En épocas de crisis económica se suele utilizar el oro como valor refugio. Una prueba de ello es el precio al que cotiza el metal, así como la evolución de este precio con el paso del tiempo. Por ejemplo, en julio de 2010 se pagaba a 1162 $ la onza (una onza es un poco más de 28 gramos), en octubre de 2012 llegó a su valor más alto, casi 1800 $, mientras que en marzo de 2014 se pagaba a un poco menos de 1400 $.

Estos precios quizás expliquen por qué el 40 % del oro que se comercializa cada año se destina puramente a inversión. Del resto, el 50 % se usa en joyería, mientras que sólo el 10 % encuentra su destino en la industria. Por lo tanto, hasta el 90 % del oro que se vende fija su valor en base a criterios muy subjetivos, de aquellos que deciden comprarlo como joya o como activo.

lingotes

Esta valoración, históricamente, ni ha dejado, ni deja a nadie indiferente. El apreciado metal simboliza poder, fuerza, riqueza, calidez, felicidad, amor, esperanza, optimismo... y otros tantos valores positivos. Se habla de la edad de oro, de la regla de oro, de las bodas de oro, del cáliz de oro. Incluso un concepto matemático, la razón áurea, es un número, las primeras cifras del cual son 1,618033... Este número se identifica con la divina proporción, o proporción perfecta, pues describe relaciones del más alto valor estético.

Otras cuestiones divinas también se simbolizan a través del oro. Los reyes de la Edad Media eran confirmados como tales mediante una corona de oro, simbolizando que la brillante luz eterna del cielo inspiraba divinamente su autoridad. Comprobamos pues que el prestigio del oro es incuestionable. ¿De dónde proviene? ¿Qué propiedades tiene, el oro, que puedan justificar esta fama? ¿O estamos todos un poco trastocados por el cierzo? Aunque no tiene por qué existir ninguna correlación entre la valoración subjetiva y sus propiedades fisicoquímicas, no está de más revisar algunas propiedades, digamos tangibles, de este sorprendente material.

El oro, junto con la plata y el platino, forman los llamados metales nobles. Reciben este nombre porque pueden encontrarse en estado puro, en la naturaleza. Así, los yacimientos de oro están formados sólo por este elemento químico, mientras que el resto de los elementos, como el hierro, el titanio, el cromo o el manganeso se encuentran en forma de minerales, es decir, combinaciones de los anteriores elementos con otros, tales como el oxígeno, el azufre o el carbono.

El oro es un elemento químico muy pesado. Este hecho, por sorprendente que pueda parecer, es una prueba más de que el Sol es una estrella de segunda generación. Esto significa que tanto aquél, como la propia Tierra, se formaron a partir de los restos de la explosión de una estrella anterior, que en su evolución estelar acabó convirtiéndose en una supernova. Sin embargo, observaciones recientes indican que una parte importante del oro presente en el universo podría originarse en la colisión entre dos estrellas de neutrones. Estas colisiones generan destellos muy intensos de rayos gamma, de los que la medición reciente ha estimado la presencia de oro en cantidades superiores a diez veces la masa de la Luna.

En la época primigenia de formación del sistema solar, nuestro planeta se encontraba tan caliente que todo material, que ahora es sólido, era líquido entonces. Debido a este hecho, la mayor parte del oro se hundió hacia el núcleo, junto con enormes cantidades de níquel y hierro. Los yacimientos de oro, en la superficie terrestre, que se explotan a la actualidad provienen, en cambio, de impactos de meteoritos. No es ninguna barbaridad afirmar, pues, que el oro que podamos llevar encima, en forma de joyas o implantes dentales, ¡es de origen extraterrestre!

El oro es uno más de los elementos metálicos, que conforman más del setenta por ciento de los elementos químicos conocidos. Es muy buen conductor de la electricidad, por lo que se puede utilizar, a la par que el cobre, como cable en circuitos eléctricos. Pero su precio impide su uso corriente, quedando así restringido a situaciones muy especiales, como son, por ejemplo, las conexiones en los equipos musicales de muy alta fidelidad. También se usa, con el mismo propósito, en algunos circuitos integrados de los chips de ordenador. Por otro lado, es muy buen reflector de la radiación electromagnética, sobre todo de la luz visible e infrarroja, por lo que muchos satélites artificiales utilizan "mantas" de oro como protección de sus circuitos eléctricos. Esta protección se reconoce muy fácilmente, pues tiene el aspecto de una capa de pintura dorada brillante, en la carcasa exterior del satélite.

Una interesante propiedad del oro es que es que puede laminarse muy fácilmente. Es posible que conozcáis estas láminas, pues algunos restaurantes de alta cocina recubren algunas de sus preparaciones con finas capas de oro. Estas hojas son comestibles, pues el oro es totalmente inerte para nuestro cuerpo. Esta es, quizás, una de las razones por las que, durante unas décadas a principios del siglo XX, surgieron varios medicamentos milagrosos, que basados en soluciones de oro finamente dividido, prometían curación para casi todas las enfermedades. Al contener oro, se pedían verdaderas fortunas por el jarabe... pero no fue nada más que una de tantas estafas medicinales.

Permitidme insistir en el tema de las láminas. Las que se pueden formar con oro pueden ser realmente delgadas. Muy delgadas. Tanto, que ¡se puede ver a través! En términos más precisos, un gramo de oro se puede extender hasta formar una lámina de un metro cuadrado de superficie. Estas láminas son mucho más que una curiosidad, pues se utilizan como recubrimiento en los parabrisas de los reactores supersónicos, como elemento anticongelante. Funcionan aplicando una corriente eléctrica, que calienta el recubrimiento dorado (y transparente) e impide que se deposite el hielo.

Una de las propiedades más apreciadas del oro es su estabilidad. Esto quiere decir que prácticamente nada lo puede degradar, y los objetos de oro perduran como los que más. Ahí, quizá, podamos entender por qué es tan apreciado el metal. El oro resiste el ataque de los ácidos más corrosivos, excepto la mezcla de ácido nítrico y ácido clorhídrico, este último también conocido como agua fuerte o salfumán. La mezcla, bastante apropiadamente, se conoce como "agua regia", agua de reyes.

Existen otras formas, pocas, de atacar el oro. Si bañamos el oro en mercurio, líquido plateado, se forma una mezcla denominada amalgama. Esta mezcla tiene lugar muy fácilmente, como muy bien habrán podido comprobar aquellos que han acercado su anillo de bodas a una gota de mercurio. El oro puede recuperarse, en este caso, calentando la mezcla hasta que hierva el mercurio, aunque es éste un proceso que no podemos hacer en casa, puesto que el vapor de mercurio es muy tóxico.

El oro puede disolverse también si se trata con agua a la que se añade cianuro potásico, procedimiento que tampoco realizaremos en casa. De hecho, esta es la forma habitual de extraer el oro en minería, puesto que el 90 % del oro se obtiene mediante este procedimiento, conocido como proceso McArthur–Forrest. Curiosamente, el cianuro potásico no es el responsable del ataque al oro, sino el responsable de estabilizar el compuesto que resulta del ataque. La degradación del oro la lleva a cabo, en realidad, el oxígeno del aire disuelto en el agua.

La extracción de oro mediante el proceso McArthur–Forrest no está exenta de polémica, por el peligro potencial que representa el cianuro potásico, muy venenoso. De hecho, han tenido lugar diversos episodios de contaminación, la mayoría por vertido de depósitos, entre los que destaca el hundimiento de la presa de contención en Baia Mare, Rumania, el año 2000. Estos accidentes han causado alguna desgracia humana y han afectado la fauna local de forma demasiado relevante. La peligrosidad del proceso ha llevado entonces a proponer alternativas al cianuro potásico. Entre las variantes, destaca el uso del compuesto denominado tiourea, resultando un proceso de aplicación comercial, en menas que contienen uno de los minerales del oro, la estibnita.

La parte central del Atlántico Sur es una zona de intensa actividad sísmica. En 2002 tuvo lugar un terremoto, que creó nuevas chimeneas submarinas, también conocidas como black smokers (literalmente, fumadores negros). Estas chimeneas destacan por emitir agua muy caliente, junto con otros compuestos, principalmente sulfuros de diversos metales, que son el origen del fluido negruzco que emana de sus bocas. El agua emerge a temperaturas realmente elevadas, hasta los 470 ºC, de acuerdo con las mediciones realizadas por un equipo alemán, entre 2005 y 2007. Las presiones, a esa profundidad, también son muy elevadas, superiores a 300 atmósferas. El resultado es que el agua se encuentra en un estado especial, denominado supercrítico, caracterizado por presentar características intermedias entre un gas y un líquido. Por ejemplo, fluye con mayor facilidad que un líquido, y es mucho más densa, cien veces más, que un gas. Estas condiciones extremas confieren al agua otras propiedades muy peculiares. Entre ellas, una enorme capacidad de corrosión, que ni el oro puede resistir. Se ha estimado que una buena parte del oro presente en los océanos, aproximadamente unos 20 gramos por kilómetro cúbico de agua, podría tener su origen en los fumadores negros de agua supercrítica.

Un campo que recientemente está recibiendo mucha atención es el que se conoce como "oro coloidal", o preparación que permite formar esferas muy pequeñas del metal. Estas esferas se pueden preparar en tamaños muy diferentes y perfectamente controlados, simplemente reformulando ligeramente el método químico de síntesis, siempre en agua y bajo condiciones de agitación controladas. Pueden ser tan pequeños que el diámetro de una esfera llega a unas pocas milmillonésimas de metro, lo que se conoce como "nanopartículas" de oro. Son excelentes catalizadores, y tendrán importantísimos usos en medicina.

chemphyschem-cover.jpgUna particularidad es que el color del agregado cambia con su tamaño, mutando del púrpura al granate a medida que el grano es mayor. Esta dependencia con la dimensión se manifiesta también en otras propiedades, como su capacidad catalítica, es decir, la capacidad para acelerar procesos químicos. Un estudio, efectuado mediante simulación computacional, por el profesor Francesc Illas y colaboradores, del Instituto de Química Teórica y Computacional de la Universidad de Barcelona y por el profesor Josep Manel Ricart y colaboradores, de la Universidad de Tarragona, ha podido establecer que la capacidad de los agregados de oro, para disociar la molécula de oxígeno, depende críticamente del número de átomos que constituyen este agregado, mostrando una actividad mayor los de tamaño más reducido.

Ya para acabar, un último dato. El oro es amarillo, normalmente. Pero mezclado con otros metales, puede adoptar otras muchas coloraciones. Quizá la más sorprendente es la azul, que se obtiene cuando el oro se mezcla con pequeñas cantidades de hierro. Podéis tener, pues, una joya azul, a precio de oro, y ¡no habréis pagado más de la cuenta!

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Xavier Giménez Font
Xavier Giménez Font

Profesor titular del Departamento de Ciencia de Materiales y Química Física, y miembro del Instituto de Quimica Teórica y Computacional, Universidad de Barcelona. Docente en química ambiental y química física de materiales, e investigador en simulación computacional de reacciones químicas con aplicación a I+D, y en innovación docente.  Divulgador científico, autor del libro El aire que respiramos (UB Edicions, 2018). 

Sobre este blog

La química de nuestro entorno desde una perspectiva global, que incluye su relación con las demás ramas de la ciencia, la tecnología, e incluso las disciplinas humanísticas. También se harán pequeñas incursiones en el mundo de la educación universitaria. Siempre al alcance de todos. Verás que la química es compleja, su mundo también, pero no tanto como pudiera parecer...

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