Torio

TORIO Por: Carlos Enmanuel Villanueva El torio es un elemento químico, de símbolo Th y número atómico 90, de la serie de los actínidos. El torio tiene un peso atómico de 232.038 U. La temperatura a la cual se funde el torio puro no se conoce con certeza; se cree que es cercana a 1750ºC (3182ºF).  El torio pertenece a la familia de las sustancias radiactivas, si bien su periodo de semidesintegración es extremadamente largo. HISTORIA El torio se llamó así en honor de Thor, el dios nórdico del relámpago y la tormenta. Jöns Jakob Berzelius lo aisló por primera vez, en 1828. En el último decenio del siglo XIX los investigadores Pierre Curie y Marie Curie descubrieron que este elemento emitía radiactividad. La primera vez que se observó al torio como un radiactivo fue en 1898, de forma independiente, por la físico-química, polaca nacionalizada francesa Marie Curie y el químico alemán Gerhard Carl Schmidt. El proceso barra de cristal fue descubierto por Anton Eduard van Arkel y Jan Hendrik de Boer en 1925 para producir alta pureza de torio metálico. ¿QUÉ ES EL TORIO? El torio es un material radioactivo, se encuentra en pequeñas cantidades en la mayoría de las rocas y suelos, es tres veces más abundante que el estaño en la corteza de la Tierra y es casi tan común como el plomo. El suelo contiene generalmente un promedio de alrededor de 6 partes por millón de torio. Torio se presenta en varios minerales, incluyendo thorite, torianita y monacita. Monacita es el mineral de torio más común y el más importante desde el punto de vista comercial, está ampliamente distribuida en la naturaleza contiene 2,5% de torio, allanita tiene 0,1 a 2% de torio y circón puede tener un máximo de 0,4% de torio. Más del 99% del torio natural existe bajo la forma de torio-232 (isótopo). En el medio ambiente, el torio-232 está presente en varias combinaciones con otros minerales, como la sílice. ISÓTOPOS Veintisiete radioisótopos se han caracterizado, con un rango de peso atómico de 210 U a 236 U. Los isótopos más estables son: §  232Th con una vida media de 14050 millones años, que representa la totalidad, pero una traza de origen natural torio. §  230Th con una vida media de 75.380 años. Se presenta como el producto de la descomposición hija 238U. §  229 con una vida media de 7.340 años. Tiene un isómero nuclear con una muy baja energía de excitación de 7,6 eV. §  228Th con una vida media de 1,92 años. Todos los isótopos radiactivos tienen vidas medias que son menos de treinta días, y la mayoría de ellos tienen una vida media de menos de diez minutos. PROPIEDADES FÍSICAS Torio puro es un metal de color blanco plateado que se oxida lentamente es estable al aire y conserva su brillo durante varios meses. Si se tritura finamente y se calienta, arde y emite luz blanca. Cuando se contamina con el óxido de torio se empaña lentamente en el aire, convirtiéndose en gris y finalmente negro. Las propiedades físicas de torio están muy influenciadas por el grado de contaminación con el óxido. Las muestras más puras contienen a menudo varias décimas de un por ciento del óxido. Torio puro es suave, muy dúctil, y puede ser laminado en frío, estampado, y dibujado. Torio de metal en polvo es a menudo pirofórico y requiere un manejo cuidadoso. PROPIEDADES QUÍMICAS La mayoría de los compuestos de torio que se encuentran en el medio ambiente no se disuelven fácilmente en el agua y no se evaporan al aire desde el suelo ni del agua, no se disuelve fácilmente en la mayoría de los ácidos comunes, excepto el ácido clorhídrico. Se disuelve en ácido nítrico concentrado que contiene una pequeña cantidad de ion fluoruro catalítica. Todos los elementos no metálicos, excepto los gases raros, forman compuestos binarios con él. Con pocas excepciones, el torio exhibe una valencia de 4+ en todas sus sales. Químicamente, tiene algunas semejanzas con el zirconio y el hafnio. El compuesto más soluble del torio es el nitrato, el cual, como se prepara generalmente, parece tener la fórmula Th(NO3)4 . 4H2O. El torio se combina con los halógenos para formar gran variedad de sales. El sulfato de torio se puede obtener en forma anhidra o como cierto número de hidratos. El torio forma también sales con muchos ácidos orgánicos, de los cuales el oxalato insoluble en agua Th(C2O4)2 6H2O, es importante en la preparación de compuestos puros de torio. Torio tiene una de las mayores gamas de temperatura del líquido de cualquier elemento, con 2946 C entre el punto de fusión y punto de ebullición. Metal de torio es paramagnético con un estado fundamental de 6d27s2. MÉTODOS DE OBTENCIÓN ·         Torio se ha extraído principalmente de monacita a través de un proceso complejo de múltiples etapas de medios físicos o mecánicos. La arena monacita se disuelve en ácido sulfúrico concentrado caliente. Torio se extrae como un residuo insoluble en una fase orgánica que contiene una amina. A continuación se separa o raspar con un ión tal como el nitrato, cloruro, hidróxido, o carbonato, devolviendo el torio a una fase acuosa. Por último, el torio se precipita y se recoge. ·         De calcio por reducción de tetracloruro de torio mezclado con cloruro de cinc anhidro. ·         Se obtiene mediante reducción del óxido de torio (IV) con calcio. ·         Mediante electrólisis de dicloruro de torio anhidro fundido con una mezcla de cloruros de sodio y potasio. ·         Por reducción del tetracloruro de torio con un metal alcalino. APLICACIONES 1.       Se emplea para la fabricación del manguito de Welsbach, utilizado en linternas de gas portátiles. Estos manguitos están formados por óxido de torio (99 %) y óxido de cerio (1 %) y emiten una luz muy intensa cuando se calientan con la llama del gas. 2.       Aleado con magnesio, le confiere a este gran estabilidad y resistencia a la tracción a elevadas temperaturas por lo que se utiliza en motores de aviones y cohetes y la transmisión de alta resistencia. 3.       Se usó magnesio Thoriated para construir la CIM-10 Bomarc misiles, a pesar de las preocupaciones sobre la radiactividad han dado lugar a varios misiles que son removidos de exposición pública. 4.       Se emplea para recubrir los hilos de wolframio en equipos electrónicos, debido a que tienen un trabajo de extracción (energía necesaria para arrancar un electrón del metal) bajo y presenta una alta emisión de electrones.