12 de agosto de 2016

De té para marineros y ósmosis inversa

La pasión de los ingleses por el té es más que conocida, y, como decía el dramaturgo A. W. Pinero: "mientras haya té, hay esperanza". Muchos son los ciudadanos británicos que necesitan su dosis diaria de cafeína y catequinas tomada religiosamente a las five o'clock.

boris karloff tea and toast frankenstein film William Henry Pratt monster
Té y tostadas hasta en el set de rodaje. Of course.

In the Navy


Incluso en los buques de guerra de la Marina Real Británica, los marineros británicos que pasan meses en misiones en alta mar toman su buena cuppa, pero el agua que utilizan para prepararla no es la más apropiada.

popeye pipe sailor robert altman robin williams der seemann mit dem harten schlag

Muchos barcos de cierto tamaño no suelen llevar un tanque con agua potable, si no que llevan a bordo un sistema de ósmosis inversa (Reverse Osmosis o RO) para obtener agua apta para el consumo humano a partir del agua del mar. Este agua resultante es pobre en minerales, y el sabor que se obtiene al usarla para preparar té, aunque bebible, no es muy apetecible.

Como se trata de un agua muy blanda y ligeramente ácida, la infusión del té se produce de forma diferente y, aparentemente, el sabor de la bebida es diferente también. Es por esto que se han preparado mezclas especiales de té para aguas blandas de barcos obtenidas mediante ósmosis inversa.


¿Qué es la ósmosis inversa?


Es un sistema que purifica el agua quitando las sales, iones, bacterias y moléculas que pueda haber para conseguir que este agua pueda beberse.

Funciona haciendo pasar el agua a través de una membrana semipermeable aplicando una presión superior a la presión osmótica, que es la presión mínima que hay que ejercer sobre una disolución (como el agua del mar) para que el agua pase a través de esta membrana. Este proceso, contrario al usado en los barcos, se conoce como ósmosis.

Para explicarlo mejor, miremos el siguiente esquema:

KDS4444, Wikimedia commons. Edición propia.
En la figura 1, a ambos lados de la membrana hay agua con la misma concentración y el mismo volumen, pero en la siguiente figura, al lado izquierdo añadimos azúcar para aumentar esta concentración, en principio, solamente en esta mitad. Como se puede ver en la figura 3, el volumen del lado derecho disminuirá porque la tendencia natural es igualar las concentraciones, es decir, se tiende a diluir el lado más concentrado para que quede lo más parecido posible al otro lado. Esto se consigue mediante el paso del agua a través de la membrana impermeable (la ósmosis propiamente dicha), y se pretende reducir la diferencia entre las dos concentraciones.

La ósmosis inversa es el fenómeno opuesto: aplicar una fuerza sobre la disolución más concentrada para hacer que el agua sin solutos (sustancias disueltas en ella) atraviese la membrana. El solvente (el agua) purificado pasa al lado que nos interesa de la membrana, mientras que los solutos se quedan retenidos en la zona presurizada.


Usos de la ósmosis inversa


Este método se utiliza, como ya hemos nombrado, para la producción de agua potable a partir de agua salada. También es útil en la fabricación de varios productos alimentarios como el sirope de arce, donde se trata la savia del árbol para quitar el agua que pueda contener antes de hervirla, y como proceso de desinfección

Y aunque el resultado de utilizar este agua en los navíos de la Marina no sea el mejor para este propósito, una taza de té siempre lo mejora todo.

Channing Tatum Hail Caesar sailors film coen brothers Burt Gurney joel ethan


Fuentes:
Victoria Turk. Vice (2016): Why do British sailors need special tea?


Esta entrada participa en la LIX Edición del Carnaval de Química, acogido en Hablando de Ciencia.

4 de mayo de 2016

Curiosidades de los musgos

Los musgos son esas plantitas sin flores y sin tejido o vasos conductores de la división briófita. Se caracterizan porque tienen dos partes en su ciclo de vida: la fase sexual o gametofito y la fase asexual o esporofito, y solemos verlos como verdín en zonas húmedas y a la sombra como rocas, cortezas de árboles o novelistas superventas con tendencia a la actuación.

george a romero creepshow el festín del terror cuentos macabros weeds campesino meteorite yokel

A continuación os dejamos un par de anécdotas sobre estas plantas.


"A rolling stone gathers no moss"


Algunos tipos de musgo son capaces de crecer en el caparazón de algunos animales, como en el caso de los escarabajos papuanos del bosque de Nueva Guinea. De esta forma, los escarabajos se camuflan con el entorno y tienen más probabilidades de sobrevivir, y el musgo consigue las condiciones ideales para estar la mar de a gusto. Simbiosis en estado puro.

beetle typewriter the naked lunch el almuerzo desnudo máquina de escribir peter weller escarabajo bicho bug David Cronenberg William S. Burroughs



Enfermera, páseme el esfagno


Desde tiempos de los celtas en las Islas Británicas e incluso durante la Primera Guerra Mundial, musgos secos del género Sphagnum se usaron como vendajes o apósitos sobre heridas de los soldados, ya que tienen una capacidad absorbente cuatro veces mayor que el algodón. De esta forma, absorbían eficazmente la sangre, además de poseer ciertas propiedades antisépticas contra bacterias gram positivas gracias al esfagnano, un polisacárido presente en estas plantas.

Este género también se utiliza para ahumar la malta durante el proceso de producción del whisky escocés, y en jardinería se emplea como sustrato de orquídeas.

Sphagnum palustre. Jeffrey G. Duckett.

Fuentes:
J Guerra Montes. ACRM (2001): Briófitos
C Delgadillo, MA Cárdenas. UNAM (1990): Manual de briofitas
JL Gressitt et al. Nature (1965): Moss growing on Living Papuan Moss-forest Weevils

20 de abril de 2016

Cambiando el color de las hortensias

Recientemente, vimos un vídeo del Instituto Nacional de Biología Básica de Okazaki, Japón (NIBB) en el que una flor campanita azul cambiaba de color al ser expuesta a un ambiente ácido. Este ambiente se creaba poniendo bajo una mampara a la flor ya arrancada junto a hielo seco, que al sublimar, es decir, al cambiar del estado sólido al gaseoso sin pasar por el líquido entre medias, se iba acumulando dióxido de carbono (CO2) y los pétalos de la flor se volvían de color rosado.

alice in wonderland disney cards spades paint painting rose tree red white alicia país maravillas pintar pintando rosas rojas blancas cartas picas

Back to the basics: ¿qué es exactamente el pH?


El pH es una escala sin unidades que sirve para medir la acidez o basicidad, y se basa en la cantidad de cationes hidronio (H3O+) o hidrogenión (H+) que estén presentes. Fue introducida a principios del S. XX por el danés Sørensen, y se expresa como el negativo del logaritmo en base 10 de la concentración en moles por litro (M) de iones de hidrógeno, que toma valores positivos hasta el 14.
Fórmula del pH.
Se considera que un pH por encima de 7 es básico o alcalino, y por debajo de este, es ácido. Recordemos que las sustancias ácidas son aquellas que pueden ceder un par de electrones, y las básicas, las que aceptan pares de electrones. Cuando un valor oscila cerca del 7, se puede decir que es más o menos neutro.


La influencia del suelo en las hortensias


En el caso de las hortensias francesas (Hydrangea macrophylla) el color de las flores varía según el pH del suelo donde están plantadas, no depende del aire como en el mencionado caso de la campanita o Ipomoea tricolor. Es decir, que dependiendo de si la tierra es más ácida o más básica, el color de las flores variará en consecuencia.

Dependiendo del suelo, en los más ácidos (pH inferior a 5,5), las flores serán azules. y por otro lado en los suelos más alcalinos, las flores serán de color rosa, o incluso carmesí.

hydrangea macrophylla hortensia blue azul flower flor
Foto de Raul654.
Cuando el pH del suelo sea ligeramente ácido o neutro (6-7), los pétalos de las inflorescencias pueden ser de color violeta, como en el caso de la variedad Ami Pasquier, que se mantiene de este color, o pueden ser también de una mezcla entre azules y rosas en un mismo arbusto. Las hortensias blancas, sin embargo, no cambiarán de color aunque varíe el pH del suelo.

Foto de mum49.

Más allá de lo decorativo: química de las hortensias


Además de su uso ornamental, el uso tradicional de las hortensias está arraigado en asia, donde se emplea como diurético en forma de infusión de las raíces. Sin embargo, ingerida puede ser moderadamente tóxica, ya que contiene glucósidos cianogénicos como la hidrangerina. Esta intoxicación se manifiesta con vómitos y malestar en el estómago.

También contiene un compuesto edulcorante muy potente llamado filodulcina, una dihidroisocumarina con un poder edulcorante cientos de veces superior al del azúcar de mesa o sacarosa, y por esto se suele llamar a la infusión de las hojas de Hydrangea "amacha", que significa "té dulce" en japonés.

filodulcina phyllodulcin filodulsin dihydroisocumarina hydrangea hortensia edulcorante sweetener
600 veces más dulce que el azúcar: Molécula de filodulcina.

Fuentes:
Zhou, J et al. (2011): Encyclopedia of Traditional Chinese Medicines - Molecular Structures, Pharmacological Activities, Natural Sources and Applications, Vol. 2: Isolated Compounds



Esta entrada participa en la LVII Edición del Carnaval de Química, alojado en el blog La Aventura de la Ciencia de @monzonete.