Praseodimio
En 1841, durante su trabajo con tierras raras (minerales compuestos de ciertos elementos con comportamiento fisicoquímico similar entre ellos), el químico sueco Carl Mosander descubrió un elemento que eventualmente sería denominado praseodimio [1].
El peculiar nombre del praseodimio (que seguramente fue lo primero que llama tu atención), proviene de las palabras griegas “prasios”, que significa “verde”, y “dydimos”, que significa “gemelo”. El término verde se debe a una capa de óxido de color verdoso que desarrolla cuando está en contacto con el oxígeno del aire, pero realmente el praseodimio es de un color plateado, y para conservarlo se introduce en aceite mineral o se mantiene en una atmósfera sin oxígeno. La parte “gemela” hace referencia a su hermano menor, el neodimio, que se traduce como “Nuevo Gemelo” y forma sales de color rosa. Se concibieron juntos, pero primero se nombró al hermano mayor [2].
Su descubrimiento no fue fácil; todo comenzó cuando Mosander (químico que ya tenía experiencia descubriendo elementos, pues apenas dos años antes descubrió al lantano como óxido) trabajaba con tierras raras que contenían nitrato de cerio crudo, del cual logró aislar un óxido que llamó “Lantana” que hoy conocemos como óxido de lantano. Sin embargo, este óxido de lantano resultó no ser puro, sino una mezcla de óxidos de los cuales separó una fracción de color rosa que llamó Didimio, que significa “gemelo” y lo llamó así por la similitud que guardaba con su primer descubrimiento, el lantano. Pero la buena racha de Mosander no se detuvo ahí. Esta máquina de descubrimientos en 1943 declaró dos elementos nuevos: erbio y terbio.
Con posterioridad, en 1874 y 1879, Teodor Cleve y Lecoq de Boisbaudran, respectivamente, determinaron que el Didimio era una mezcla de elementos [1].
Por fin (después de 44 años desde Mosander), en 1885, el químico austriaco Carl von Welsbach separó el Didimio en dos elementos: praseodimio y neodimio, cuyas sales son de diferente color. El reconocimiento oficial del descubrimiento y aislamiento de praseodimio generalmente se le otorga a Welsbach.
El praseodimio es el elemento 59 de la Tabla Periódica, su símbolo químico es Pr y forma parte del grupo de los lantánidos. Es un metal suave, altamente maleable y dúctil, de color plateado y que al oxidarse se torna verde; su punto de fusión es en 931°C y de ebullición en 3520 °C [2].
El Pr es el único lantánido que se produce en estado de oxidación +5 cuando se encuentra en soluciones acuosas, además forma los cationes Pr (III), que se observan de color verde amarillento en agua y vidrio. También lo podemos encontrar en estado de oxidación +2 y +4.
Este elemento, con masa atómica de 140.90765 u, tiene un comportamiento bastante singular; es paramagnético a todas las temperaturas superiores a 1 K, mientras que los otros metales de tierras raras son ferromagnéticos o antiferromagnéticos a temperaturas bajas. El praseodimio nunca deja de sorprendernos [3].
Aunque por lo regular no se encuentra en la atmósfera terrestre, sí lo hallamos en la corteza terrestre; en varios minerales, principalmente monazita y bastnasina con una abundancia de 9.5 partes por millón, y en agua de mar podemos encontrar 1 parte por trillón de Pr; este elemento ocupa el número 39 en abundancia y existen 38 radioisótopos. Y aunque el Pr natural es el praseodimio-141, el más estable es el Pr-143, con vida media de 13.57 días. También tiene radioisótopos con vida media muy corta, la mayoría de menos de 33 segundos.
El praseodimio se recupera comercialmente mediante técnicas de intercambio iónico y procesos de extracción líquido-líquido de monazita y bastnasina, el metal mismo es producido por la reacción del fluoruro de praseodimio y el calcio. [2] Además, tiene muchos amigos y cuando se junta con ellos tiene usos muy variados. Lo podemos encontrar en vidrios, esmaltes, aviones, en el cine.
Uno de sus mejores amigos es el magnesio, al alearse crean metales de alta resistencia que se utilizan en motores de avión.
El Pr es cinéfilo por excelencia, asiste a los mejores estrenos y no se pierde ninguna película. Lo encontramos en los proyectores, ya que forma la base (junto con otros elementos de tierras raras), de las luces de arco de carbón, utilizadas en la industria del movimiento de imágenes.
Por otro lado, el Pr tiene muy buen gusto, es todo un conocedor. Tiñe de amarillo al vidrio y al esmalte, y cuando se junta con su finísimo amigo ZrO2 imitan al peridoto, gema que según cuenta la leyenda, era la favorita de Cleopatra.
Y qué decir de su siempre confiable amigo níquel; en aleación con él crean poderosos imanes con efecto magnético tan fuerte que permiten acercarse a menos de una milésima de grado del cero absoluto.
Pero por supuesto que el praseodimio no se queda en el pasado. Uno de sus usos más modernos es como agente dopante para hacer amplificaciones de fibra óptica. Y presume también de ser utilizado para retrasar los pulsos de luz, y como óxido es un importante catalizador de oxidación.
Y no sólo eso. Exhibe una toxicidad de baja a moderada para los organismos. Al igual que otros elementos de las tierras raras, no cumple ninguna función biológica conocida, así que tú también puedes ser amigo de él y portar tranquilamente tu preciosa gema imitación del peridoto. C2
Referencias:
- W.M. Haynes, ed, Handbook of Chemistry and Physics, Boca Ratón, FL: CRC Press/Taylor and Francis, 2005.
- Emsley, Nature’s Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements, Oxford University Press, New York, 2nd Edition, 2011.
- J.S. Coursey, D.J. Schwab, J. J. Tsai, and R. A. Dragoset, Atomic Weights and Isotopic Compositions, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, Acceso en mayo 2019.
