{"id":37057,"date":"2018-05-18T13:27:37","date_gmt":"2018-05-18T13:27:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ull.es\/portal\/noticias\/?p=37057"},"modified":"2018-05-21T11:59:30","modified_gmt":"2018-05-21T11:59:30","slug":"medir-compuestos-cristalinos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ull.es\/portal\/noticias\/2018\/medir-compuestos-cristalinos\/","title":{"rendered":"C\u00f3mo medir los compuestos cristalinos"},"content":{"rendered":"

A un profano en la materia jam\u00e1s se le ocurrir\u00eda pensar que la madera, el ibuprofeno y mucho menos el chocolate, contienen sustancias cristalinas en su composici\u00f3n, visibles en un an\u00e1lisis que, a simple vista, se parece al gr\u00e1fico que refleja las subidas y bajadas de la bolsa. Sin embargo, ese an\u00e1lisis se llama difractograma y se realiza en el Servicio Integrado de Difracci\u00f3n de Rayos X de la Universidad de La Laguna (SIDIX)<\/a>, un departamento que no solo apoya la investigaci\u00f3n b\u00e1sica y aplicada, sino que puede resultar muy \u00fatil a empresas y organismos, y cuya t\u00e9cnica resuelve muchas veces cuestiones de lo m\u00e1s cotidianas.<\/p>\n

Pocos metros cuadrados, aparatolog\u00eda de alta precisi\u00f3n, varios instrumentales y una atm\u00f3sfera aislada, ideal para la investigaci\u00f3n cient\u00edfica, distinguen los laboratorios 11 y 12 del edificio del Servicio General de Apoyo a la Investigaci\u00f3n (SEGAI)<\/a> donde se encuentra ubicado el Servicio Integrado de Difracci\u00f3n de Rayos X de la Universidad de La Laguna (SIDIX), que comenz\u00f3 en 1997 con un equipamiento m\u00ednimo y que hoy en d\u00eda est\u00e1 \u201ca un alto nivel\u201d, algo que sabe muy bien, porque lo ha experimentado personalmente, Mar\u00eda del Pino D\u00e9niz Hern\u00e1ndez, Personal T\u00e9cnico de Apoyo (PTA) desde 2013.<\/p>\n

D\u00e9niz es consciente de que no son muchas las universidades espa\u00f1olas que se pueden permitir tener un equipamiento como este, capaz de determinar la composici\u00f3n qu\u00edmica y la estructura cristalina de los materiales porque, aunque no lo parezca, \u201cel 95% de la materia es cristalina o posee alg\u00fan componente cristalino\u201d, lo que no quiere decir que contenga vidrio, una confusi\u00f3n muy extendida en la que es f\u00e1cil caer si no se est\u00e1 familiarizado con estos t\u00e9rminos. Generalmente al vidrio se la llama cristal, pero el cristal es otra cosa. \u201cEl vidrio no tiene orden y la estructura cristalina s\u00ed\u201d, ya que es la forma s\u00f3lida en la que se ordenan los \u00e1tomos. Est\u00e1 presente en materiales como los metales, el barro, el cemento, el m\u00e1rmol o la arena, pero tambi\u00e9n en otros que \u201cla gente ni se imagina, ni asocia\u201d, como el papel, los medicamentos, el az\u00facar, la sal, la madera e, incluso, el chocolate.<\/p>\n

Vinculada al servicio desde 2007, Mar\u00eda del Pino, doctorada en F\u00edsica y experta en Cristalograf\u00eda, ha sido testigo de c\u00f3mo el SIDIX<\/a> ha ido mejorando y evolucionando desde sus inicios, y de c\u00f3mo ahora cuenta con cuatro equipos capaces de analizar los distintos productos que llegan cada d\u00eda a este servicio del SEGAI<\/a>. Es evidente que \u201ccuanta m\u00e1s informaci\u00f3n se tenga m\u00e1s f\u00e1cil es precisar los posibles materiales que los componen\u201d, pero si no es as\u00ed \u201cno importa porque se averigua igualmente\u201d. Una labor permanente de reciclaje profesional que hace que, \u201cverdaderamente, se aprenda bastante\u201d.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Foto: Emeterio Su\u00e1rez (CC BY 3.0)<\/div>\n

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Monocristalinas y policristalinas<\/strong><\/p>\n

En esa labor de investigaci\u00f3n hay dos aparatos para estudiar las muestras monocristalinas, \u2012de una sola piececita, a veces tan peque\u00f1a que ni se ve\u2012, y otros dos centrados en conocer la composici\u00f3n de las policristalinas, o polvo, formadas por varios granitos. Las primeras pueden recibir dos tipos de radiaciones, seg\u00fan la clase de muestra; en el caso de las muestras inorg\u00e1nicas la radiaci\u00f3n de molibdeno, un metal similar al cromo, es la indicada; para las org\u00e1nicas la ideal es utilizar la radiaci\u00f3n de cobre. Y aun as\u00ed, no siempre est\u00e1 tan claro. Hace poco una empresa remiti\u00f3 una muestra en polvo de la que no ten\u00eda ning\u00fan tipo de informaci\u00f3n, es decir, \u201cno sab\u00edan si era org\u00e1nica o inorg\u00e1nica; nunca hab\u00edan visto nada igual\u201d.<\/p>\n

Otra forma de analizar los materiales cristalinos es mediante la radiaci\u00f3n de plata, menos potente pero tremendamente eficaz a la hora de hacer experimentos bajo presi\u00f3n. Aunque quiz\u00e1 estos an\u00e1lisis sean m\u00e1s propios de \u201cuna investigaci\u00f3n b\u00e1sica\u201d, como las que se realizan en tesis doctorales y proyectos de investigaci\u00f3n propios de la ULL, resultan muy \u00fatiles a empresas relacionadas con el medio ambiente que necesiten encontrar materiales que filtren los contaminantes del agua, as\u00ed como a las pymes energ\u00e9ticas, porque ponen a prueba la resistencia y eficacia de materiales que almacenan hidr\u00f3geno o di\u00f3xido de carbono.<\/p>\n

Medici\u00f3n a la carta<\/strong><\/p>\n

Esa b\u00fasqueda de nuevos materiales es lo que en ocasiones lleva a muchas entidades a recurrir a la difracci\u00f3n de rayos X, por eso \u201csiempre estamos abiertos a convenios y colaboraciones con organismos y empresas externas\u201d, comenta Mar\u00eda del Pino D\u00e9niz. \u201cEs el propio investigador, al traernos el material, el que dice con qu\u00e9 caracter\u00edsticas quiere que se midan\u201d. Una aut\u00e9ntica medici\u00f3n a la carta para empresas constructoras, alimentarias, Organismos Privados de Investigaci\u00f3n (OPI), como el Instituto Tecnol\u00f3gico y de Energ\u00edas Renovables (ITER) o el Instituto de Productos Naturales y Agrobiolog\u00eda (IPNA) y, por supuesto, para los propios investigadores que lideran proyectos internos (ULL), o colaboraciones como las que se mantienen con la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC).<\/p>\n

Lo que se tarda en entregar la anal\u00edtica de las muestras depende de si viene preparada o no y del tipo de estudio solicitado: uno de rutina en el que solo se tenga que montar y medir suele tardar dos d\u00edas, mientras que si precisa identificaci\u00f3n o preparaci\u00f3n de muestras, la cuesti\u00f3n se demora un poco. Sin embargo, el cliente \u201clo sabe y es consciente de que tiene que esperar m\u00e1s de lo normal\u201d. \u00bfY qu\u00e9 peticiones se reciben? Pues de todo tipo: estudio de sedimentos de tuber\u00edas para comprobar si hay vertidos o bloqueo, an\u00e1lisis de arcillas y arenas, de papel, \u2012para verificar la autenticidad de un documento\u2012, de cemento\u2026 La \u00fanica condici\u00f3n es que la muestra no pase de los dos kilos o tenga un tama\u00f1o excesivo.<\/p>\n

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Foto: Emeterio Su\u00e1rez (CC BY 3.0)<\/div>\n

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Tarifas y clientes<\/strong><\/p>\n

A diferencia de otros servicios, en el SIDIX la facturaci\u00f3n se realiza por tramo de tiempo, y aunque la tarifa se estipule, m\u00ednimo en una hora, se va a cobrar solo los minutos que se tarde: 10 minutos, 15 minutos\u2026 El tratamiento de datos s\u00ed que es un poco m\u00e1s caro, y se\u00a0 incluye en el informe descriptivo, con el trabajo realizado y todos los datos obtenidos. No obstante, se trata de un servicio asequible en el que los profesores de la Universidad de La Laguna, por ejemplo, cuentan con un precio especial ya que est\u00e1n subvencionados. Sin embargo, cualquier persona interesada en conocer los precios puede hacerlo consultando en internet, porque las tarifas est\u00e1n publicadas<\/a> en la web.<\/p>\n

En el SIDIX<\/a> se trabaja con numerosos grupos de investigaci\u00f3n de la ULL pertenecientes a campos tan diversos como la Qu\u00edmica, la F\u00edsica, la Edafolog\u00eda, Bellas Artes, Arquitectura e Ingenier\u00eda de la Edificaci\u00f3n, Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Tecnolog\u00eda Farmac\u00e9utica, pero lo cierto es que \u201ccada vez est\u00e1n viniendo m\u00e1s empresas de todo tipo, comenta Mar\u00eda del Pino D\u00e9niz. \u201cNosotros estamos abiertos a asesorar a cualquier entidad e incluso a particulares, \u2012ya vengan del \u00e1mbito p\u00fablico o privado\u2012, en cualquier estudio que quieran realizar\u201d. Y es que son muchas las pymes a las que les puede ser de mucha utilidad un servicio de este tipo que, adem\u00e1s, actualiza peri\u00f3dicamente su equipamiento para implementar nuevas t\u00e9cnicas y mejorar las que ya tiene.<\/p>\n

Los picos del difractograma<\/strong><\/p>\n

Todo lo que se consigue saber, estudiar y medir en un material cristalino con el equipo m\u00e1s sofisticado de difracci\u00f3n de rayos X se refleja en forma de trazos finos, con altos y bajos, a modo de gr\u00e1fico de l\u00edneas. Se trata de un difractograma, un an\u00e1lisis que dibuja a la perfecci\u00f3n la muestra en cuesti\u00f3n y\u00a0 refleja una sucesi\u00f3n de picos; cuanto m\u00e1s perfectos sean, es decir, m\u00e1s regulares y rectos, mejor, ya que indican que el material analizado tiene cristalinidad. En este sentido, ayuda mucho tener \u201cuna base de datos actualizada, algo que se hace anualmente\u201d, y que permite saber, por ejemplo, si en una peque\u00f1a cantidad de arcilla hay \u00f3xido de silicio, silicatos o fosfatos.<\/p>\n

Es evidente que un trabajo de alta exigencia y capacitaci\u00f3n como este no est\u00e1 al alcance de todo el mundo. Para trabajar en el SIDIX<\/a> hay que poseer un perfil muy cient\u00edfico (ser f\u00edsico, qu\u00edmico, bi\u00f3logo o farmac\u00e9utico, por ejemplo) adem\u00e1s de tener conocimientos de Cristalograf\u00eda, una rama que se ocupa de estudiar la forma y las propiedades de las estructuras cristalinas, \u2012\u201cporque hay que saber las posiciones de los \u00e1tomos\u201d\u2012, y que se puede conocer a fondo haciendo un posgrado espec\u00edfico a la hora de dedicarse a esto.<\/p>\n

Junto a la especializaci\u00f3n, la precisi\u00f3n y los controles, \u2012siguiendo siempre un protocolo estricto\u2012, son fundamentales, especialmente si se tiene en cuenta que el \u00faltimo aparato que se adquiri\u00f3 en el servicio cost\u00f3 140.000 euros (y es un precio muy bajo), y que el equipamiento necesario para los monocristales est\u00e1 en torno a los 200.000 euros, motivo por el que siempre hay que tener en cuenta una serie de cuidados: la temperatura ha de estar por debajo de los 25 \u00baC, aspecto que se controla con un sistema que la regula de forma constante.<\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

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Foto: Emeterio Su\u00e1rez (CC BY 3.0)<\/div>\n

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E<\/strong>l falso diamante y el meteorito<\/strong><\/p>\n

En el Servicio Integrado de Difracci\u00f3n de Rayos X<\/a> bastan 15 minutos para saber si una piedra es preciosa o no, y ese fue justo el tiempo que se tard\u00f3 en conocer la autenticidad de un diamante de, supuestamente, muchos kilates y mucho valor, para desgracia de su propietario. Y es que, aunque su due\u00f1o ten\u00eda ciertas sospechas sobre su legitimidad, el hecho de poseer un certificado oficial que acreditaba su valor lo tranquilizaba. Sin embargo, D\u00e9niz a\u00fan recuerda la cara de decepci\u00f3n del cliente al comprobar que su \u2018gran tesoro\u2019 no era lo que le hab\u00edan vendido.<\/p>\n

Un caso parecido fue el de un particular que apareci\u00f3 con una piedra para saber si pod\u00eda tratarse de un meteorito, ya que era un entendido en la materia. Hubo que documentarse concienzudamente porque los meteoritos suelen tener unos componentes cristalinos muy raros, ya que se forman en condiciones extremas. A d\u00eda de hoy \u201cno se puede decir que no fuera un meteorito\u201d, pero s\u00ed que el mineral que se midi\u00f3 carec\u00eda de los componentes propios de un meteoroide.<\/p>\n

Los cristales del papel y el chocolate<\/strong><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 tienen en com\u00fan el papel y el chocolate? Pues la cristalinidad. La celulosa se presenta en distinatas fases critalinas y el proceso del blanqueamiento se hace con talco, calcita y yeso, que tambi\u00e9n son compuestos cristalinos. As\u00ed, en el caso de que se dude de que un documento sea oficial o no, al comparar el papel original con el trozo que se analiza se puede determinar, por ejemplo, si un t\u00edtulo es falso o no, algo que es habitual pedir en peritajes de juicios, y que se suele demandar en el SIDIX<\/a>.<\/p>\n

Esa cristalinidad tambi\u00e9n est\u00e1 presente en el chocolate en forma de estructuras diferentes. La ideal es la fase inicial (fase A), la que muestra el chocolate en su proceso de elaboraci\u00f3n, pero lo cierto es que a veces en su traslado, esa fase se altera y cambia. Por eso no es extra\u00f1o que alguna vez, al abrir una chocolatina, nos encontremos con que tiene unos peque\u00f1os puntitos blancos que alteran su sabor. No est\u00e1 mala, pero tampoco rica del todo, y eso es porque su estructura se ha modificado, muy posiblemente por alg\u00fan cambio de temperatura en la cadena de fr\u00edo.<\/p>\n

Gabinete de Comunicaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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