lunes, 27 de septiembre de 2010

La Magnetita

ARTÍCULO DE CLUSTER NUMERO 100


Lo cierto es que no se sabe como fue descubierta. Existen diferentes historias sobre su descubrimiento, una de ellas nos cuenta como un joven pastor llamado Magnes se dio cuenta que unos minerales se quedaban pegados a los clavos de sus zapatos y de ahí viene su nombre. Otra versión nos habla de una zona del Asia Menor llamada Magnesia, en la que había grandes yacimientos de este extraño mineral, que atraía todo material de hierro. Su utilización es realmente remota y fue básica para la creación de brújulas para navegación. La historia nos habla de su uso durante la época egipcia, y que incluso Cleopatra la usaba sobre su piel para uso medicinal.



La magnetita es una mezcla de dos óxidos férricos (el FeO y Fe2O3) formando el Fe3O4 de la familia de las espinelas. Se crea básicamente en rocas magmáticas, aunque también en alguna zona metamórfica y sedimentaria marina. Cristaliza en forma cúbica, siendo muy típico el hábito octaédrico y rombododecaédrico. Es sintetizable en el laboratorio como nos lo demuestra nuestro compañero Pep Anton de Pepquímic:



¿Magnetita o Calamita?

Lo cierto es que no toda la magnetita que nos encontramos es capaz de generar un campo magnetico, de hecho tan solo una muy pequeña proporción de magnetita puede crear un iman natural. Me explicaré. Todas las magnetitas son atraidas por un imán permanente, pero no todas la magnetitas son capaces de actuar como un iman y atraer materiales de hierro. Las magnetitas que son imanes naturales son llamadas calamitas (en ingles lodestone).



La razón por la que algunas magnetitas son imanes naturales y otras no ha sido durante muchos tiempo un debate dentro del mundo de la geología. El doctor Peter Wasilewski del NASA's Goddard Space Flight Center ha demostrado recientemente que tan solo un tipo de magnetita (con mezclas de maghemita)con una estructura especial es capaz de generar calamita.

¿Sabías que...?

Existen bacterias magnetotácticas acuáticas, como la Aquaspirillum magnetotacticum, que contienen cadenas intracelulares de partículas de magnetita denominadas magnetosomas. Estas cadenas les sirven para orientarse respecto el campo magnético terrestre.





Los magnetosomas están también presentes en la cabeza de pájaros (como la paloma), atunes, delfines, tortugas verdes y otros animales, seguramente como ayuda a la navegación.

Sergio

lunes, 20 de septiembre de 2010

Ars Santa Mónica - Cocinar ciencia

En Ars Santa Mónica se han propuesto unir las ciencias con el arte. Ya lo consiguieron plenamente con la exposición de freqüencies de Eugènia Balcells (mirar artículo), y ahora nos sorprenden con Materia condensada: Cocinar ciencia.

Desde la fundación Alicia (Ali-alimentación Cia- Ciencia), fundada por Ferran Adrià (el cual es todavia presidente del consejo asesor de Alicia) y dirigida por Pere Castells (departamento de Investigación gastronómica de Alícia) nos presentan una exposición para chuparse los dedos. Olores, sensaciones y paladar.



Nada mas llegar nos invitan a una muestra de olores. ¿Seremos capaces de identificarlos con los alimentos? La mayoría nos suenan, pero tan solo somos capaces de asignar el 15 o 20% de los olores a sus alimentos.

¿Seremos capaces de también de reconocer el gusto amargo de la feniltiocarbamida? Según nos explica en la exposición, cada persona es capaz de distinguir el gusto amargo de una forma diferente. De hecho depende de las variantes en el gen TAS2R38, un receptor del gusto, de manera que hay personas que lo notan parcialmente amargo, otras que lo notan sumamente amargo y otras tantas que no lo perciben...???

La visita continua con una exposición excelente de aparatos de laboratorio aplicados ahora a la cocina, como por ejemplo el rotaval (rotavapor aplicado en Alicia), así como ejemplos de sferificadores (tranquilos, que alguna sferificación caerá en el blog), así como ejemplos prácticos: cava con xantana y liofilizaciones.





El final de la visita se presenta mejor que nunca al invitarnos a vino desalcoholizado o mejor dicho confitura de vino. Excelente. Nos lo tomamos al lado de su famosa tabla periódica de las confituras real (con potes de confitura en cada una los "elementos"), gentileza del Museu de les Confitures en Girona.





Una buena tarde de sábado, un poco de ciencia y una buena degustación para el paladar mas exquisito. Si estáis en Barcelona podéis visitar esta exposición totalmente GRATIS en Ars Santa Mónica del 8 de Julio al 5 de Diciembre de 2010.

Sergio

PD: Un saludo para Miguel Ángel y Cristina, que nos enseñaron la exposición.

miércoles, 8 de septiembre de 2010

Efecto del Ion Común

El temario de segundo de bachillerato de química es diverso y extenso, y aunque no hay demasiado tiempo para experimentos y prácticas, os aconsejo uno muy sencillo, fácil de preparar y muy visual. Se trata de otro ejemplo mas del principio de Le Chatelier, esta vez aplicado a los equilibrios de precipitación. En ese momento, enfrascados todos en las Qps y Kps, un ejemplo visual viene de perlas.

Imaginemos que tenemos una disolución saturada de NaCl, esto es, disolvemos NaCl hasta que ya no podemos disolver mas, filtramos la solución y ya la tenemos. En este momento estamos en las concentraciones máximas de sodio acuoso (disuelto) y cloruro acuoso (disuelto).

¿Que pasa si añadimos HCl?

El ácido clorhídrico es un ácido fuerte y por lo tanto está totalmente disociado. Es decir, cuando está en disolución tendremos siempre cationes hidrógeno solvatados por un lado y aniones cloruro solvatados por otro. Al añadirlos a la disolución saturada de cloruro sódico, de hecho estamos aumentando la concentración de cloruros en el medio y el cloruro sódico precipita.




Si queréis mas información sobre equilibrio químico o sobre el principio de Le Chatelier entra en CLUSTER-Equilibrio químico.


Sergio

jueves, 2 de septiembre de 2010

Superconductores del tipo II

Uno de los artículos de marzo de este año fue sobre superconductividad, en el que explicábamos a grandes rasgos que era y por que aparecía este fenómeno (la famosa explicación de los pares de Cooper).

Para hacer un poco de resumen diremos que un superconductor no es simplemente un material que conduce muy bien, podremos decir que tiene resistencia eléctrica cero, y por lo tanto disipación nula de energía por efecto Joule, y que ademas es diamagnético, es decir, que repele el campo magnético (lo que es concocido por efecto Meissner)



Aun así el campo magnético es capaz de hacer diferenciaciones y por tanto podremos encontrar dos tipos de superconductores:

1- Superconductor de tipo I:

Los superconductores perfectos, aquellos que realmente repelen totalmente el campo magnético externo. La transición a superconductor a baja temperatura se realiza de forma brusca. Los ejemplos mas conocidos son los metales puros tales como mercurio o niobio, que son superconductores de tipo I a 10 K.

2- Superconductores de tipo II:

Son los superconductores de alta temperatura cerámicos (tipos YBaCuO). Estos materiales no son perfectamente diamagnéticos y por lo tanto no son superconductores perfectos. Cuando se les aplica un campo magnético externo fuerte, éste penetra por el superconductor por pequeñas canalizaciones o vórtices de Abrikosov. Éstas canalizaciones hacen que el superconductor quede (aunque levitando), adherido al imán. Alexei A. Abrikosov (el señor de la foto) fue el primer científico en detectar estas canalizaciones y por ello ganó el premio Nobel de física en el año 2003.



Aquí tenemos un vídeo explicativo sobre el experimento:



Si aumentásemos todavía mas el campo magnético externo se formarían cada vez mas vórtices, dejando de ser finalmente superconductor. Otra de las características del superconductor de tipo II es que la transición de fase para llegar a ser superconductor no es brusca como el de tipo I, sino suave.

AMPLIACIÓN DEL ARTÍCULO

He encontrado un excelente vídeo sobre este tipo de conductores en youtube, realizado por boazal. Recomendado:




Saludos

Sergio

Mas información sobre superconductores de tipo II aquí.

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