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16 de Junio de 2019
Química

Venenosas, desagradables, inflamables: las diez sustancias químicas más nocivas

Con muchas sustancias, hasta los químicos profesionales trabajan solo a regañadientes. Presentamos diez moléculas que asustan y desazonan incluso a los especialistas más curtidos.

Entre las sustancias químicas más peligrosas, no todas son para el campo de batalla. Muchas pertenecen a ramas de la química más pacíficas [fotografía tomada por el sargento técnico H. H. Deffner, del Ejército de Estados Unidos].

La mayoría de los compuestos con los que se trabaja en los laboratorios químicos o en las fábricas son inofensivos, siempre que se adopten las medidas de seguridad necesarias y pese al miedo que dan las señales de peligro con que se los acompaña. Sin embargo, hay algunas sustancias químicas tan venenosas, volátiles o explosivas que hasta especialistas curtidos en el laboratorio las evitan y solo unos pocos expertos acreditados pueden trabajar con ellas. Si es que pueden.

10. Tioacetona: un olor bestial

No es especialmente tóxica ni explosiva ni peligrosa de cualquier otra forma, y sin embargo es una de esas sustancias cuya formación hay que evitar a toda costa. La tioacetona tiene la fama de ser la sustancia con el olor más penetrante de toda la química. Entró en la historia en 1899, cuando se elevaron frecuentes quejas por el «olor bestial» que salía del instituto de ciencias de Friburgo; la prensa hablaba de náuseas y vómitos, y de la cólera de los vecinos.

Un informe británico decía en 1890 del olor que «daba miedo». Los químicos de la Esso lo elaboraban más en un largo informe, donde comunicaban que bastaba con que se vertiese sobre una placa de vidrio una gota de una solución de tioacetona en un ámbito de trabajo cerrado, pero con ventilación al exterior, para que inmediatamente se percibiese el olor a cientos de metros. La dilución, según los autores, apenas si ayuda contra el hedor, y basta con unas trazas de tioacetona en la ropa para que cualquier contacto social resulte imposible.

9. La toxina botulínica: la sustancia más tóxica del mundo

Unas bacterias del género Clostridium produce esta bien conocida y tóxica clase de sustancias causantes de botulismo, una intoxicación alimentaria severa, mortal a menudo, que está ligada a los productos cárnicos. Las toxinas botulínicas son venenos nerviosos que bloquean la conducción de las excitaciones de las neuronas, con lo que los músculos se paralizan. Esto encuentra aplicación no solo en el tratamiento contra las arrugas, sino también en algunos medicamentos. Debe quedar claro, sin embargo, que la toxina botulínica, ante todo, es sumamente letal; en investigaciones con animales han bastado unas billonésimas de gramo de la toxina por kilogramo de peso corporal para que, en ciertas circunstancias, matase.1024px-GHS-pictogram-silhouette.pngEsto, junto a que fabricarla sea bastante sencillo, es la razón de que desde la década de 1930 se la haya producido como arma biológica en distintos países del mundo. Por otra parte, sin embargo, cuesta utilizarla de forma eficiente y se descompone en el aire con bastante facilidad. Los especialistas en seguridad ven otro posible peligro: que se la emplee como arma en atentados terroristas. Pero un ataque así es demasiado complejo técnica y logísticamente como para resultar realista.

8. Ácido fluoroantimónico: el ácido más fuerte de la historia

En comparación, el ácido clorhídrico, el ácido nítrico y hasta el ácido sulfúrico son completamente inofensivos. El ácido fluoroantimónico es el ácido más intenso que se conoce, diez billones de veces más que el ácido sulfúrico puro. Este superácido, como se le llama, se forma cuando dos tipos diferentes de ácidos fuertes se combinan: cuando uno de Lewis, el fluoruro de antimonio (V), se disuelve en fluoruro de hidrógeno, que es un ácido fuerte de Brønstedt. El fluoruro de antimonio (V) forma con el ion fluoruro del fluoruro de hidrógeno hexafluoroantimoniato (V) y queda libre un protón (H+).

El hexafluoroantimoniato (V) se basta solo y apenas si interacciona con otras sustancias, propiedad que se valora también tecnológicamente. Pero en este caso hay que tener en cuenta, sin embargo, lo siguiente: que el protón no puede ir a ninguna parte salvo al fluoruro de hidrógeno, que en condiciones normales, como ácido, ya debe ceder H+. El ion fluoronio, H2F+ es un ácido inmensamente fuerte, que reacciona hasta con los hidrocarburos, a los que normalmente no atacan los ácidos.

7. Aflatoxina B: el veneno cancerígeno del moho

Las aflatoxinas son un grupo de sustancias producidas por los hongos del género Aspergillus. Hay al menos veinte, de las cuales la aflatoxina B es la más tóxica para los seres humanos y una de las sustancias más cancerígenas que hay. Causa sobre todo carcinoma hepatocelular, una de las formas más letales de cáncer en el mundo. Si además se está infectado de hepatitis, la aflatoxina multiplica por treinta el riesgo de padecer cáncer. Y el hígado no es el único órgano amenazado: el cáncer de pulmón puede deberse también a la aflatoxina o, más exactamente, a las esporas del hongo, que se respiran con el polvo y contienen también la toxina.

Aunque no es la aflatoxina misma la que es tan peligrosa, sino sus reacciones con el organismo, que generan un producto metabólico muy tóxico. La aflatoxina B1 posee un enlace doble, del que se crea en el hígado un epóxido, consistente en un anillo triatómico de carbono y oxígeno. Esta configuración está siempre bajo tensión y es muy inestable: en cuanto el epóxido encuentra el ADN, se enlaza químicamente con él, de modo que en su siguiente división la célula sufrirá mutaciones peligrosas.

6. Isocianógeno tetraazida, una sustancia en el borde mismo de la catástrofe

Las sustancias químicas que contienen nitrógeno vienen muy bien para hacer explosivos, como se sabe desde la invención de la nitroglicerina. No obstante, es muy interesante lo que pasa cuando una molécula de nitrógeno se enlaza con otra también de nitrógeno, y en especial cuando son tres las que se enlazan. A los compuestos que contienen estos enlaces se los llama azidas, y son muy reactivos. La azida de plata, por ejemplo, cuya fórmula es AgN3, recibe en alemán el muy apropiado nombre de knallsilber, algo así como plata de estampido.

1024px-GHS-pictogram-explos.pngPero lo verdaderamente interesante ocurre con sustancias orgánicas que empaquetan más nitrógeno que las inorgánicas. Hasta ahora, el récord le corresponde al C2N14, sustancia de la que hay dos variantes, el isocianógeno tetraazida de cadena abierta y un isómero que forma un anillo en un lugar de la molécula. Esta segunda variante es el compuesto más explosivo que se conoce. En esencia, explota con todo, incluso cuando se intenta determinar sus propiedades, por lo cual, hasta el día de hoy, no se sabe demasiado sobre ellas.

La razón de su reactividad se encuentra, se puede decir casi, en el aire: el nitrógeno aparece por lo normal en la forma gas diatómico, y en esa forma es sumamente estable. Una molécula en la que se entrelazan catorce átomos de nitrógeno es una a la que fundamentalmente solo separa una incitación minúscula de la rotura de esos emparejamientos del nitrógeno y de la subsiguiente liberación de una cantidad gigantesca de energía. Lo que hace en cualquier ocasión que se le brinde.

5. Dimetilcadmio: el metal pesado que se respira

En la busca de la sustancia más nociva entre las que contienen metales se llega enseguida a los compuestos de metilo. El dimetilmercurio es bien conocido en todas partes como contaminante, el tetrametilplomo ha sido muy perjudicial en su uso contra el autoencendido en los motores de combustión (y hoy todavía está presente en carburantes especiales), pero cabe decir que el compuesto de metilo más nocivo es el dimetilcadmio. Debe esa nocividad, por un lado, a que el cadmio ya es de por sí muy tóxico; es cancerígeno y dañino para el hígado y en realidad para todas las demás partes del organismo con las que entre en contacto, y sobre todo para los huesos, a los que el cadmio debilita y vuelve inestables. Un envenenamiento con cadmio puede ser fácilmente mortal por las lesiones renales que causa.

El dimetilcadmio es volátil, así que es fácil respirarlo o ingerirlo de alguna otra forma, y al final es muy reactivo con el oxígeno; es decir, el vapor puede inflamarse espontáneamente y desprender una nube muy tóxica del muy venenoso óxido de cadmio. O bien, puede reaccionar también lentamente con el oxígeno, lo cual no es mejor: en este caso se generan unos productos de reacción de los que apenas si se sabe nada aparte de que explotan violentamente con el contacto o la fricción y de que desprenden entonces un polvo muy tóxico, lo cual es la razón de que apenas se sepa nada de ellos.

4. El selenofenol: indescriptiblemente molesto

Una sustancia particularmente desagradable es el selenofenol. Actúa de manera parecida al gas mostaza; causa heridas difíciles de curar cuando entra en contacto con la piel y deja debajo de esta residuos de selenio. Sin embargo, es un reactivo muy extendido y hasta se puede adquirirlo comercialmente. Solo que todo el mundo que lo ha usado aconseja prescindir de él. El selenio pertenece al mismo grupo químico que el azufre, cuyos compuestos tan mala fama tienen por culpa de su desagradable olor. Y así, el análogo al selenofenol pero con azufre, el tiofenol, genera un olor muy intenso y desgradable a caucho quemado. En el olor del selenofenol el de la goma quemada es un matiz soportable: una descripción que realmente le hiciese justicia, no la hay, pero sí muchos intentos elocuentes. El selenofenol, escribe un científico, hiede «como dos mofetas a las que se las envolviese en caucho y se las prendiese fuego».

3. VX: el arma química más letal

La mayor parte de las sustancias químicas tóxicas lo son solo como efecto secundario, pero las hay pensadas para una mayor letalidad. La más venenosa de estas sustancias químicas de combate es el «gas nervioso» (en realidad, un líquido) [2-(diisopropilamino)etil]-O-etilmetilfosfonotioato], más conocido como VX. De él se dice que basta que caiga sobre la piel una gota apenas perceptible a simple vista para que sea mortal. VX es unas diez veces más tóxico que el más conocido sarín, aunque químicamente se parecen.

Como todos los gases nerviosos, el VX bloquea una enzima, la acetilcolinesterasa, que controla la actividad muscular descomponiendo el neurotransmisor acetilcolina. Cuando esa descomposición no se produce, los músculos no pueden relajarse y se agarrotan. El «ancestro» del VX fue el pesticida Amiton, que en 1954 se vendía contra los ácaros, aunque fue retirado enseguida por su toxicidad.

VX no es solo el gas nervioso más venenoso, sino también el menos volátil. Las superficies que entran en contacto con esa sustancia siguen siendo peligrosas durante varios días; y en determinadas circunstancias, permanece en el medioambiente semanas y hasta meses. El vapor es más pesado que el aire; puede acumularse en las depresiones del terrreno. Además, en el organismo se descompone mal y se acumula, así que una pequeña cantidad de VX en el medioambiente puede ser dañina mucho tiempo. A causa de esa durabilidad, sigue teniendo en nuestros días una posible importancia militar, para las llamadas armas de veda de zonas: una amplia área contaminada con VX es un obstáculo muy considerable para el avance de un ejército, ya que protegerse de él y limpiarlo presentan muchas dificultades.

2. ¡Socorro, que el hormigón se quema!

El amianto, la chamota, el vidrio: hay materiales a los que se considera completamente ignífugos. Pero eso no es cierto del todo, pues hay una sustancia que hace arder hasta al ladrillo: el trifluoruro de cloro (CLF3). Un accidente hizo, en la década de 1950, que cayese casi una tonelada de ese compuesto sobre un suelo de hormigón, y antes de consumirse quemó 30 centímetros de este y un metro más de arena y grava que tenía debajo. El trifluoruro de cloro reacciona deprisa casi con cualquier hipergol; es decir: con el mero contacto estalla inmediatamente en llamas, sin que se necesite aplicar energía alguna para poner en marcha la reacción.

Detrás de esta notable agresividad está el que el trifluoruro de cloro sea un medio oxidativo aún más potente que el oxígeno mismo. Por ello ataca también a óxidos que por lo normal son ignífugos, hasta a los silicatos de las rocas o del vidrio. Nada más se le resisten algunos metales porque en su superficie se forma una fina capa de fluoruro del metal que protege al resto del material. Solo gracias a esa pasivización, como se le llama, se puede transportar y almacenar el ClF3.

Asombrosamente, hay una aplicación industrial del trifluoruro de cloro: en la fabricación de chips. Los aparatos con los que se produce el depósito en vapor de finas capas de semiconductores se limpian con ClF3. Se probó a usarlo como combustible de cohete y como munición para los lanzallamas, pero enseguida se dejó de intentarlo ante la notoria dificultad de su manejo. El ClF3 es un gas a temperatura ambiente, pero se licúa por debajo de los once grados, aproximadamente; por eso se transporta enfriado, y preferentemente en cantidades muy pequeñas. Que el trifluoruro de cloro estalle en llamas casi a la menor oportunidad que se le brinde es solo el principio del problema: la combustión genera productos tan venenosos y agresivos que podrían ocupar un lugar en esta lista.

1. Tetracarbonilo de níquel: una capa metálica en los alvéolos pulmonares

El níquel es un metal tóxico y posiblemente cancerígeno, y el envenenamiento con monóxido de carbono puede terminar rápidamente en la muerte. La combinación de ambos forma el complejo químico llamado tetracarbonilo de níquel, un pequeño pedazo del cual es más perjudicial que la mera suma de sus componentes. Es líquido, pero a unos 40 grados se convierte en gas; a temperatura ambiente, pues, se va evaporando lentamente. Esto no es práctico, ya que este gas pesado no solo es uno de los venenos inhalables más potentes que hay, sino que también se puede absorberlo a través de la piel.

En el organismo se deja notar otra propiedad del tetracarbonilo de níquel: su inestabilidad. La molécula de monóxido de carbono se liga muy débilmente al níquel y está muy dispuesto a cambiarlo por otros metales, en la mayoría de los casos por el hierro de la hemoglobina. La intoxicación con tetracarbonilo de níquel se corresponde con una intoxicación con monóxido de carbono, pero hay una diferencia: que cada molécula contiene cuatro veces más monóxido de carbono. Quien sobrevive a eso será tras batallar con el efecto del níquel adicional, que en parte circulará con la sangre y en parte recubrirá la cara interior de los alvéolos pulmonares con una capa metálica. Y a propósito del tetracarbonilo de níquel rociado en el aire: estos gases metálicos que contienen metales son bastante pesados y se acumulan sobre el suelo. Si pasa algo así, el tetracarbonilo de níquel no deberá calentarse por encima de los 60 grados o entrar en contacto con medios oxidativos; en caso contrario, explotará y diseminará un fino y cancerígeno polvo de níquel por toda la sala.

Lars Fischer

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