Se deben manipular con guantes o con una esponjita o con un plástico, como el de la funda en las que suelen venir envueltas.
¿Y eso por qué? Pues porque se reduce su vida útil, se funden antes.
Pero para saber por qué ocurre esto, antes veremos cómo funcionan las lámparas.
Las lámparas de incandescencia —las bombillas de toda la vida— constan de una ampolla de vidrio que contiene un gas inerte (argón o criptón) y un filamento de wolframio. Y es el paso de la corriente eléctrica la que hace que el filamento de wolframio alcance altas temperaturas —que oscilan alrededor de los de 2000 ºC— que dan como resultado la emisión de luz visible.
Comoquiera que el color de esta luz es algo amarillento —como corresponde a la zona de menor energía del espectro visible— se hace necesario aumentar la temperatura del filamento para conseguir una luz más blanca. Pero el wolframio puede sublimar y el filamento hacerse más delgado en algunos puntos. Y es en estos puntos en los que puede fundirse, dando como resultado un filamento roto y una bombilla oscurecida por el wolframio enfriado y depositado. Decimos entonces que la bombilla se ha fundido.
Para obtener una luz más blanca se utilizan actualmente las lámpara halógenas, que permiten que el filamento alcance una temperatura más elevada sin que el wolframio llegue a fundir.
¿Y cómo lo consiguen?
Las lámparas halógenas además de su filamento de wolframio o tungsteno, contienen una atmósfera gaseosa formada por el gas inerte y por un halógeno (generalmente yodo o bromo), que consigue que el wolframio se mantenga más estable de la siguiente manera: cuando el wolframio pasa a estado gaseoso y entra en contacto con las paredes de la lámpara se enfría, combinándose con el halógeno para formar el halogenuro correspondiente. Por otra parte, en las zonas del filamento donde haya sublimado más wolframio, el conductor disminuye de grosor y por tanto aumenta la temperatura. Y es en estas zonas donde el metal se deposita sobre el filamento reparándolo.
Este ciclo regenerador permite una temperatura mayor de lo habitual y ofrece una luz más blanca, pero requiere de un compuesto de cuarzo —que soporta mejor las altas temperaturas— para la fabricación de la bombilla.
Pero el compuesto de cuarzo no se puede tocar con los dedos, porque restos de grasa corporal quedan adheridos a la superficie. Esta fina capa adherida se calienta y presenta diferente temperatura que el resto de la lámpara. Cuando el wolframio llega al cuarzo ya no se enfría y se rompe el ciclo regenerador. Además la huella de suciedad provoca una alteración química del cuarzo que es conocida como desvitrificación y que provoca su deterioro y contribuye a que el filamento se funda.
www.sabercurioso.es
Entrada elaborada a partir de la información ofrecida aquí, aquí y aquí.
Ya es un divertimento clásico en las fiestas el aspirar un poco de helio para poner voz de pito. El efecto es realmente cómico pues la más grave de las voces se convierte en el más aflautado falsete.
Pero… ¿por qué ocurre esto?
El sonido de una voz viene determinado por la frecuencia de vibración que proporcionan los órganos fonadores (cuerdas vocales, cavidad bucal…) y el medio en el que las ondas sonoras viajan.
El helio es menos denso que el aire (unas siete veces), por lo que ofrece menos resistencia a la vibración. Como resultado las cuerdas vocales vibran con mayor rapidez y las ondas sonoras se desplazan con mayor velocidad ofreciendo unas notas más agudas.
Nota sabionda: Cuando aumentamos la velocidad de reproducción de un medio grabado (una cinta de magnetófono, un vinilo…) también apreciamos que las voces se vuelven más agudas al aumentar la velocidad de vibración.
Nota sabionda: El hexafluoruro de azufre es un gas cinco veces más pesado que el aire, que produce el efecto contrario al hacer la voz más grave.
Cómo de denso es el hexafluoruro de azufre
El efecto contrario al causado por el helio
www.sabercurioso.es
Hay muchísimas variedades de quesos, tantas que casi son incontables. De leche de vaca, cabra, oveja o mezcla de todas ellas. Blandos, duros, para untar, para fundir, fuertes, suaves, tiernos, secos… sin agujeros y con agujeros.
Y ¿cómo se originan esos agujeros?
Para transformar la leche en queso, se utilizan bacterias y enzimas, que se ocupan de que la parte líquida de la leche o suero, se separe de la parte sólida o cuajada. Posteriormente, y con la ayuda de un tamiz, se acaba de separar la cuajada, que se coloca en un molde en el que se deja reposar. Las bacterias, los enzimas o los mohos utilizados juegan un papel muy importante en la definición de la textura de los quesos obtenidos. De ahí la gran variedad.
En algunos quesos, las bacterias que se quedan en la cuajada siguen alimentándose de la lactosa, el azúcar de la leche, y como resultado de su proceso metabólico liberan dióxido de carbono. Este gas forma pompas —de similar manera a las que forma en una bebida carbonatada— pero quedan atrapadas en el interior del cuerpo sólido sin posibilidad de escapar. Formando así los agujeros.
Nota sabionda: No solamente la leche de las ovejas, vacas o cabras son adecuadas para la fabricación de queso. De hecho se pueden hacer de leche de cualquier mamífero: de camella, de búfala, de llama…
www.sabercurioso.es
¿Por qué reciben el calificativo de nobles algunos gases? ¿Son de más categoría o qué?
Los elementos que reaccionan difícilmente o que no reaccionan en absoluto con otros elementos se denominan inertes. Y así se denominó gases inertes a los gases descubiertos en la atmósfera en la última década del siglo XIX: helio, neón, argón, kriptón, xenón y radón.
¿Y por qué son reacios a reaccionar?
Para que se produzca una reacción química es necesario el intercambio de electrones, un elemento lo cede y otro lo gana. Esto es especialmente fácil cuando los elementos en cuestión necesitan electrones para completar su órbita exterior o les sobran electrones en dicha órbita. Y estos gases inertes lo son porque el conjunto de electrones de cada uno de sus átomos están distribuidos en órbitas o capas especialmente estables, así que “no muestran un interés especial” en combinarse.
Esta resistencia a la combinación recordaba un poco a la altanería de la aristocracia y de ahí el origen del apelativo. Pero no todos son igual de nobles o inertes, el grado de inercia depende de la fuerza con la que el núcleo —cargado positivamente y situado en el centro del átomo— sujeta a los electrones del nivel energético exterior. Cuantas más capas haya entre la exterior y el núcleo, más débil será la atracción y menos inerte resultará el gas.
Por ejemplo, el xenón tiene 8 electrones en su 5ª y exterior capa, que está entonces bastante alejada del núcleo. Lo que ayudó al químico canadiense Neil Bartlett a combinarlo con fluór en 1962. Y por contra el neón con 8 electrones en su 2ª y última capa sigue siendo completamente inerte.
www.sabercurioso.es
La cafeína es un alcaloide cuyo consumo tiene efectos estimulantes sobre el sistema nervioso autónomo y sobre el corazón, pero su abuso produce arritmia cardíaca, insomnio y dolor de cabeza. Por ello, algunas personas consumen café descafeinado, debido a problemas de salud o por que quieren disminuir su dependencia a la cafeína.
Como el café desarrolla casi todo su sabor durante el proceso de tueste, la cafeína se extrae directamente de los granos verdes, existiendo para ello diferentes métodos, que se han perfeccionado hasta el punto de afectar mínimamente al sabor y al aroma.
Tratamiento con agua
Los granos de café humedecidos se empapan en agua mezclada con extracto de café verde al que se le ha reducido previamente la cafeína, aunque también se realiza el lavado solamente con agua. Un fenómeno de ósmosis atrae la cafeína de la alta concentración de los granos a la baja concentración del disolvente. Los granos ya descafeinados se secan con aire caliente. En cuanto al agua con la cafeína disuelta, se bombea ésta a través de un filtro de carbón activo que absorbe la cafeína, pero deja otros compuestos adicionales que añaden sabor al café, así ya está lista para utilizarse con nuevos granos. Es el agua mezclada con extracto de café verde que se nombraba al inicio.
Proceso de cloruro de metileno
Este método emplea cloruro de metileno como disolvente químico. Los granos verdes se humedecen en agua para que la superficie del grano se vuelva porosa, y se dejan en remojo en cloruro de metileno hasta que la cafeína se haya disuelto. El disolvente se elimina mediante un evaporador y después se lavan los granos. Después de ello se secan con aire caliente. El cloruro de metileno se reutiliza para posteriores procesos de descafeinado.
Tratamiento con dióxido de carbono
Se hace circular dióxido de carbono entre los granos, dentro de tambores que funcionan a una presión de 250 a 300 atmósferas. A estas presiones, el CO2 adquiere propiedades únicas que le confieren una densidad similar a la de un fluido y la capacidad de difusión de un gas, lo que le permite penetrar en los granos y disolver la cafeína. El CO2 rico en cafeína se canaliza a través de un filtro de carbón vegetal que la absorbe, permitiendo que éste vuelva al circuito y a los tambores. Los granos ya descafeinados se secan con aire caliente.
Nota sabionda: La cafeína es un alcaloide del grupo de las xantinas a la que también pertenecen la teofilina del té, la teobromina del chocolate, la guaranina de la guaraná, la mateína del mate y también la kola y el yopo.
Nota sabionda: Los granos de café contienen entre un 0,8% y un 2,5% de cafeína, dependiendo de su origen y variedad. Y el café descafeinado entre un 0,1% y 0,3%.
www.sabercurioso.es
¿Quién no ha agitado una lata de refresco para que salga el gas a presión cuando alguien la abra? ¿Quién no ha experimentado que una bebida gaseosa “pierde fuerza” después de agitarla? ¿Quién no ha visto a los campeones de fórmula uno agitar esas grandiosas botellas de cava y rociar a los presentes con un gran surtidor?
Los refrescos carbonatados contienen dióxido de carbono a presión. Al igual que el champagne y otras bebidas espumosas.
Si el líquido se consume con cuidado, el gas disuelto tarda mucho tiempo en escapar, porque le cuesta hacerlo de un líquido en reposo debido a la tensión superficial. Precisa de una cantidad de energía bastante grande por molécula de gas para lograr romper esa tensión y formar una burbuja.
Pero la dificultad se centra en el estadio inicial, pues una vez formada la burbuja se necesita una menor cantidad de energía por molécula para que éstas se desprendan del líquido y expandan la burbuja.
Pero cuando se agita el envase o se sirve deprisa en un vaso, se introducen gran cantidad de burbujas de aire en el líquido y el gas disuelto puede vaporizarse con más facilidad uniéndose a estas nuevas burbujas que formando nuevas. Son estas burbujas surgidas por turbulencia las que ofrecen una vía rápida de escape para el gas.
Una vez el gas abandona el líquido queda atrapado en el envase, y como el espacio libre es limitado, aumenta la presión.
Y cuando se abre el envase, explosiona rociando de líquido y espuma.
www.sabercurioso.es
Bueno, si no lo fuera no estaríamos aquí haciéndonos esa pregunta. O, si estuviéramos, nuestra biología sería muy diferente y a saber de nuestros procesos mentales.
Quizá la pregunta debería ser formulada de otra manera: ¿Por qué podemos respirar nuestra atmósfera y no otras? Tampoco. La podemos respirar porque hemos evolucionado de acuerdo a ella y no a la de los otros planetas.
Y qué tal… ¿Por qué la atmósfera tiene una proporción importante de oxígeno y no un predominio de amoniaco, metano, dióxido de carbono y otros gases, como en otros planetas del Sistema Solar?
Para responder a esto, nada mejor que empezar por el principio.
Según los astrónomos, los planetas tuvieron su origen en torbellinos de gas y polvo interestelar constituidos por los diversos elementos presentes en el cosmos. La composición de estas nubes —al igual que la del cosmos— era de un 90% de hidrógeno, un 9% de helio y el restante 1% incluía todos los demás elementos: principalmente neón, oxígeno, carbono, nitrógeno, carbón, azufre, silicio, magnesio, hierro y aluminio.
Las fuertes presiones gravitatorias amalgamaron aquellos elementos dando lugar a los globos sólidos. Así la Tierra surgió, principalmente, de una mezcla rocosa de silicatos y sulfuros de magnesio, hierro y aluminio, cuyas moléculas se mantenían firmemente unidas por fuerzas químicas. Claro que, durante este proceso, una serie de gases quedaron atrapados mediante uniones químicas débiles.
A medida que aumentaba la presión se hizo más violenta la acción volcánica y muchos gases fueron expulsados. Aunque el hidrógeno combinado con otros elementos —con oxígeno para formar agua, con nitrógeno para formar amoníaco o con carbono para formar metano— permaneció, las moléculas de hidrógeno y los átomos de helio y neón, al ser demasiado ligeros para ser retenidos, escaparon rápidamente. La mayor parte del vapor de agua se condensó y formó un océano y la atmósfera de la Tierra quedó constituida entonces por: vapor de agua, amoníaco, metano y algo de argón.
La atmósfera de los planetas interiores comenzó a evolucionar químicamente gracias a los rayos ultravioletas del cercano Sol, que rompieron las moléculas de vapor de agua en hidrógeno y oxígeno. Aunque el hidrógeno escapó, el oxígeno fue acumulándose y combinándose con amoníaco y metano. Con el primero formó nitrógeno y agua y, con el segundo, anhídrido carbónico y agua. Poco a poco, la atmósfera de los planetas interiores pasó de ser una mezcla de amoníaco y metano a una mezcla de nitrógeno y anhídrido carbónico.
La posterior acción de los rayos ultravioleta sobre el vapor de agua hace que se vaya acumulando oxígeno libre que posteriormente se transforma en ozono. Este ozono actúa de barrera al absorber la mayor parte de la radiación ultravioleta. Aquella que logra atravesar la capa de ozono en la alta atmósfera y romper las moléculas de agua más abajo es muy escasa, con lo cual se detiene la evolución química de la atmósfera y se convierte en estable.
Pero en la Tierra apareció un hecho nuevo que rompió la estabilidad: el desarrollo de un grupo de formas de vida capaces de utilizar la luz visible para romper las moléculas de agua. Como la capa de ozono no intercepta la luz visible, el proceso de la fotosíntesis podía proseguir indefinidamente, consumiendo anhídrido carbónico y liberando oxígeno.
Así, pues, hace 500 millones de años, la atmósfera empezó a convertirse en una mezcla de nitrógeno y oxígeno, que es la que existe hoy, y es la que respiramos.
Nota sabionda: Las atmósferas de los planetas exteriores, alejados de la luz solar, están formadas de vapor de agua, amoníaco, metano y algo de argón. Además de hidrógeno , helio y neón, que no escaparon porque estos planetas tienen la masa suficiente como para retenerlos.
Nota sabionda: Marte y Venus tienen hoy día atmósferas compuestas por nitrógeno y anhídrido carbónico, mientras que la Tierra debió de tener una parecida hace miles de millones de años, cuando empezó a surgir la vida.
Es uno de los más indispensables electrodomésticos de la actualidad, el que nos evita acarrear hielo o excavar fresqueras en el subsuelo como se hacía hace años, para preservar los alimentos.
¿Te has preguntado alguna vez cómo funciona? Pues se basa en el llamado ciclo de Carnot: ciclo termodinámico ideal reversible con un rendimiento máximo. ¿Cómo es eso? Vamos a ver:
Para la refrigeración se han utilizado tradicionalmente uno de los fluidos refrigerantes clorofuorocarbonados —denominados CFC— que circula por un circuito cerrado merced a un compresor de gas (motor).
El circuito pasa por la parte interna y por la parte externa de la pared posterior del aparato siguiendo el siguiente ciclo:
- El fluido circula por la parte interna en estado líquido y frío, así que toma calor de los alimentos (y por consiguiente los enfría).
- Al aumentar la temperatura del fluido éste se evapora convirtiéndose en gas y así pasa a la parte exterior en donde, al circular por el serpentín, va cediendo el calor que tomó al ambiente hasta igualar su temperatura con la del exterior.
- Dicho fluido llega ahora al compresor como gas, a baja presión y a temperatura ambiente. El compresor lo comprime (reduce su volumen) y el fluido se licúa.
- Pasa a través de un estrechamiento al interior. Ahí, al disminuir la presión el fluido se expande y se enfría, quedando así en disposición de absorber el calor de los alimentos nuevamente empezando un nuevo ciclo.
Nota sabionda: La energía que necesariamente se le ha de suministrar al sistema para los ciclos de compresión-expansión es eléctrica.
Nota sabionda: Los CFC se han revelado como los principales causantes de la destrucción de la capa de ozono, por lo que en 1978 se firma el Protocolo de Montreal para restringir el uso de estos compuestos. En los frigoríficos modernos se usa el refrigerante HFC-134a 1,2,2,2-tetrafluoretano que no daña al ozono.
Entrada elaborada a partir de la información ofrecida en Wikipedia, aquí y aquí, además de en otros sitios.
