El cerio es un elemento químico de símbolo Ce y número atómico 58. Es uno de los 14 elementos químicosque siguen al lantano en la tabla periódica, denominados por ello lantánidos. El cerio está situado entre el lantano y el praseodimio.
Es un metal blando, de color gris metálico similar al hierro, dúctil, que se oxida fácilmente al contacto con el aire y se torna pardo rojizo. El cerio es el más abundante de los elementos de las tierras raras, su abundancia representa solo el 0,0046% en peso de la corteza terrestre, donde aparece disperso en diversos minerales, como la cerita, bastnasita y monacita.1 Existen numerosas aplicaciones comerciales del cerio. Entre estos usos se incluyen catalizadores, aditivos para el combustible para reducir la contaminación ambiental y a los vidrios y esmaltes para cambiar sus colores. El óxido de cerio es un componente importante de los polvos utilizados para pulir vidrios y fósforos utilizados en pantallas y lámparas fluorescentes. Es utilizado también en la "piedra" o "yesca" de los encendedores.
Fue descubierto en 1803 por Martin Heinrich Klaproth y Jöns Jacob Berzelius y de manera independiente también por Wilhelm von Hisinger. El elemento fue nombrado en honor al planeta enano Ceres, descubierto dos años antes. El asteroide lleva el nombre de la diosa romana Ceres (mitología).
Descubrimiento
Fue descubierto en 1803 por Martin Heinrich Klaproth y Jöns Jacob Berzelius y de manera independiente también por Wilhelm von Hisinger. Tomó su nombre de Ceres, el planeta enano/asteroide que se había encontrado años antes, concretamente en 1801 (que a su vez fue denominado así en honor a la diosa romana de la agricultura).
Descripción
Es el lantánido más abundante y económico. El metal es duro y de color gris acerado, tornándose pardo rojizo. Es buen conductor del calor y la electricidad. Reacciona con los ácidos diluidos y con el agua (produciendo hidrógeno). Es inestable en el aire seco, cubriéndose de una capa de óxido en el aire húmedo.
En la Tierra el cerio es casi tan abundante como el cobre (29); especialmente en forma de óxido de cerio, que habitualmente se utiliza como polvos abrasivos para pulir vidrio. El metal cerio es pirofórico, lo que significa que se inflama fácilmente. El cerio no realiza ninguna función biológica conocida.
El elemento natural está constituido de los isótopos 136Ce, 138Ce, 140Ce y 142Ce. El 142Ce radiactivo tiene una vida media de 5 x 1015 años. El cerio se encuentra mezclado con otras tierras raras en muchos minerales, en particular en monacita y blastnacita y también se halla entre los productos de la fisión de uranio, torio y plutonio.
Aplicaciones
- Convertidores catalíticos para motores de combustión interna.
- Como catalizador del proceso de cracking en la industria del petróleo.
- En mischmetal utilizado en encendedores.
- El óxido de cerio se usa para el pulido de lentes, instrumentos ópticos y semiconductores.
- En las aleaciones de los imanes permanentes.
- Como en el tratamiento de quemaduras bajo el nombre comercial de Flammacerium.
- Antiguamente se utilizaba en mallas para incrementar la luminosidad de lámparas de gas
Minerales
Las principales fuentes de cerio son la bastnasita y la monacita.
Efectos sobre la salud
El óxido de cerio es un abrasivo que puede encontrarse en algunos ambientes de trabajo, donde constituye un riesgo al ser inhalado en forma de partículas finas. La exposición prolongada puede provocar embolias pulmonares. El cerio, al igual que otros lantánidos, puede sustituir al calcio en algunos procesos metabólicos. Sin embargo, su absorción por vía oral es muy baja y no constituye un peligro inmediato. El cloruro de cerio administrado por vía intravenosa puede inducir fallo cardiovascular y hepático.
Efectos sobre el ambiente
El cerio es vertido al medio ambiente en muchos lugares diferentes, principalmente por industrias productoras de petróleo. También puede entrar en el medio ambiente cuando se tiran los equipos domésticos. El cerio se acumulará gradualmente en los suelos y en el agua de los suelos y esto llevará finalmente a incrementar la concentración en humanos, animales y partículas del suelo. En los animales acuáticos provoca daños a las membranas celulares, lo que tiene varias influencias negativas en la reproducción y en las funciones del sistema nervioso.
Curiosidades
- Todos los óxidos del cerio, calcinados al aire se convierten en oxido cérico.
- El cerio es dúctil, maleable y blando casi como el Pb de modo que se deja cortar en láminas por un cortaplumas.
- El cerio puede contener trazas del elemento radioactivo torio.
El cesio es el elemento químico con número atómico 55 y peso atómico de 132,905 uma. Su símbolo es Cs, y es el más pesado de los metales alcalinos en el grupo IA de la tabla periódica, a excepción del francio (hasta febrero de 2007).
Historia
El cesio fue descubierto por Robert Bunsen y por Gustav Kirchhoff en el año 1860 mediante el uso delespectroscopio, al encontrar dos líneas brillantes de color azul en el espectro del carbonato de cesio y delcloruro de cesio. Dichas sales de cesio fueron aisladas por Robert Bunsen, precipitándolas en el agua mineral.1 A pesar de los intentos infructuosos de Bunsen por aislar el elemento en su forma metálica,2 hubo que esperar hasta 1862 para que Carl Setterberg pudiera aislarlo mediante electrólisis del cianuro de cesiofundido.3
Como apunte, en el año 1967 se establece en la conferencia de pesos y medidas en París que un segundo es igual a 9 192 631 770 períodos de radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio (133Cs), medidos a 0 K.
Características
El cesio es un metal blando, ligero y de bajo punto de fusión. Es el segundo menos electronegativo de todos los elementos después delfrancio. El cesio reacciona en forma vigorosa con oxígeno para formar una mezcla de óxidos. En aire húmedo, el calor de oxidación puede ser suficiente para fundir y prender el metal. El cesio no reacciona connitrógeno para formar nitruros, pero reacciona con el hidrógeno a temperaturas altas para producir un hidruro muy estable; reacciona en forma violenta con el agua y aún con hielo a temperaturas de hasta -116 °C (-177 °F) así como con los halógenos, amoníaco y monóxido de carbono. En general, con compuestos orgánicos el cesio experimenta los mismos tipos de reacciones que el resto de los metales alcalinos, pero es mucho más reactivo.
Abundancia y obtención
El cesio no es muy abundante en la corteza terrestre, hay sólo 7 partes por millón. Al igual que el litio y elrubidio, el cesio se encuentra como un constituyente de minerales complejos, y no en forma de halogenuros relativamente puros, como en el caso del sodio y del potasio. Es hallado frecuentemente en minerales lepidolíticos como los existentes en Rodesia.
Aplicaciones
El cesio metálico se utiliza en celdas fotoeléctricas, instrumentos espectrográficos, contadores de centelleo,bulbos de radio, lámparas militares de señales infrarrojas y varios aparatos ópticos y de detección. Los compuestos de cesio se usan en la producción de vidrio y cerámica, como absorbentes en plantas de purificación de dióxido de carbono, en microquímica. Las sales de cesio se han utilizado en medicina como agentes antishock después de la administración de drogas de arsénico. El isótopo cesio-137 se utiliza habitualmente en procedimientos de quimioterapia para el tratamiento del cáncer.
Efectos del cesio sobre la salud
Los humanos pueden estar expuestos al cesio por respiración o al ingerirlo con alimentos y bebidas. En el aire los niveles de cesio son generalmente bajos, pero el cesio radioactivo ha sido detectado en algunos niveles en aguas superficiales y en muchos tipos de comidas.
La cantidad de cesio en comidas y agua depende de la emisión de cesio radiactivo de plantas de energía nuclear, mayoritariamente a través de accidentes, tal es el caso del Desastre de Chernobyl en 1986 y elAccidente nuclear de Fukushima Dai-Ichi en 2011.4 La gente que trabaja en industria de energía nuclearpuede estar expuesta a altos niveles de cesio, pero son tomadas muchas medidas de seguridad para prevenirlo. Es poco probable que la gente que experimente el efecto del cesio sobre la salud pueda relacionarlo con éste.
Cuando hay contacto con cesio radiactivo, algo altamente improbable, la persona puede experimentar daño celular a causa de la radiación emitida por las partículas del cesio. Esto puede traer como consecuencia efectos como náuseas, vómitos, diarreas, y hemorragias. Si la exposición es larga la gente puede incluso perder el conocimiento, entrar en coma o incluso morir. Cuan serios sean los efectos depende de la resistencia de cada persona, el tiempo de exposición y la concentración a la que esté expuesta.
Efectos ambientales del cesio
El cesio está en la naturaleza principalmente a causa de la erosión y desgaste de rocas y minerales. Es también liberado al aire, al agua y al suelo a través de la minería y fábricas de minerales. Los isótopos radiactivos del cesio pueden ser disminuidos sólo en su concentración a través de la desintegración radiactiva. El cesio no radiactivo puede también ser destruido cuando entra en el ambiente o reacciona con otros compuestos en moléculas muy específicas.
Tanto el cesio radiactivo como el estable actúan químicamente igual en los cuerpos de los humanos y los animales.
El cesio en el aire puede viajar largas distancias antes de precipitarse en la tierra. La mayoría de los compuestos del cesio son muy solubles en agua. En suelos, por otro lado, el cesio no puede ser eliminado por el agua subterránea; allí permanece en las capas superiores del suelo y es fuertemente unido a las partículas del mismo, y como resultado no queda disponible para ser tomado por las raíces de las plantas. El cesio radiactivo tiene la oportunidad de entrar en las plantas al caer sobre las hojas. Los animales que son expuestos a muy altas dosis de cesio muestran cambios en el comportamiento, como es el incremento o la disminución de la actividad.
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