Torio
El Torio es un elemento químico conformante del grupo actínidos. Se encuentra dentro de la tabla periódica, entre el Actinio y el Protactinio. Su número atómico es el 90, su masa atómica es de 232,03 y se representa simbólicamente como Th.
El Torio es un metal tóxico y radioactivo, por lo que posee un potencial uso dentro de la industria nuclear. No obstante, el Torio es un metal raro que presenta varios estados, los cuales tienen diversos usos dentro de la industria.
El Torio fue formalmente descubierto por el químico Jons Berzelius en 1828, quien recibió una muestra del raro metal y se encargó de estudiarlo. A mediados de los 1890, la pareja científica Curie determinó que el elemento presentaba propiedades radioactivas.
Tabla de contenidos
Características y propiedades
El torio es un metal raro que no se encuentra en estado puro en la naturaleza, siendo componente de minerales como la torita, la torianita y la monacita.
Se trata de un elemento que se oxida rápidamente al estar en contacto con el aire.
El torio presenta una coloración blanca-plateada brillante.
Dada su rareza, pocos países poseen este recurso, siendo India la nación con mayores reservas de torio, seguida de Estados Unidos, Canadá, Australia, Sudáfrica, Brasil y Malasia.
El torio es tóxico para el ser humano.
El torio forma parte de los actínidos, grupo en el que se encuentran otros metales radioactivos como el actinio, el plutonio y el uranio.
Propiedades físicas
- Su punto de ebullición se encuentra a los 3850 °C, y su punto de fusión a los 1750 °C.
- Organolépticamente, el talio es un metal de color blanco-plateado brillante, blando, inodoro y textura metálica.
- El torio en estado puro presenta buenas propiedades dúctiles.
- Cuando el torio es calentado y dividido en pequeñas partículas, emite una luz de color blanca.
- Es un metal con características electromagnéticas.
- La densidad del torio es de 11724 kg/m3.
- Tiene un índice de dureza en la escala de Mohs de 3.
Propiedades químicas
- Atómicamente, posee 90 protones, 90 electrones y alcanza su estabilidad con 141 neutrones.
- El torio es un elemento radioactivo, cuya vida radioactiva se prolonga aproximadamente por 1,4x1010 años.
- Se sabe que el torio forma compuestos binarios con todos los elementos no metálicos conocidos (a excepción de los gases raros).
- Los estados de oxidación más comunes del torio son el +2 y el +4, siendo el ThO2 el más usual de ambos.
- Al estar expuesto al aire, el torio se oxida rápidamente.
Propiedades mecánicas
- El torio no posee propiedades mecánicamente relevantes.
Usos
El torio es usado por algunas industrias en la fabricación de electrodos de soldadura, detectores de oxígeno, lentes, cristales especiales, lámparas electrónicas y fotoceldas.
En el campo de la energía nuclear, se ha empezado a estudiar la posibilidad de utilizar el torio para generar uranio 233, uno de los combustibles atómicos más potentes que se conocen hasta ahora.
Gracias a su elevado punto de fusión, el torio se utiliza como aditivo en la fabricación de materiales cerámicos que deben soportar elevadas temperatura.
Junto al wolframio, el torio se emplea en la fabricación de filamentos incandescentes.
El torio también es usado en diferentes aleaciones para la fabricación de perfiles estructurales.
En el campo de la ciencia de laboratorio, el torio se usa como sustancia catalizadora.
Este metal aleado con magnesio, es usado como un compuesto estabilizador para tubos de vacío.
En la fabricación de camisas tipo Welsbash, el torio es usado forma de óxido de torio y se emplea en proporciones cercanas al 1%, esto, para crear un efecto incandescente.
Dónde se encuentra
El Organismo Internacional de Energía Atómica establece que las reservas están distribuidas en la India en un 25%, Australia con 19%, Estados Unidos con 13%, Turquía un 11% y, entre Brasil y Venezuela se estima un 20% de la reserva mundial.
Al día de hoy, no se han creado minas para explotar a este elemento debido a su baja demanda.
A pesar de ser un elemento radiactivo débil, se le considera una excelente opción para la generación de energía nuclear, pero aún se mantiene en estudio.
Obtención
Suele encontrarse en su estado natural en minerales como monacita, torita y torianita; estos son subproductos de provenientes de tierras raras.
El torio también puede obtenerse mediante reducción del óxido de torio con calcio o por reducción del tetracloruro de torio con un metal alcalino.
A través de un reactor nuclear, se puede obtener protactinio-233, el vual se desintegra rápidamente uranio-233.
Funciona como catalizador de reacciones químicas, ya que conversiona el amoniaco para convertirlo en ácido nítrico. Asimismo, es útil para el craqueo del petróleo.
La aplicación del torio en distintas áreas permite la creación de filamentos de lámparas eléctricas, material cerámico de alta temperatura, electrodos para soldaduras, detectores de oxígeno en industrias electrónicas, entre otros.
Gracias a su alto índice de refracción y baja dispersión, se han creado instrumentación científica a base de ella, al igual que lentes de cámara de alta calidad.
Descubrimiento
Jöns Jakob Berzelius lo descubrió por primera vez en 1828 en Suecia; Pierre Curie y Madame Curie descubrieron su radioactividad para finales del siglo XIX.
El mineral es reconocido mundialmente como torita y, comúnmente se transforma en ortosilicato de torio (ThSiO4).
El mineralista Jens Esmark recibió el ejemplar de un mineral negro que encontró su hijo en la isla Lvya en Noruega, pero este no fue capaz de identificar lo que tenía en sus manos.
Allí es cuando Berzelius recibe una muestra para su examen y exclamó que contenía un nuevo elemento, y publicó sus conclusiones en 1829.
En 1925, Anton Eduard van Arkel se descubre que se puede producir el torio metálico en alta pureza a través de un proceso denominado barra de cristal.
Berzelius destinó el nombre de Thorium al primer elemento que descubriera, en honor al dios nórdico del relámpago y el trueno llamado Thor.
Luego de un tiempo, publica en un periódico que junto a Hisinger, tenía estudiado nueve minerales de un pueblo de Suecia llamado Fahlun, y que en dos de ellos aparecía una nueva tierra a la que bautizó con el nombre de Thorine.