Fundamento.
El silicato de sodio, antiguamente llamado licor de piedras permite realizar una bella
experiencia reaccionando con sales de metales de transición. Se obtienen estructuras
parecidas a corales o algas submarinas o estalagmitas.
Desde principios del siglo XX, el médico Stéphane Leduc había estudiado todas las
posibilidades de combinación entre sales metálicas y disoluciones a base de carbonato,
fosfatos y silicatos de sodio. Pensó haber “recreado la vida” observando crecimientos
sorprendentes a base de compuestos químicos completamente inertes.
La explicación de este crecimiento arborescente se fundamenta en dos fenómenos
físicos:
La ósmosis. En presencia de silicato de sodio, los iones metálicos forman silicatos
metálicos. Una envoltura sólida pero semi-permeable se forma alrededor del gránulo
de sal metálica. A causa de la diferencia de concentración entre el interior y exterior y
dado que la pared es porosa, el agua entra por ósmosis. La presión en el interior de la
envoltura o burbuja aumenta hasta su rotura.
El empuje de Arquímedes. Es debido a la diferencia de densidad entre la solución de
silicato de sodio y el interior de la envoltura porosa. Por ósmosis el agua que entra en
la burbuja disuelve la sal metálica y la densidad disminuye, cuando esta se vuelve
inferior a la densidad de la solución de silicato, una fuerza dirigida de abajo a arriba,
rompe la envoltura y el líquido interior sube a través de la solución de silicato
formando ramas.
Si la sal utilizada es muy higroscópica como cloruro de hierro (III) y el cloruro de
cobalto hexahidrato se obtienen grandes ramas de crecimiento rápido. En caso de
sales menos higroscópicas se forman ramas finas o más cortas.
Se observa también la aparición de burbujas de aire provenientes del aire disuelto en
el agua destilada o del aire atrapado en los gránulos de la sal metálica. Estas burbujas
tienen tendencia a subir a la superficie arrastrando la sal metálica y ayudando así a la
formación de tentáculos o ramas.
El color de las ramas formadas depende del catión metálico:
Debemos observar también que la forma de las ramas depende del tamaño y
geometría del gránulo de sal metálica. Así tenemos forma de hierba para el sulfato de
níquel heptahidratado si está en polvo. Ramas finas para el sulfato de cobre
pentahidratado, el cloruro de calcio y el cloruro de cobalto hexahidratado, también en
polvo. Ramas irregulares para el sulfato de hierro (II) heptahidratado. Ramas espesas
para el cloruro de hierro (III) si están en forma de granos gruesos.
Material y reactivos:
Frasco de vidrio
Arena
Silicato de sodio
Agua desionizada
Sulfato de cobre pentahidratado
Sulfato de níquel
Sulfato de hierro (II)
Cloruro de cobalto
Cloruro de calcio
La forma de proceder es la siguiente:
1.- En un recipiente de vidrio transparente colocar en el fondo un lecho de arena de 3
o 4 cm aprox. y verter de forma laminar resbalando por las paredes o con ayuda de un
embudo un determinado volumen de silicato de sodio más agua destilada; mejor
diluido a partes iguales con agua destilada, para ahorrar solución de silicato; así se
evitan más costes y generar más residuos tóxicos. Homogeneizar bien.
2.- Plantar como “semillas” o espolvorear sobre la superficie de silicato de sodio
diversas sales de metales de transición en forma de polvo o gránulos. Se pueden
utilizar las siguientes sales: sulfato de cobre pentahidratado. Sulfato de níquel
heptahidratado. Sulfato de hierro (II) heptahidratado. Cloruro de hierro (III). Cloruro de
cobalto hexahidratado. Sulfato de manganeso monohidratado y cloruro de calcio.
3.- Después de algunos segundos comienzan a formarse ramas de diferente forma y
color según la sal. Al cabo de 30 minutos el jardín o bosque químico ha terminado su
crecimiento.
4.- Se puede conservar durante largo tiempo tapando para evitar que absorba CO2 del
medio. Observar y explicar lo que ocurriría de absorber mucho anhídrido carbónico.
PRECAUCIONES.
Siempre debemos tener presente las indicaciones de peligro y los consejos de
seguridad de los reactivos que empleemos. La calidad de los reactivos es suficiente que
sea QP. Es muy importante saber las características y los riesgos de lo que manejamos
para evitar accidentes. Se debe evitar contacto con la solución de silicato de sodio pues
esta contiene una gran cantidad de hidróxido de sodio muy corrosivo. También
debemos usar los EPI ́s (Equipos de Protección Individual) y emplear campana
extractora en caso se generen vapores o humos.
En este caso hay que emplear bata de laboratorio, guantes y gafas de seguridad.
En cuanto a la eliminación de productos de reacción se deben tener en cuenta el riesgo
medioambiental. Así mismo, las sales metálicas producto de la reacción son tóxicas
para el medio ambiente. Su eliminación deberá realizarse según un plan de gestión
medioambiental de residuos.
