¿Sabías que el hielo flota en el agua? Ah, que sí, que lo sabías. Lo que tal vez no sabías es que si el hielo no flotara, la tierra no sería habitable. Si el hielo se uniera hasta el fondo del mar, dejaría libre el agua superficial y expuesta al aire frío, que se seguiría congelando y hundiendo hasta que los océanos se solidificasen por completo.
Es decir, adiós majestuosos animales marinos, adiós fitoplancton que produce la mitad del oxígeno que respiramos. Adiós efecto regulador del clima de los océanos y ¡hola edad de hielo eterna!
Por suerte, como habrás notado, el hielo flota. Así que forma una capa aislante sobre los océanos y los lagos, que impide que el aire frío congele el agua que tiene debajo y la mantiene líquida. Seguro que ahora muchos se alegran de no haber visto nunca un pedazo de hielo hundiéndose en el agua.
Pero hoy voy a romper esa buena racha con esta muestra de agua muy especial. Tan especial que estos 10 gramos de agua me costaron 30 euros. A primera vista, esta agua parece agua normal y corriente. Es incolora, no huele a nada y se comporta igual cuando se mueve. Pero esta agua tiene algunas propiedades muy inusuales. Por ejemplo, sabe ligeramente dulce y tiene aplicaciones en la industria nuclear. Aunque de eso hablaré más adelante.
Lo que nos interesa ahora es que esta agua especial es un 11% más densa que el agua ordinaria en estado líquido. Y si se congela, sigue siendo un 10,6% más densa. Por tanto, ¿Qué crees que pasará si metemos un cubito de hielo de agua especial en un vaso de agua corriente? ¿Flotará, se hundirá, explotará o todas son correctas? Efectivamente, explota. No es broma, se hunde al contrario que el hielo de agua ordinaria.
Y aquí tienes otra prueba: [image]. Y aquí otra más para terminar de amortizar la muestra: [image]. Esto confirma que esta agua especial es más densa que el agua ordinaria. Así que, dad gracias a que los icebergs terrícolas no están hechos de esta sustancia.
Pero, ¿Cómo puede ser que esta agua pese más que el agua? Pues claramente, porque esto es una muestra de agua pesada. Aunque creo que eso no aclara nada. Replanteo la pregunta: ¿Cómo puede ser que existan dos tipos de agua con propiedades un poco diferentes?
Para responder a esta pregunta, recurramos a la tabla periódica. La fórmula química del agua ordinaria es H2O, lo que significa que está hecha de moléculas compuestas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. En cambio, el agua pesada suele representarse como D2O. Aunque no hace falta que busques la D en la tabla periódica, porque no la vas a encontrar. La D simboliza el deuterio, que no es un elemento químico propiamente dicho, sino un isótopo del hidrógeno. Así que, en realidad, el agua pesada también es H2O.
Son las propiedades químicas de los átomos deuterio y tritio (isótopos del hidrógeno) los que hacen que el agua pesada sea más densa y que su hielo se hunda. Sin embargo, su diferencia de peso es tan pequeña que no se puede percibir claramente entre dos muestras tan pequeñas.
La cantidad de agua pesada a la que estamos expuestos en nuestro día a día es mínima. Solo el 0,015% de los átomos de hidrógeno son deuterio, lo que significa que solo una de cada 3.300 moléculas de agua que nos rodean es agua pesada. Por lo tanto, cada vez que nos bebemos un vaso de agua, estamos consumiendo unos 0,1 gramos de agua pesada.
¿Se puede beber agua pesada pura? Añadir neutrones a un átomo casi no afecta a sus propiedades químicas, pero los mecanismos químicos que mantienen a los seres vivos vivos empiezan a fallar si se les cambia el agua ordinaria por agua pesada. Por ejemplo, el agua pesada provoca que los mecanismos de división celular dejen de funcionar. Por eso, las plantas a las que solo se les da agua pesada dejan de crecer y las semillas no germinan. Lo mismo ocurre con los animales.
Si sustituyes la mitad del agua de cualquier organismo por agua pesada, los procesos químicos que lo mantienen vivo se detienen y deja de estar vivo. Sin embargo, beber unos mililitros de agua pesada no debería representar ningún problema. Pero hay que tener cuidado con la pureza del agua pesada y su procedencia.
Un estudio de doble ciego de 2021 probó el agua pesada, agua edulcorada y agua corriente a varios grupos de participantes. Los investigadores confirmaron que el agua pesada es ligeramente dulce, porque activa un receptor de la lengua asociado a este sabor.
El agua pesada tiene diversas aplicaciones. Se utiliza como agente de contraste en resonancias magnéticas y en algunas reacciones químicas específicas. Además, se utiliza en el observatorio de neutrinos de Subury en Canadá, donde el agua pesada ayuda a estudiar las propiedades de los neutrinos y a entender cómo el sol sigue brillando.
Por otro lado, los reactores de agua pesada se utilizan para generar energía en un tipo de reactor nuclear. Estos reactores pueden utilizar uranio sin tener que someterlo al lento y costoso proceso de enriquecimiento.
Así que, como puedes ver, un simple cubito de hielo que se hunde en lugar de flotar esconde un montón de ciencia interesante. El agua pesada tiene propiedades únicas que la hacen diferente del agua ordinaria, y su estudio nos ayuda a comprender mejor nuestro mundo y aprovecharla en diferentes campos.
Espero que esta explicación haya sido clara y que hayas disfrutado descubriendo más sobre el fascinante mundo del agua pesada. Hasta la próxima.
