¿Cobalto … o diablillo?

Por Andy Gálvez Rodríguez

El cobalto (Co, Z=27) es un metal ferromagnético de transición de color blanco azulado que se encuentra en la naturaleza generalmente asociado con el níquel (Ni), su vecino superior, formando parte de muchos minerales como las lateritas y los meteoritos de hierro. Pertenecer a esta serie de metales le confiere la mayoría de sus características; de elevada dureza, con punto de fusión y ebullición altos, buen conductor tanto del calor como de la electricidad, los compuestos en los que interviene son fuertemente coloreados y forma complejos iónicos con facilidad.

Ubicación del cobalto en la Tabla Periódica de los elementos químicos

Debido a su poca abundancia (alrededor del 0.003% de la corteza terrestre), el descubrimiento del cobalto fue relativamente tardío si se compara con el del resto de sus vecinos. No obstante, las especies químicas en las que interviene se han utilizado durante siglos para obtener un color azul intenso del vidrio, los esmaltes y cerámicas. Tanto es así que esta coloración característica de los compuestos del cobalto es la “marca de la casa” de ciertos tipos de cerámica de procedencia china.

Cerámica de origen chino con matices azulados logrados con el uso del cobalto

Fue el químico y mineralogista George Brandt, en 1735, el primero en aislar cobalto a partir del mineral esmaltina (Co3As2). Este mineral de color azulado era detestado por los mineros, pues el tratamiento del mismo producía al altamente tóxico y volátil, óxido de arsénico (el cual les hacía enfermar); además de considerarlo poco valioso. Lo denominaban kobold (del alemán, que significa diablillo) ya que pensaban que se trataba de un mineral embrujado por los duendes que vivían en el interior de la tierra.

Sobre sus aplicaciones

El cobalto es empleado en el sector industrial dedicado a la fabricación de aleaciones, superaleaciones, carburos cementados y tratamiento de aceros. Destacan en este sector, las superaleaciones de Ni/Co/Fe. Estas son comúnmente empleadas en la fabricación de las turbinas de gas de los aviones, debido a su alta resistencia al desgaste y la corrosión, incluso cuando son sometidas a altas temperaturas. Sus excelentes propiedades ferromagnéticas se han abierto paso en la fabricación de poderosos imanes y cintas magnéticas. Su aspecto físico, gran dureza y resistencia a la oxidación ha permitido su empleo en el recubrimiento metálico por deposición electrolítica.

Una de sus aplicaciones en especial le ha valido el puesto entre los metales más codiciados por los inversores y grandes empresas tecnológicas. Nos referimos a su uso en la fabricación de baterías de litio de los móviles, portátiles y vehículos eléctricos para mejorar su rendimiento. Solamente atendiendo su demanda en este sector, muchos analistas han advertido que no habrá suficiente cobalto como para cubrir las cantidades que se requieren para el desarrollo tecnológico de decenas de empresas, entre las que sobresalen Apple y Tesla. Antes de que se expandiera el uso de las baterías de litio, las empresas que fabricaban aleaciones eran las de mayor demanda del cobalto. Hoy, estas compañías han sido desplazadas por los fabricantes de baterías, que cada año acaparan el 45% de la producción global de cobalto.

Auto eléctrico de la empresa tecnológica Tesla, dónde el cobalto ha sido exhaustivamente empleado

Cobalto en los seres vivos…

El cobalto es esencial en todos los animales, incluyendo los seres humanos, y su carencia puede provocar anemia perniciosa. Este metal participa en la síntesis de la cianocobalamina, más conocida como vitamina B-12. Aunque la vitamina B-12 es sintetizada activamente por un gran número de bacterias intestinales que se hallan de modo habitual en el organismo humano, el aprovechamiento de ésta es mínimo, ya que la síntesis ocurre en sitios muy distales del lugar de absorción fisiológica de la vitamina, lo que determina que prácticamente en su totalidad sea eliminada por las heces. Por tanto, debe ser necesariamente incorporada por los alimentos que componen nuestra dieta diaria. La presencia de esta vitamina en el cuerpo humano es de vital importancia debido a que interviene en disímiles reacciones bioquímicas de nuestro metabolismo. Entre estas se destaca la síntesis del aminoácido metionina a partir de la homocisteína. Fallos en la conversión de este aminoácido esencial puede desembocar en ateroesclerosis.

Estructura de la vitamina B-12

Sobre sus propiedades nucleares…

Han sido caracterizados y estudiados 29 isótopos del cobalto, siendo el cobalto-59 el único estable. Entre los 28 radioisótopos se encuentran el cobalto-60, cobalto-57 y cobalto-56 con períodos de semidesintegración (t1/2, tiempo en el que se desintegran la mitad de los núcleos de una muestra radiactiva) de 5,2714 años, 271,8 días y 77,27 días respectivamente. El resto de los isótopos radiactivos poseen t1/2 menores a 18 horas y la mayoría de estos menores a 1 segundo. Los isótopos del cobalto varían en masa atómica entre cobalto-47 y cobalto-75. De todos ellos el cobalto-60 destaca por sus aplicaciones en la medicina, la industria y la nucleosíntesis (dígase del proceso de creación de nuevos núcleos atómicos a partir de los nucleones preexistentes para llegar a generar el resto de los elementos de la tabla periódica). Este importante radioisótopo se sintetiza a través de la captura neutrónica del isótopo estable del cobalto. Es un emisor beta negativo (β-) que decae al isótopo estable níquel-60. En este proceso el núclido resultante se obtiene activado (inestable) emitiendo rayos gamma de energías 1,17 y 1,33 MeV. Son precisamente estos rayos gamma la fuente del cúmulo de aplicaciones del cobalto-60. En nuestro país contamos con centros de investigación especializados en brindar servicios en los que se emplea este radioisótopo como fuente de irradiadores gamma. Entre estos destaca el Centro de Aplicaciones Tecnológicas y Desarrollo Nuclear (CEADEN) en la radioesterilización de material médico-farmaceútico, higienización de productos naturales, irradiación de alimentos, modificación de polímeros y en estudios de mutagénesis inducida por radiaciones.

Ejemplo de un irradiador con fuente de cobalto-60

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