¿Qué elemento químico ha matado a más científicos?

Muchas veces los descubrimientos científicos no surgen a la primera, sino que son el último paso de una larga lista de intentos fallidos. Muchas veces estos resultados negativos pasan desapercibidos y los científicos prefieren guardarlos en un cajón en vez de airearlos, una práctica perjudicial para el avance científico, ya que no enseña a otros qué caminos evitar en su investigación y les obliga a perder dinero y tiempo.

Pero a veces, el investigador no solo pierde recursos, sino que puede llegar a poner en peligro su vida. Uno de los campos donde esto sucede más a menudo es en la química. Si no se toman suficientes medidas de seguridad, una reacción química impredecible puede provocar una explosión, un incendio o un envenenamiento.

Y entre estos casos, existe un elemento químico que fue especialmente dañino para todos los que intentaron encontrarlo. Se necesitó más de 70 años de intentos para aislarlo. En el mejor de los casos, los científicos que lo intentaron solo acabaron heridos, en el peor perdieron la vida. Hablamos del flúor.

Descubierto pero no aislado

El flúor es uno de los elementos químicos más abundantes del planeta, y sin embargo uno de los más difíciles de encontrar en su forma pura. El problema es que este elemento puede reaccionar químicamente con la mayoría de compuestos, y es muy reactivo. En libertad, los átomos de flúor no se mantienen libres, sino que se unen a cualquier compuesto químico que encuentre cerca, siendo capaz incluso de robar átomos de otros compuestos cercanos. Incluso algunos gases nobles, elementos químicos conocidos por ser inertes, pueden llegar a reaccionar con el flúor.

Esta reactividad hace que haya muchos compuestos con flúor en la naturaleza, pero sea difícil encontrarlo de manera pura. También vuelve su manejo muy peligroso, ya que puede reaccionar con los instrumentos del laboratorio, el oxígeno del aire, y con la materia orgánica, provocando la corrosión y destrucción de todo lo que encuentra a su paso.

Su primera aparición fue en el 1813, año en el que el químico Humphry Davy, experto en aislar elementos químicos, le puso sus manos encima. Davy había descubierto que algunos compuestos químicos podían separarse en sus componentes fundamentales a través de fuertes descargas eléctricas, mediante un proceso que llamó electrolisis. En un líquido, está separación puede ser difícil de ver, pero si algunos de los átomos separados pueden formar un gas, las burbujas aparecen cerca de los electrodos y se pueden separar y estudiar. Por ejemplo, si damos una descarga eléctrica al agua, podremos ver cómo se forman burbujas de hidrógeno y oxígeno.

Gracias a la electrólisis, Davy sometía a corrientes eléctricas todos los compuestos químicos que encontraba, esperando obtener algún elemento nuevo. Con esta estrategia llegó a descubrir siete elementos químicos diferentes, que formaban metales que se precipitan al fondo de su cubeta.

Un día, llegó a su laboratorio su colega André-Marie Ampere, conocido por sus estudios de las corrientes eléctricas. Le sugirió probar su técnica para separar el fluoruro cálcico, una sal que aparecía en algunos minerales y que se sospechaba que podía contener algún nuevo elemento químico.

Al introducir el fluoruro cálcico disuelto en su cubeta y suministrar descargas, se formaba brevemente burbujas de gas, pero estas reaccionaban con los electrodos de la batería y formaban una nube de ácido fluorhídrico, un gas venenoso y corrosivo que casi intoxica al sorprendido Davy.

Tras tres años de intentos cuidadosos y la pérdida de un ojo y dos dedos, Davy consiguió pruebas de la existencia del flúor, pero no llegó a aislarlo. Eso provocó que el flúor entrara dentro de la tabla periódica, aunque no hubiera sido realmente aislado ni visto por ningún científico.

Tras el avance de Davy, que dejó de trabajar en el flúor por razones obvias, muchos científicos se embarcaron en la tarea de intentar aislar el elemento. En las décadas siguientes el flúor provocó heridas y muertes en varios científicos. Fueron tantos que se les conoce con un nombre: los mártires del flúor.

Aprender de los errores

Tras el intento de Davy, los hermanos químicos irlandeses George y Thomas Knox recogieron el testigo para intentar aislar el flúor. Nuevamente intentaron la electrolisis, pero en ácido fluorhídrico líquido, algo de lo que se arrepintieron al poco de intentarlo ya que disolvió los vasos de vidrio con los que trabajaban y reaccionó con varios materiales del laboratorio formando una nube tóxica que dejó convaleciente a Thomas durante tres años hasta fallecer.

También Paulina Louyet y Jerome Nickels, otros dos químicos empeñados en su aislamiento perdieron la vida. Habían aprendido de los accidentes previos, así que crearon un recipiente hermético para evitar que el flúor libere la temida nube tóxica. Sin embargo, no tuvieron en cuenta que el flúor también correría el recipiente, provocando una fuga inadvertida que supuso la muerte de los dos investigadores.

Cada nuevo intento era mejor que el anterior, y buscaba nuevas maneras de evitar los peligros. Esto hizo que muchos de los científicos que intentaban aislar el flúor buscarán métodos suficientemente seguros como para solo salir levemente heridos si algo salía mal y poder escapar del laboratorio por su propio pie.

Hasta siete investigadores diferentes intentaron aislarlo y fallaron. Muchos de ellos son grandes químicos del siglo XIX, como el propio Ampere (el que le dio la idea a Davy), Louis- Joseph Gay Lussac, o Carl Scheele. Por suerte, sus experimentos fallidos no supusieron nada más allá de alguna pequeña explosión y heridas superficiales.

Esta larga maldición terminó por fin con Henri Moissan, que logró aislar el flúor en 1886, 73 años después del descubrimiento de Davy. Para lograrlo, tomó un enfoque diferente a los demás compañeros: si no podía usar el material del laboratorio, crearía material nuevo.

Estaba claro que el flúor no podía ser contenido en el material de laboratorio habitual, como atestiguan todos los heridos. Así que lo que hizo fue crear materiales de laboratorio nuevos usando platino e iridio. Estos metales son difíciles de encontrar y muy caros incluso hoy en día, pero son de los pocos elementos en la tabla periódica que reacciona poco con el flúor y le permite mantenerse en estado puro.

Moissan preparó un experimento similar al de sus predecesores, usando descargas eléctricas para separar ácido fluorhídrico. La diferencia es que los electrodos, la cubeta y la cámara hermética que hizo era de platino. De este modo, el flúor que se liberaba no podía reaccionar con nada y acababa manteniéndose puro. Los átomos de flúor se unían entre sí, formando un gas amarillento corrosivo y con tendencia a explotar, que es el flúor gaseoso.

Este descubrimiento supuso a Moissan ganar el Premio Nobel de Química en 1906. No es para menos, ya que fue el primero en conseguir superar la maldición del flúor y lograr su extracción. Incluso hoy en día, aislar el flúor sigue siendo una tarea peligrosa y delicada, solo apta para las fábricas más valientes.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Cuando decimos que la pasta de dientes tiene flúor, este se encuentra en forma de sal con el sodio. El fluoruro de sodio es capaz de reaccionar con la superficie de nuestros dientes, cambiando la acidez e impidiendo que la placa se forme. Pero no tiene esas propiedades corrosivas del flúor gaseoso.
• También se disuelven sales con flúor en el agua potable, ya que contribuye a este efecto en la salud dental y se ha encontrado beneficios en la salud general. Eso sí, la dosis está muy controlada para no ser perjudicial.

REFERENCIAS:

• Asimov, Isaac., et al. Breve Historia de La Quimica / Introduccion a Las Ideas Y Conceptos De La Quimica / Introduction to Ideas and Concepts of Chemistry. Alianza Editorial Sa, 2010.
• Weeks, Mary Elvira. “The Discovery of the Elements. XVII. The Halogen Family.” Journal of Chemical Education, vol. 9, no. 11, Division of Chemical Education , 1932