El adiós al mercurio

El primer encuentro del hombre con el mercurio fue inolvidable, incluso lo fue para muchos de nosotros cuando lo vimos por primera vez. En el lenguaje de la química el nombre de este metal se abrevia Hg, que deriva de Hidrargyrus o hidrargiro, porque antiguamente era conocido como ‘plata líquida’.

Es un metal tan íntegro que podemos deshacerlo en multitud de esferitas perfectas y volverlas a unir en una gran gota, y aunque con frecuencia lo ignoramos, tiene una relación de larga data (de muchos años) con la humanidad.

Una relación que se amargó a tal punto que ahora estamos tratando de romperla, pues con ella hemos contribuido a la contaminación de todos los compartimientos del medio ambiente, incluido el suelo, el aire, el agua, la flora, la fauna y, por supuesto, a nosotros mismos.  

Bajo ciertas condiciones, las bacterias convierten al mercurio en un compuesto insidioso y letal llamado metilmercurio: un neurotóxico que atraviesa con mucha facilidad las membranas de las células animales, donde provoca daño por bioacumulación. Tan grave que llevaron a la ONU a aprobar el ‘Convenio de Minamata’, un tratado internacional cuyo objetivo es proteger la salud humana y el medio ambiente del mercurio y sus derivados.

Sin embargo, antes de decirle adiós a este metal, conviene recordar que el mercurio fue un elemento clave para abrir las puertas de lo que parecía imposible.

El rojo brillante de las minas
Aunque ocasionalmente chorrea de ciertas rocas, en la Naturaleza el mercurio se encuentra por lo regular en forma de un mineral con un atractivo color rojo llamado cinabrio.

No sorprende que un mineral tan hermoso atrajera la atención de nuestros antepasados.

El cinabrio fue usado en las pinturas rupestres de las cuevas de Çatalhöyük en Turquía, 7000 años antes de Cristo, y se ha encontrado también en el arte de los Olmecas.

En Roma, el cinabrio era utilizado para darle color a las residencias de los ricos, ya que obtenerlo era sumamente costoso.

La mayor parte de ese rojo profundo que tanto gustaba a los romanos provenía de las legendarias minas de Almadén en España, donde las condiciones eran tan terribles que ser condenado a trabajar en ese lugar era peor que la muerte.

Sorprende a los alquimistas
Que el cinabrio se pudiera convertir en mercurio, y el mercurio volver a convertir en cinabrio, era un proceso inexplicable que para los alquimistas tenía similitud con la resurrección del cuerpo, por lo que lo asociaban con superpoderes especiales.

El hecho de que fuera un líquido tan pesado (13.6 veces más pesado que el agua) lo convirtió en un elemento muy importante para la ciencia, como veremos enseguida.

Por ejemplo, si llenas con mercurio un tubo delgado de vidrio, digamos de un metro de longitud, cerrado por uno de sus extremos, y lo inviertes en un contenedor que también tenga mercurio, la columna del líquido en el cilindro bajará hasta un nivel de 76 centímetros (760 milímetros) en el caso de que la observación se haga al nivel del mar. Y ese valor (760 milímetros) corresponde a la presión atmosférica normal.

Ese fue precisamente el experimento que se realizó por primera vez en Italia en 1644.

Lo hicieron dos estudiantes de Galileo, Vincenzo Viviani y Evangelista Torricelli, quienes estaban tratando de entender por qué las bombas de agua convencionales —las que se accionan a mano— dejaban de funcionar cuando los pozos tenían más de 11 metros de profundidad.

Lo que aprendimos
El experimento de Viviani y Torricelli permitió comprender dos realidades cruciales:

1. Que vivimos en el fondo de un océano de aire, y 
2. Que en la parte superior del tubo del experimento se forma un vacío, algo que según Aristóteles era imposible porque la nada no existe.

Esencialmente, lo que Torricelli y Viviani habían hecho era un juguete a escala que permitía pesar los 10 kilómetros de atmósfera invisible que rodean la Tierra y que tenemos sobre nuestras cabezas.

En los meses siguientes al experimento, otros observadores notaron que la altura del nivel de mercurio dentro del tubo de vidrio, cambiaba según las condiciones del clima, lo que llevó a la creación del barómetro y de otros inventos prácticos para la humanidad.

De hecho, lo observado en ese experimento proveyó los fundamentos para desarrollar la ciencia atmosférica.

El experimento de Torricelli también permitió observar que el espacio sin mercurio en la parte superior del tubo no podía ser otra cosa que ‘espacio vacío puro’, lo que refutaba la idea de Aristóteles de que en la Naturaleza no existe el vacío.

Para la Iglesia católica, cuya teología había sido desarrollada por Tomás de Aquino sobre bases aristotélicas, el vacío era una idea muy polémica.

Proponer la existencia de la nada era casi una herejía, de manera que tuvieron que ser los protestantes de Europa quienes desarrollaran la idea.

Otros hallazgos
El barómetro se convirtió en un accesorio obligado en todos los laboratorios de la época.

Pero además, otros experimentos con el mercurio fueron claves para el estudio del átomo y el descubrimiento de los gases.

Robert Boyle vertió mercurio en un tubo cerrado en forma de J, forzó el aire del otro lado a contraerse bajo la presión del mercurio y encontró que ‘bajo condiciones controladas’, la presión de un gas es inversamente proporcional al volumen ocupado por éste.

Hoy conocemos ese fenómeno como la ‘Ley Boyle-Mariotte’, que llevó a descubrir el mundo de los gases en el laboratorio, desde el oxígeno y el cloro en el siglo XVIII, hasta los gases nobles como el neón, argón, kriptón y xenón en el curso del siglo XIX.

Por si fuera poco, con el desarrollo de bombas de mercurio, el estudio del vacío y de los gases a presiones bajas llevó al descubrimiento de la estructura del átomo por Ernest Rutherford, y al descubrimiento del electrón por Joseph John Thomson.

Más allá de todo eso, el mercurio jugó un papel importante en el campo médico como ‘medidor de la fiebre’ y de la presión arterial.
Irónicamente, un elemento que ahora estamos tratando de dejar de usar por su efecto negativo para la salud, llevó al logro de varios de los más grandes avances de la Medicina.

Para comenzar, la medida de la temperatura usando el mercurio le dio a los médicos y a los padres de familia un artefacto sumamente simple y sencillo que les permitía conocer el estado de salud (la fiebre) de las personas.

Hay que recordar que los primeros termómetros se hicieron en Florencia, y que estaban basados en la expansión del agua a través de una larga espiral. Era un artefacto enorme, frágil e impráctico, que los científicos utilizaron durante 450 años, hasta que encontraron un líquido más apropiado par hacer las mediciones.

Ese momento llegó con Daniel Gabriel Fahrenheit, que desarrolló el primer termómetro de mercurio.
cambio de era

La fascinación por el mercurio, en parte se debe a su rareza. No mancha, se mantiene fluido, y sólo en los últimos 20 años se descubrió el secreto de algo inesperado: los electrones de la superficie del mercurio se mueven tan rápido que es imposible que se puedan enlazar con otros elementos.

Lo que los termómetros hicieron en este campo fue vincular las propiedades de la materia, digamos el punto de ebullición, con un principio invisible e insospechado: la energía del vapor, a través de la medida de la temperatura.

Las medidas de esos parámetros apuntalaron el desarrollo de los grandes motores del siglo XIX.

Aunque a ese periodo le llamaron la Era del Vapor, bien podría haberse llamado la Era del Mercurio, ya que fue ese elemento el que permitió medir las temperaturas y las presiones de las máquinas que transformaron primero a Europa y luego al mundo entero.

Desde el arte hasta la Medicina, pasando por la ciencia atmosférica, la química, la filosofía y la ingeniería, lo que el mercurio hizo fue abrir una serie de ventanas a mundos ocultos, revelando campos de la ciencia que no se habían vislumbrado, y que cambiaron las percepciones que teníamos del mundo que nos rodeaba.

Pero en ese camino fuimos dejando una tóxica huella de mercurio en todas las esquinas del planeta. Por eso muchos creen que ha llegado  el momento de decirle adiós a este valioso y extraño metal. 

(Andrea Sella, Químico, especial para BBCMundo)