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julio 2013

¿Por qué es rosa el agua del lago Hillier?

by Jordi Pereyra

En Ciencia de Sofá somos muy poco partidarios de que saquéis los móviles en modo avión en medio de un vuelo para echar fotos por la ventana y ponerles ochocientos hashtags antes de subirlas a Facebook nada más aterrizar, pero si voláis por encima de esto, tenéis nuestro beneplácito.

¿La fábrica de «Okey«?

Estaríais sobrevolando el lago Hillier, en Middle Isand, una isla de unos 5 kilómetros y medio de largo al sur de Australia. El lago mide 600 metros de largo y 200 de ancho y está rodeado de espesos bosques de ecualilpto y maleluca, una de estas plantas que los artículos citan como si fueran lo más normal del mundo, pero que nadie conoce. Muchas páginas de internet poco fiables dicen que «la ciencia no puede explicar el color de este lago», pero eso es totalmente falso.

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La Serpiente del Faraón

by Jordi Pereyra

Esta entrada no es una lección de historia ni una broma con connotaciones sexuales, sino la demostración de una de nuestras reacciones químicas favoritas.

Este extraño fenómeno ocurre al aplicar una llama sobre un montón de tiocianato de mercurio (Hg(SCN)2), un polvo blanco descubierto en 1821 por Friedrich Wohler. Solía venderse como material pirotécnico porque, siendo sinceros, alguien supo sacar provecho a esta reacción tan espectacular, pero en esa época no pareció tenerse en cuenta que esta reacción es tóxica a varios niveles.

Antes de empezar a explicar la reacción química, añadamos otro elemento visual.

Venga, va.

Toda la química está basada en coger un número de cosas y combinarlas entre sí formar otras nuevas, sin añadir o perder material por el camino.

Siguiendo esta lógica,  dos moléculas de tiocianato de mercurio se descomponen en otras sustancias al aplicarles una llama, y una de ellas es el sulfuro de carbono (CS2), un líquido altamente inflamable que además puede liberar ácido sulfúrico en contacto con la humedad de la atmósfera.

No es un panorama muy alentador pero, sin tener eso en cuenta, esto es lo que ocurre cuando el sulfuro de carbono producido durante la reacción entra en contacto con el aire.

Se forma dióxido de carbono (CO2), aunque eso no es ni de lejos lo peor. Además, el azufre que estaba combinado con el carbono se combina con el oxígeno para dar lugar al dióxido de azufre, un gas tóxico que irrita las mucosas y los pulmones, pudiendo provocar la asfixia en concentraciones suficientemente altas.

Por otro lado, otro de los productos derivados de la descomposición del tiocianato de mercurio es el tetranitruro de carbono.

Esta sustancia es la que compone la columna sólida que se forma durante la reacción. Aunque, Al ser un sólido, podría parecer inofensivo, este compuesto también puede descomponerse parcialmente debido al calor, emitiendo nitrógeno (prácticamente lo único que no es dañino de esta reacción) y cianógeno, un gas constituido por dos moléculas de cianuro, un veneno extremadamente nocivo que se encuentra en pequeñas dosis en las semillas de manzana (en esta entrada calculábamos cuántas semillas de manzana tendrías que comer para morir envenenado).

Por si no habíamos acumulado toxinas acumuladas hasta el momento, aún falta ver qué le ocurre al último producto de la descomposición del tiocianato, el sulfuro de mercurio, al entrar en contacto con la atmósfera.

El sulfuro de mercurio (HgS) es un polvo rojizo que compone el cinabrio (el mineral natural del que se extrae el mercurio). Al reaccionar con el oxígeno de la atmósfera, genera aún más dióxido de azufre y mercurio puro que, como todos sabemos, no conviene tocar.

¿Y dónde confluyeron todos esto factores tóxicos, Herr Wissenschaft von Sofa?

Pues resulta que, dada la espectacularidad de la reacción, empezó a venderse en Alemania con el nombre de Pharaoschlangen como producto pirotécnico. Los niños, siendo niños, se comían los residuos sólidos que quedaban de la «serpiente» y, claro, morían intoxicados por un cóctel fatal de cianuro, mercurio y tal vez ácido sulfúrico. Obviamente, el material tuvo que ser retirado del mercado.

Después del tostón, dejamos otro vídeo de la reacción (por algún motivo, es muy relajante y satisfactorio ver todos esos tentáculos formándose). Podéis saltar al minuto 1:20 para ver la acción directamente.

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Respuestas XVIII: ¿Por qué quedan los ojos rojos en las fotos?

by Jordi Pereyra
Ana Vilches nos pregunta, «¿Por qué salen los ojos rojos en las fotografías?».
Es una pregunta rápida de responder.
Nuestras pupilas son transparentes. Si las vemos de color negro es porque gran parte de la luz que las atraviesa es absorbida en el interior del ojo y el resto termina reflejándose en sus paredes hasta volverse difusa. La poca luz que logra salir del ojo otra vez a través de la pupila es tan débil que la luminosidad del ambiente la enmascara del todo, algo así como lo que pasa cuando tienes la luz encendida de noche y no puedes ver lo que hay al otro lado de la ventana.
Cuando las pupilas reciben una gran cantidad de luz, éstas se contraen para proteger el interior del ojo pero, si las condiciones lumínicas son adecuadas, podemos burlar este mecanismo. Usando una fuente potente y rápida, como el flash de una cámara, las pupilas no tienen tiempo de contraerse y una gran cantidad de luz se cuela en el interior de nuestros ojos. 
Retina humana. Fuente, aquí.

Toda esta luz llega hasta la retina, que tiene una tonalidad rojiza debido a la gran cantidad de vasos sanguíneos que la recorren, y rebota por el interior del ojo. Como las pupilas no tienen tiempo de contraerse antes de que termine el fogonazo del flash, los rayos de luz tienen una apertura más grande por dónde volver a salir al exterior y, cuando lo hacen, aparecen con el característico color anaranjado o rojizo que han adoptado dentro del globo ocular.
Da como asquete ahora, ¿no?
Como ocurre tan rápido, no podemos observar este fenómeno a simple vista pero, por suerte, la cámara toma la foto en el preciso instante en el que el interior de los ojos se ilumina y podemos disfrutar de él antes de aplicarle rápidamente el corrector de ojos rojos.
Por supuesto, la entrada no termina aquí.
Si se os ha cruzado un gato en la carretera, habréis visto sus ojos brillar con fuerza iluminados por los faros del coche. El efecto puede observarse incluso al iluminar algunos animales con una linterna. 
Fuente, aquí.
Si le enfocas una linterna en la cara a un amigo por la noche lo máximo que consigas es que se tape con las manos y emita un quejido molesto pero, al hacer lo mismo a un gato, un perro, una vaca o un pez abisal, sus ojos te van a devolver un brillo intenso. 
Esto se debe a que los animales nocturnos o que viven en condiciones de muy poca luz, tienen que conseguir aprovechar el más mínimo vestigio de luz para poder ver algo. Para ello, sus ojos se han adaptado, desarrollando una capa detrás de la retina que refleja la luz que recibe para volver a enfocarla: el tapetum lucidum.
Si la fuente de luz es suficientemente potente, esta capa reflectora, que es prácticamente un espejo, la vuelve a proyectar a través de las pupilas del animal, cambiando de color según la especie o la tonalidad de los ojos del propio animal.
¿Cómo es esa capa en realidad? Pista: su nombre en latín, tapetum lucidum, significa algo así como tapiz radiante, lo que va bastante bien encaminado.
Nadie imaginaba que diseccionar un globos oculares de vaca podría ser tan bonito.

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Océanos bioluminiscentes

by Jordi Pereyra
En el siguiente vídeo, el surfista Joel Puckett se desliza entre las olas por la noche, mientras el agua se ilumina a medida que la tabla acaricia la superficie distorsionada del mar. 


¡Vaya! ¡Qué espectáculo tan bello! ¡Me pregunto cuál será el elegante fenómeno físico o químico que provoca tan extasiante efecto! 

Es este muchacho:

 «Te ensiende o k ase?»

Se trata de un dinoflagelado, que viene del griego, dinos, «giratorio» y del latín, flagelum, «látigo», en referencia al apéndice que utiliza para cumplir su objetivo en la vida: nadar en círculos, la máxima aspiración de cualquier organismo microscópico que forma parte del plánkton.
Pese a que, normalmente, estos animales no representan peligro alguno, si se dan las condiciones apropiadas, estos organismos se reproducen como locos y pueden llegar a concentrarse hasta 10 millones de individuos por litro de agua, tiñendo el mar de rojo con sus cuerpos. De ahí que al fenómeno se lo conozca como marea roja. Gráficamente:

Ya empieza a perder el encanto, ¿eh?
Todos estos dinoflagelados acumulados empiezan a liberar neurotoxinas que matan a los peces de la zona y se depositan en los organismos que se alimentan por filtración, como los moluscos, pudiendo llegar a afectar a los humanos a través de su ingestión. 
Espacio patrocinado por Gazpacho Don Simón.
Pero no todo va a ser tan tétrico.

En contadas ocasiones, de entre las 1.555 especies de dinoflagelados existentes, la que se reproduce de manera descontrolada es una de las 18 que poseen propiedades bioluminiscentes, generadas en su interior por la interacción entre una encima (luciferasa) y una proteína (luciferina), usando el oxígeno como catalizador.

Como, al fin y al cabo, ni siquiera al plánkton le gusta ser devorado, estos animales han desarrollado un curioso sistema de defensa: al ser movidos, se activa su mecanismo bioluminiscente. De esta manera, cuando un depredador pasa nadando cerca, provocando perturbaciones en el agua, los dinoflagelados empiezan a relucir y el brillo termina ahuyentándolo (los peces no lo consideran un espectáculo bonito).

De ahí que el constante roce con la tabla de surf del vídeo, o el propio romper de las olas, los mantenga encendidos y existan fotos así.

Y, ahora, avancemos un paso más hacia el precipicio.
Durante siglos ha habido testimonios de marineros que afirmaban haber visto el mar brillar y navegar durante muchas horas por inmensas extensiones de agua que emitían luz propia y se extendían en todas direcciones hasta el horizonte. El fenómeno era conocido como «mar lechoso» y, por supuesto, el fenómeno solía atribuirse a causas divinas.
Por suerte, en nuestros tiempos nos ha llegado la respuesta a este enigma, también desde el cielo, en forma de imagen de satélite.
La mancha brillante del borde inferior derecho no es un churretón hecho con el pincel de Photoshop, sino una extensión de 15.400 kilómetros cuadrados cubierta de plánkton bioluminiscente (el churro mide más de 250 kilómetros de largo).
Ah, sintiendo aguar la fiesta, por muy bonitos que resulten los dinoflagelados brillantes, también son tóxicos (probablemente mucho más que los normales). Pueden provocar infecciones de oído sólo por nadar entre ellos, así que de bebérselos ni hablemos.

Y, nada, dejamos algunas imágenes más del fenómeno en todo su esplendor.

(Fuente) 

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