensland, en Australia. El experimento en sí mismo era bastante sencillo y tenía como objetivo demostrar a sus alumnos las diferencias en los estados sólido y líquido de la materia. Parnell les explicó: si fluye es líquido y si no fluye es sólido. Parnell colocó un trozo de brea dentro de un embudo, y se propuso esperar a verla gotear, pero esperó muchísimo tiempo.

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          En realidad, el verdadero inicio del experimento empezó en 1930 (después de modificar el embudo) y desde entonces, debido a su altísima viscosidad, solo han caído “9 gotas”, estimándose que la próxima sea en el año 2028. Este experimento tiene su equivalente en el Trinity College en Irlanda y se inició en 1947. La viscosidad de la brea calculada con este experimento es de 2,3×10^11 cp (centipoise), siendo la viscosidad del agua a 20 ºC igual a 1 cp, en definitiva, la brea es 230.000 millones de veces más viscosa que el agua. Otras referencias indican que su viscosidad es 2×10^10 cp, solo 20.000 millones de veces la del agua o dos millones de veces la de la miel de tipo medio.  Puede verse la caída de la última gota del experimento del Trinity College en https://www.youtube.com/watch?v=5AUqlvBgMAE y de la Universidad de Queensland en  https://youtu.be/UZKZF7FNh_0?t=3

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