lunes, 7 de octubre de 2019

¿Son lo mismo un vidrio y un cristal?

La mayoría de la gente (al menos en España) al coger un vaso piensa que es de cristal, pero en los anuncios dicen que si se rompe hay que tirarlo al contenedor de vidrio. Entonces, ¿estas dos palabras son sinónimas? ¿Significan lo mismo y son intercambiables? Vamos a verlo...

¿Vidrio o cristal?

Si nos vamos al diccionario de la RAE a buscar la respuesta, éste nos proporciona una respuesta un tanto ambigua. Si nos vamos a la definición de cristal y miramos la primera acepción nos encontramos:
Vidrio, especialmente el de alta calidad.
Ésto nos puede llevar a pensar que, efectivamente, el cristal y el vidrio son lo mismo, al menos el de alta calidad. Pero como no sabemos la calidad de lo que tenemos en casa pues nos valen como sinónimos, ¿no? Pues no. La verdad se revela en la quinta acepción, que nos da una pista de por dónde pueden estar las diferencias:
Fís. y Quím. Sólido cuyos átomos y moléculas están regular y repetidamente distribuidos en el espacio.
¡Premio! Ya intuimos una de las diferencias, al menos el cristal está "regular y repetidamente distribuido", es decir, está ordenado. Tiene un orden, una periodicidad en el espacio. Esta suposición se ratifica cuando nos vamos a la definición de vidrio y leemos en su primera acepción:
Material duro, frágil y transparente o traslúcido, sin estructura cristalina, obtenido por la fusión de arena silícea con potasa y moldeable a altas temperaturas.
Si obviamos la segunda mitad, que se refiere únicamente a un vidrio específico, que es el que se suele usar en los materiales caseros, nos dice que es un tipo de material que no tiene estructura cristalina, es decir, que no está ordenado. Por fin hemos encontrado la diferencia entre estos dos términos, en principio, tan similares. Uno de ellos, el cristal, está ordenado, mientras que el otro, el vidrio, no lo está.

De hecho, casi seguro que habrás escuchado que un vidrio es "un sólido que mantiene la estructura del líquido" y, aunque no es cierto, no está tan lejos de la realidad. Esta afirmación se debe principalmente a las ventanas antiguas, en las que se observa que son más delgadas en la parte superior que en la inferior, ya que el cristal ha "fluido" hacia la parte inferior debido a la gravedad durante décadas. Esto sabemos que es tajante mente falso, pero el hecho de que en muchas catedrales ocurra este fenómeno ha hecho pensar eso a mucha gente pero, realmente, el vidrio no fluye y este hecho es una consecuencia de la fabricación antigua de los vidrios planos.

Esta diferencia supone un cambio importante en su comportamiento y en sus propiedades macroscópicas. Un cristal tiene sus propiedades más definidas mientras que en el cristal, el hecho de que no esté ordenado, hace que muchas de las propiedades se vean ligeramente distorsionadas o no estén bien definidas como, por ejemplo, el punto de fusión.

Otra de las diferencias es su resistencia a los golpes o tenacidad. En principio, un cristal aguantará mucho mejor un golpe que un cristal, ya que la cantidad de enlaces establecidos en la zona del impacto es mucho mayor. Aún así, la ruptura de un vidrio se producirá por el punto más débil, manteniendo el resto de la estructura intacta (es por eso que el vidrio se puede cortar con la forma deseada). y las ventanas rotas dejan trozos grandes intactos o los vasos se rompen en pocos trozos. Por el contrario, los cristales cuando se rompen pierden la estructura cristalina y las tensiones que se generan hacen que el cristal entero se resquebraje, como cuando se rompe la ventana de un coche por un golpe.
accidente, automóvil, choqueResultado de imagen de cristal de coche roto
Diferencia entre un vidrio (izda) y un cristal (dcha) rotos

Aunque si lo pensamos el cristal del coche no pudo ser inicialmente un cristal ordenado si se le tuvo que dar forma. Esto se puede conseguir, si no totalmente al menos parcialmente, con una técnica conocida desde hace muchos años y que los espectadores de Forjado a Fuego habrán escuchado hasta la saciedad: el templado. Está técnica consiste en calentar el cristal hasta una temperatura cercana a la de fusión para que los átomos (o componentes) del vidrio puedan reordenarse y adoptar una estructura muy parecida a la del cristal, mejorando sus propiedades, entre ellas la tenacidad como ya hemos explicado antes.

Ah!, así que creías que los vidrios son únicamente materiales transparentes y susceptibles de formar vasos, ventanas y gafas como parece sugerir el diccionario de la RAE... Pues no, todo material que se ordene es susceptible de formar cristales y, por tanto, si a su forma fluida se le baja la temperatura de forma drástica formará un cristal. Esto implica que todos los metales y los compuestos iónicos ordenados pueden, en principio, formar cristales y ordenarse de una forma y geometrías definidas. Estas formas y geometrías dependen de diversos factores en los que no vamos a entrar hoy.

Por último, daros una pista para identificar cristales, es decir, estructuras ordenadas: Forman formas poliédricas definidas, es decir, tienen formas con aristas y vértices bien definidos. Estos detalles se aprecian muy bien en muchos minerales; mientras que los vidrios son más parecidos a las estalactitas y estalagmitas de las cuevas en las que los sus átomos no se han podido ordenar porque han precipitado al tener un defecto de agua. Si bebes vino alguna vez en casa aparta el corcho cuando aún esté húmedo y observa si lo que se forma son cristales o vidrios de los componentes del vino.


Hasta aquí el post de esta semana. Es un tema que he estado aplazando durante bastante tiempo pero que por fin ha llegado. Si te ha gustado, se te ha quedado corto o hay alguna duda ponlo en los comentarios, en Facebook, en Instagram o en Twittter (@callofchemistry en todas las redes sociales).

Nos vemos!!

lunes, 30 de septiembre de 2019

Lauril sulfato, ¿qué es?

Hace unos años, cuando todavía no teníamos móviles con los que ir al baño, nos solíamos entretener leyendo las etiquetas del champú o de los jabones que tuviésemos a mano. En estos jabones los ingredientes se ordenan de mayor a menor. Siempre me llamó a atención uno de los ingredientes, habitualmente colocado en el segundo o tercer puesto, que se llamaba lauril sulfato (Lauryl sulfate o Laureth sulfate) y pasaron varios años hasta que supe qué era y para qué se utilizaba. Vamos a verlo...

¿Qué es el lauril sulfato?

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Ejemplo de lista de ingredientes de un champú
https://chemistry.stackexchange.com/questions/65865/why-do-shampoo-ingredient-labels-feature-the-term-aqua/65867
Como se ve en la imágen, el lauril sulfato, amónico en este caso, es el segundo ingrediente más abundante en muchos productos de higiene. El lauril sulfato es un nombre aceptado para un compuesto muy utilizado tanto en cosmética como en investigación. Lo único que muchos químicos lo conocerán como "Dodecil sulfato" o "SDS". Este compuesto consiste en una cadena de 12 átomos de carbono (con los hidrógenos oportunos) con un grupo sulfato en un extremo. Esta cadena de carbonos e hidrógenos repele el agua mientras que la parte del sulfato tiene mucha afinidad por el agua. Lo que consigue esta molécula es tener una parte soluble en agua y otra parte insoluble.
Modelo atómico del lauril sulfato
Negro: carbono; blanco: hidrógeno; rojo; oxígeno; amarillo: azufre
Esto permite que la cadena de carbonos, que es muy compatible con las grasas, por ejemplo, puedan ser solubles en agua; permitiendo eliminar grasas y otras sustancias hidrofóbicas que contiene nuestro cuerpo. De esta manera, con una pequeña molécula se consigue disolver las grasas en agua, algo que, a priori, no es posible.

En investigación, se emplea habitualmente la sal sódica del lauril sulfato, habitualmente conocida como dodecil sulfato sódico, o SDS por sus iniciales en inglés. Se utiliza con el mismo propósito que en cosmética, diluir en agua sustancias no solubles, especialmente proteínas y ADN. Se utiliza frecuentemente en electroforesis de gel de poliacrilamida para ayudar a solubilizar todos estos compuestos para que sean separados e identificados.

También se encuentra habitualmente otro compuesto relacionado con el lauril sulfato, que aparece en los botes como "Laureth sulfate" o lauril éter sulfato. Este compuesto es el hermano del SDS, la única diferencia es que contiene grupos etoxilo entre el sulfato y la cadena de carbonos. Su alta compatibilidad con la piel y su capacidad humectante y emulsionante hacen que sea una de las materias primas en la industria cosmética. A estas propiedades hay que sumarle su ligero olor que permite que sea perfumado sin inconvenientes.

Ambos compuestos son considerados tensioactivos, cambian la tensión superficial del agua. Es un tensioactivo iónico, ya que en disolución acuosa tienen una carga negativa, localizada en el sulfato.

Con esto ya sabéis un poco más sobre aquello que os echáis en la piel (casi) a diario. Si hay dudas o preguntas, por favor, dejadlas aquí abajo en los comentarios o en Facebook, Instagram o Twitter en @callofchemistry.

Nos vemos!!

lunes, 9 de septiembre de 2019

Actualidad científica: ¿Tardígrados en la luna?

En la encuesta de esta semana el tema elegido fue sobre la noticia de la sonda israelí que se estrelló en la luna liberando una carga oculta de tardígrados que transportaba; pero, ¿qué es un tardígrado? ¿Qué tienen de especial? ¿Pasa algo por que hayan caído en la Luna? Trataremos de responder a todas estas preguntas en un post que se aleja un poco de la temática del blog pero que es muy interesante. Comenzamos...

¿Que ha pasado realmente?

La nave israelí Beresheet podría haber esparcido miles de tardígrados en la Luna al caer en una maniobra no planificada. Uno de los equipos involucrados en la nave decidió en el último momento incluir en el archivo una resina sintética con pelo y muestras de ADN de 25 personas y miles de tardígrados deshidratados. Además, se añadió al final una cinta que fue rociada con un spray que contenía otros miles de tardígrados más. Todo este contenido acabó en la superficie de la Luna tras el impacto, pero ¿pasa algo porque hayan caído unos bichos deshidratados en la superficie de la Luna?

Pues resulta que SÍ, ya que estos pequeños seres son extremófilos, es decir, son capaces de mantenerse vivos en condiciones extremas y, además, en muchas condiciones. Este animal de poco menos de 0.5 mm vive bajo el agua hasta 60 años, conteniendo alrededor de un 83% de agua, es capaz de ser deshidratado hasta poco menos del 3%, ser rehidratado y seguir viviendo normalmente, manteniéndose deshidratados casi 5 años; por lo que estos animalitos que se han estrellado en la Luna pueden ser "revividos" simplemente con hidratarlos. Además, pueden vivir en el vacío del espacio, a 1200 atmósferas, aunque algunos pueden aguantar hasta 6000 atmósferas (unas 6 veces la presión máxima alcanzada en la Fosa de las Marianas, la fosa más profunda de la Tierra) y a  temperaturas entre -273°C, casi el cero absoluto,​ y 151°C.
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Fuente: https://wewillbegiantsblog.wordpress.com/2016/02/09/osos-de-agua/

Esta resistencia permite a los tardígrados sobrevivir a temporadas de frío y sequedad extremos, radiorresistencia a la radiación ionizante y resistencia al calor y la polución, haciendo que únicamente un cataclismo como la muerte del Sol sea la única manera de extinguirse.



¿Qué pasará con los tardígrados de la Luna?

Pues ahora mismo se está estudiando la posibilidad de mantenerlos allí por un tiempo determinado e ir a por ellos (si los encuentran) para estudiar el efecto de una estancia prolongada en la Luna y los efectos que puede tener sobre un organismo vivo. Veremos qué pasa al final.

Hasta aquí el post de esta semana de unos de los seres más impresionantes (si no el que más) que habitan la Tierra. La semana que viene volveremos con más temas relacionados con la química. Si quieres elegir tú el tema del próximo post o del próximo vídeo puedes sugerirlo en los comentarios del post, en Facebook, en Instagram o en Twitter. Si te ha gustado dale Me gusta en nuestras redes sociales y compártelo para que más gente conozca a estos seres tan extremos.

Nos vemos!

lunes, 2 de septiembre de 2019

Temporada 3: La vida es posible por el hielo

Bienvenidos a la tercera temporada de este blog! 

La temporada pasada no hubo tanto contenido como me hubiese gustado pero esperemos que en esta temporada haya más y mejor. Hay cosas nuevas en camino que espero que ayuden a mejorar el blog y, sin más que darte las gracias por seguir aquí un año más, empezamos con el tema de esta semana, ¿por qué la vida es posible gracias al hielo? Empezamos...

¿Qué tiene de especial el hielo?

Ice, Water, Blue, Blue Hour, Flensburg, Baltic Sea

Como todos sabemos, el hielo es agua en estado sólido, nada nuevo, pero tiene una propiedad que todos sabemos pero que hasta que no te lo dicen no te das cuenta de lo raro que es: El hielo flota
No, no hemos descubierto nada nuevo, pero si te fijas, por ejemplo, en una botella de aceite en invierno, el aceite congelado se va al fondo y esto ocurre en prácticamente todos los elementos y compuestos mientras que en el agua y todo lo que tenga una base mayoritaria de agua (vino, refrescos y demás bebidas en general) la parte congelada flota en el líquido. Puedes comprobarlo en casa metiendo una botella de aceite en el congelador y, cuando se empiece a congelar, puedes observar que la parte sólida se va al fondo.


El hecho de que el hielo flote se debe a que la estructura al congelarse se ordena, ocupando más espacio que el agua derretida. Esto disminuye su densidad, haciendo que flote. Además, las fuerzas intermoleculares entre las moléculas de agua son de las más fuertes con respectos a compuestos de estructuras similares (CH4, NH3, H2O, HF, SiH2,...). Esto también hace que la temperatura de fusión del agua sea anormalmente alta con respecto a estos compuestos, permitiendo que el agua esté como hielo cuando otros compuestos ya son gases.

Pero. ¿qué tiene que ver todo esto con la vida? Pues esta anomalía del agua/hielo permite que, en casos de frío extremo el agua congelada no se vaya al fondo, congelando todo el lecho marino y matando a toda la fauna y la flora que vive allí. Así pues simplemente el hielo congelado crea una capa superficial (que además es bastante aislante térmico) que evita que se congele todo el agua que tiene por debajo, permitiendo la vida en su interior, preservándola del frío congelador de su superficie.

Como todos sabemos la vida comenzó en los océanos, donde se desarrolló la primera vida durante miles de años y esta anomalía permitió que la vida se pudiese desarrollar allí con la calma necesaria para obtener toda la complejidad que le caracteriza, por lo que ya sabes, que puede decirse que la vida es posible gracias a que el hielo flota.

Hasta aquí el post de esta semana. 

lunes, 22 de julio de 2019

¿Cómo funciona una central nuclear?

Tras toda la expectación creada por la serie Chernobyl de HBO mucha gente se pregunta cómo funciona un central nuclear, por qué son peligrosas, si contaminan o si el riesgo de explosión como en Chernobyl es real. Vamos a intentar contestar a todas estas preguntas... Comenzamos!!

¿Qué es una central nuclear?

Una central nuclear es una instalación en la que se obtiene energía eléctrica rompiendo núcleos atómicos. Los materiales empleados en estas centrales para obtener energía son materiales radiactivos, es decir, materiales con átomos que no son estables y naturalmente tienden a romperse. En esta ruptura se libera una gran cantidad de energía que es la que se emplea para producir la energía eléctrica.
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¿Cómo está construida una central nuclear?

Una central nuclear, vista a gran escala, consiste en tres circuitos de agua, cada uno con su misión específica y conectados entre ellos con intercambiadores de calor.

El primero de ellos se encuentra completamente dentro del reactor nuclear y extrae todo el calor que puede de él. De esta manera consigue estabilizar el reactor al bajar su temperatura y transferir toda esa energía al siguiente circuito. El agua del primer circuito nunca sale del reactor porque puede contener algunas especies que hayan podido escapar del material fisionable, atravesar las paredes y tuberías y alojarse en el agua.

El segundo circuito recoge el calor del primer circuito, pasa a estado gas y es empleado en mover las turbinas que generan la electricidad (sí, como en una central térmica pero en este caso el calor proviene de una reacción nuclear en vez de quemar combustible). El agua de este circuito es enfriada por el tercer circuito. Es un circuito cerrado que constituye el corazón del generador de electricidad junto con las turbinas y es donde realmente se genera la electricidad en la central.

El tercer circuito es un circuito abierto, que recoge agua de un río cercano o del mar para enfriar el agua del circuito secundario. Y sí, en efecto, uno de los requisitos que tiene una central nuclear es estar construida cerca de alguna de estas fuentes de agua para refrigerar. De hecho el "humo" que sale por las gigantescas chimeneas con esa forma tan características que tienen este tipo de centrales es, precisamente, el agua del río/mar que se ha evaporado de la cantidad de calor que se está liberando y que no ha podido usarse en las turbinas.
Torres de enfriamiento

¿Cómo funciona el reactor nuclear?

El reactor nuclear es la zona de la central donde se producen las reacciones nucleares. Como ya he comentado antes, estas reacciones consisten en la ruptura, espontánea o provocada, de núcleos inestables. Estos núcleos inestables son, mayoritariamente, Uranio; en concreto los isótopos 234 y 235, siendo éste último el mayoritario. Del total del Uranio existente en la Tierra, los mencionados isótopos corresponden al 0.71% y al 0.005% respectivamente, siendo el 99,28% restante Uranio 238, que es estable y no funciona como combustible nuclear.

Con los porcentajes en los que se encuentran presentes en la naturaleza no es posible hacer que un reactor funcione, por lo que hay que aumentar el porcentaje de los isótopos 234 y 235 en el Uranio hasta, aproximadamente, un 4%, que la cantidad necesaria para que un reactor nuclear funcione. A este procedimiento se le conoce como "enriquecimiento de Uranio" del que tanto se habla en las noticias, especialmente en los casos de Irán y Corea del Norte. También se puede emplear Plutonio 239, que se obtiene artificialmente tras la activación protónica del Uranio 238.

Una vez enriquecido, se forman unas pastillas negras o pellets de dióxido de Uranio, UO2, que se apilan dentro de unas barras metálicas, de acero inoxidable o zirconio, formando las barras de combustible. Cada barra contiene entre 100 y 400 pellets, dependiendo del reactor, y en cada reactor hay varios centenares de barras.
Nuclear fuel pellets

¿Cómo funciona la reacción de una central nuclear?

La reacción que tiene lugar en un reactor nuclear es una reacción de fisión nuclear, es decir, en la reacción lo que ocurre es que los núcleos del Uranio se parten. La energía liberada proviene de las poco conocidas fuerzas nucleares, la fuerte y la débil, siendo ésta última la mayoritaria. Estas fuerzas son las que mantienen unidos los núcleos de los átomos y que, cuando se parten, son liberadas. Si tenéis dudas o queréis más información sobre ellas sólo tenéis que preguntarlo. En esta reacción los núcleos atómicos se parten, generalmente en dos núcleos, diferentes y más ligeros, y tres neutrones. Estos neutrones tienen la capacidad de inducir la fisión de otro átomo de Uranio, provocando una reacción en cadena, es decir, la secuencia de átomos que se fisionan es 1 -> 3 -> 9 -> 27 -> 81 -> 243 y así exponencialmente (3n)

Esta reacción en cadena con esa velocidad provocaría que el material del reactor se calentase hasta fundirse, lo que pasó en Chernobyl y en la central de las tres millas en Estados Unidos, por ello existen maneras de"frenar" esa reacción en cadena. La principal son unas barras de boro o de grafito que retienen esos neutrones haciendo que la velocidad de la reacción no crezca exponencialmente, si no que el crecimiento sea controlado, que  pueda ir a velocidad constante o incluso llegar a pararla en casos de limpieza o renovación del combustible (hablamos de la reacción provocada, la fisión natural no se puede parar). Por tanto, el riesgo de explosión de una central nuclear es excesivamente escaso siempre y cuando el mantenimiento y las medidas de seguridad sean las correctas, el problema es que cuando hay un accidente las consecuencias pueden ser catastróficas.

¿Esta reacción es la misma que la de las bombas nucleares?

La respuesta es SÍ, pero hay matices. En las bombas nucleares de Hiroshima y Nagasaki se utilizaron bombas cuya energía provino de este tipo de reacciones pero las condiciones son distintas:

  • La principal diferencia es el porcentaje de Uranio fisionable. Como ya se comentó, la cantidad necesaria en una central nuclear es entorno al 4%, mientras que la cantidad en una bomba nuclear es superior al 80%. Esto supone que el proceso de enriquecimiento tiene que ser mucho mayor y más exhaustivo, por eso en los casos de Irán y Corea del Norte hay tantos problemas con las plantas de enriquecimiento de Uranio, porque podrían producir material para usar en armas nucleares.
  • La segunda es la velocidad de la reacción. Mientras que en las centrales interesa regular la velocidad de la reacción, e incluso llegar a detenerla, en el caso de las bombas se intenta que todos los átomos fisionen a la vez, liberando toda la energía de golpe. Nunca ha habido un accidente de ese tipo en ninguna central nuclear, ni siquiera en Chernobyl.

¿Una central nuclear contamina o es peligrosa?

Una central, en condiciones normales, no contamina como lo haría una central térmica, pero el combustible nuclear sigue siendo radiactivo miles de años después de terminar su vida útil en la central. Ese es el principal problema medioambiental de estas centrales, qué hacer con todos esos residuos radiactivos (que además están bastante calientes). Al final la mayoría acaban enterrados en cementerios nucleares o bajo el mar.

Otro problema es que la central tenga fallos de seguridad o de mantenimiento que provoquen pequeñas fugas de radiación. Este caso supone un riesgo sanitario, principalmente para el personal de la central y, en casos muy graves, para las zonas que se encuentren a pocos kilómetros a la redonda de la central.


La idea principal es que una central nuclear mientras genera energía no contamina (aunque sí que produce residuos), no es renovable y los riesgos asociados después de varias décadas de uso se ha visto que son mínimos.


Con esto queda más o menos resumido cómo funciona una central nuclear. Si tenéis dudas, preguntas o algo que no haya quedado claro podéis preguntarlo en los comentarios de aquí abajo o en la página de Facebook.

Nos vemos!!

lunes, 24 de junio de 2019

Diodos LED: ¿Cómo funcionan?

Ya comentamos en el post de la eficiencia energética que los LED son las fuentes de luz convencionales más eficientes actualmente. Aún así, a mucha gente le puede surgir la duda de qué es un LED, qué significan esas letras, cómo funcionan o cómo están hechos. Hoy, vamos a intentar dar respuesta a todas estas preguntas. Empezamos...

¿Qué es un LED?

LED son el acrónimo de Diodo Emisor de Luz (Light Emitting Diode, en ingles). Los diodos son componentes electrónicos presentes en la mayoría de circuitos electrónicos así como en casi todas los dispositivos de grabación digitales (fotodiodos). Básicamente, los diodos son componentes electrónicos que permiten que la corriente eléctrica pase en un sentido pero no en el contrario.

Esto es posible gracias a la manera de construir estos dispositivos, con dos tipos diferentes de semiconductores, un tipo P y un tipo N. Los semiconductores tipo P (positivo) tienen un defecto de carga. Este defecto se consigue dopando un elemento con otro que tenga menos electrones dejando "huecos electrónicos" que pueden ser ocupados por electrones libres. Por el contrario, los semiconductores N (negativo) son semiconductores que están dopados con elementos con más electrones, lo que hace que tenga un "exceso de electrones". Tanto los semiconductores N como los semiconductores P son eléctricamente neutros.

¿Cómo funcionan?

Cuando se juntan un semiconductor P y un semiconductor N se crea una unión P-N, que hace que parte de los electrones del semiconductor N pasen a algunos huecos del semiconductor P, dando lugar a una unión P-N.

Si conectamos una batería  con el polo positivo a la parte P y el polo negativo a la parte N, los electrones extra de la parte P se irán al polo positivo, mientras que los electrones que le faltan a la parte N se rellenarán con los que salen del polo negativo, cerrando el circuito y provocando que la corriente fluya sin demasiado problema. A esta configuración se le denomina conexión directa.

Si por el contrario, conectamos la parte positiva con la parte N y la parte negativa con la parte P, la parte N se vaciará de sus electrones restantes y la parte P se llenará de los electrones de la batería, pero no será posible que la corriente fluya. Esta configuración se denomina conexión inversa.

Pero, ¿por qué emiten luz?

Como ya hemos visto, los electrones pasan del semiconductor N al semiconductor P. Al no corresponder exactamente los niveles electrónicos de ambos materiales, los electrones tienen que perder energía, siendo la emisión de radiación en forma de fotón una de las más eficaces. Si la diferencia de energía corresponde con alguna radiación visible, tendremos un diodo que emite luz, es decir, un LED.

Si ponemos algunos ejemplos concretos, el arseniuro de aluminio y galio (AlGaAs) crea un LED de color rojo, el fosfuro de aluminio y galio (AlGaP) crea un LED verde, mientras que el seleniuro de zinc (ZnSe) crea un LED azul.

La luz LED blanca se puede obtener de varias maneras. Como ya se sabe, la luz blanca no es un único color, sino que es una mezcla de varios colores. Si se juntan en la proporción adecuada, uniendo pequeños LED de color rojo, azul y verde amarillento se puede crear un LED blanco. También se puede crear un LED blanco con un LED que emita en el ultravioleta recubierto de un material fluorescente (como el de los fluorescentes de casa), aunque estos LED son menos eficientes que los LED de mezcla de colores. Por eso, si te fijas mucho, en las pantallas LED verás que cada pixel blanco realmente está compuesto por LEDs de 3 colores.

¿Por qué cuando compro LEDs me los venden con una cajita al lado del enchufe?

Como ya hemos comentado, la corriente eléctrica en los LED sólo puede circular en un sentido, por lo que es necesario usar corriente continua para hacer que se iluminen. A los enchufes de casa llega corriente alterna, que varía hasta 50 veces por segundo el sentido de los electrones, por lo que es muy ineficaz conectarlos directamente a la luz. Además, los LED únicamente necesitan unos pocos voltios  (entre 1.8 los rojos y 3.4 los azules) para que se iluminen ya que apenas ofrecen resistencia al paso de la corriente, por lo que los 220 voltios que llegan a casa acabarían friéndolos.

Por todas estas razones, los LEDs suelen venderse con un convertidor de corriente (de alterna a contínua) que, además, nos baja bastante el voltaje, hasta aproximadamente unos 5 voltios.

¿Qué son los OLEDs?

Los OLEDs, o Organic LEDs, son LEDs que en vez de usar compuestos inorgánicos, como los anteriormente mencionados, usan compuestos orgánicos cuya diferencia de energía corresponde a ciertos colores. Estos LED, al estar diseñados a propósito, crean colores más puros y su eficiencia es mayor, por lo que también son más caros.


Hasta aquí el post de esta semana. Recuerda que en la página de Facebook e Instagram (@callofchemistry) están todas las novedades y las encuestas para elegir nuevos temas (de donde, por ejemplo, ha salido este post). Si tienes alguna duda, comentario, quieres que se amplíe algún concepto del tema siempre puedes preguntar en cualquiera de los canales antes mencionados y en los comentarios de este post.

Nos vemos! Cuídate!

martes, 8 de enero de 2019

¿Por qué se empañan los cristales y se seca la ropa? La presión de vapor

Ahora en épocas invernales es típico mirar por la ventana y que esté empañada, pero también ocurre al salir de la ducha, en las gafas al entrar en un sitio caliente y muchas otras veces. ¿Qué tienen en común? Empecemos...

¿Por qué se empañan las cosas?

Para que algo se empañe son necesarios dos factores: una superficie fría y aire húmedo caliente. Cuando el aire húmedo toca la superficie fría (cristal, espejo o cualquier otra superficie) se enfría de golpe, ya que hace falta muy poca energía para cambiar la temperatura de un gas. Este descenso brusco de temperatura hace que el agua disuelta en el aire (conocida como humedad del aire) se vuelva insoluble, precipitando como agua líquida en la superficie fría en forma de microgotas.

portada-empañado

¿Pero qué hace que el agua sea soluble en el aire? La respuesta es la presión de vapor, que depende de varios factores como la temperatura o la presión, además de la naturaleza del líquido. A una atmósfera y 20ºC el agua tienen una presión de vapor de 23 mbar. Esto significa que el aire en esas condiciones puede disolver casi un 2,3% de agua. Si seguimos añadiendo vapor se formarán nubes (si no es capaz de precipitar) o empezará a condensarse en las superficies. Si la cantidad de agua es mucho mayor comenzará a llover.

¿Por qué se seca la ropa entonces?

De igual manera que el agua hay un punto en el que deja de ser soluble en el aire, mientras se encuentre por debajo de esta presión de vapor puede seguir disolviendo agua y, es por esto, por lo que se seca la ropa cuando está tendida. Cuanta más superficie haya y más seco esté el aire, más rápido se secará la ropa. Es por eso que en la costa tarda más en secarse la ropa y las toallas que cuando vas a la piscina (lejos de la costa) o en los ríos de montaña, porque la humedad en estos lugares es menor.

Ropa tendida en terraza, Isla de Alicudi, Islas Eolias, Sicilia, Italia, 2015

¿Cómo cambiar esta presión de vapor?

La presión de vapor es una de las conocidas como propiedades coligativas, o propiedades que varían dependiendo de la cantidad de soluto que contenga una disolución. Si la cantidad de soluto es mayor, la presión de vapor del líquido disminuye, lo que quiere decir que le cuesta más evaporarse. Esto sirve para que no se nos evapore el caldo de la sopa o el anticongelante del coche mientras el agua de la ropa o de los platos sea más fácil de evaporar.

Hasta aquí el post de esta semana. Si queréis que amplíe la información sobre la presión de vapor (con gráficas, ecuaciones y eso), queréis más información o proponer nuevos temas o preguntas lo podéis hacer en los comentarios de abajo, en Facebook e Instagram (ambos con @callofchemistry).

Nos vemos la semana que viene!