Elementos térreos El grupo del boro, elementos térreos, boroides o boroideos es una serie de elementos que están situados en el grupo 13 de la tabla periódica. Su nombre proviene de Tierra, ya que el aluminio es el elemento más abundante en ella, llegando a un 7.!. Tienen tres electrones en su nivel energético más e"terno. Su con#guración electrónica es e s ns$np1. El primer elemento del grupo 13 es el boro%&' %aunque también se lo conoce como grupo del aluminio por ser este altamente usado actualmente', un metaloide con un punto de (usión muy elevado y en el que predominan las propiedades no metálicas. )os otros elementos que comprenden este grupo son* aluminio%+l', galio %a', indio %-n', y talio%Ti', que (orman iones con un carga triple positiva %3', salvo el talio que lo /ace con una carga monopositiva %1'. )a caracter0stica del grupo es que los elementos tienen tres electrones en su capa más e"terna, por lo que suelen (ormar compuestos en los que presentan un estado de o"idación 3. El talio di#ere de los demás en que también es importante su estado de o"idación 1. Esta baa reactividad del par de electrones es con(orme se baa en el grupo se presenta también en otros grupos, se denomina e(ecto del par inerte y se e"plica considerando que al baar en el grupo las energ0as medias de enlace van disminuyendo. alio El galio es un metal blando, grisáceo en estado l0quido y plateado brillante al solidi#car, sólido dele2nable a baas temperaturas que (unde a temperaturas cercanas a la del ambiente %como cesio, mercurio y rubidio' e incluso cuando se sostiene en la mano por su bao punto de (usión %$,4 56'. El rango de temperatura en el que permanece l0quido es uno de los más altos de los metales %$17 56 separan sus puntos de (usión y ebullición' y la presión de vapor es baa incluso a altas temperaturas. El metal se e"pande un 3,1! al solidi#car y 8ota en el l0quido al igual que el /ielo en el agua. 9resenta una acusada tendencia a suben(riarse por debao del punto de (usión %permaneciendo a:n en estado l0quido' por lo que es necesaria una semilla %un peque;o sólido a;adido al l0quido' para solidi#carlo. )a cristali2ación no se produce en ninguna de las estructuras simples< la (ase estable en condiciones normales es ortorrómbica, con átomos en cada celda unitaria en la que cada átomo sólo tiene otro en su vecindad más pró"ima a una distancia de $, = y estando los otros seis a $,3 =. En esta estructura el enlace qu0mico (ormado entre los átomos más cercanos es covalente siendo la molécula a$ la que realmente (orma el entramado cristalino. + otra presión y temperatura se /an encontrado numerosas (ases estables y metaestables distintas. El galio corroe otros metales al di(undirse en sus redes cristalinas.
Se /allan tra2as del metal en minerales como la bau"ita, carbón, diasporo, germanita y es(alerita y es subproducto en los procesos de obtención de varios metales. En medicina nuclear se emplea el galio como elemento tra2ador %escáner de galio' para el diagnóstico de en(ermedades in8amatorias o in(ecciosas activas, tumores y abscesos ya que se acumula en los teidos que su(ren dic/as patolog0as. El isótopo a>47 se inyecta en el torrente sangu0neo a través de una vena del bra2o en la (orma de citrato de galio reali2ándose el escáner $ o tres d0as después para dar tiempo a que éste se acumule en los teidos a(ectados. 9osteriormente se elimina principalmente en la orina y las /eces. )a e"posición a la radiación es in(erior a la de otros procedimientos como los rayos ? o T+6.
-ndio Se empleó principalmente durante la Segunda uerra @undial como recubrimiento en motores aeronáuticos de alto rendimiento. Aespués de esto se /a destinado a nuevas aplicaciones en aleaciones, en soldadura y en la industria electrónica. + mediados y #nales de los a;os 1BC despertó interés el uso de (os(uros de indio semiconductores y pel0culas delgadas de ó"idos de indio y esta;o para el desarrollo de pantallas de cristal l0quido %)6A'. Esto es debido a que el uso del indio permitió la obtención del color a2ul en diodos )EA, que se /ab0a resistido durante a;os. Dtras aplicaciones* En la (abricación de aleaciones de bao punto de (usión. na aleación con un $! de indio y un 74! de galio es l0quida a temperatura ambiente. 9ara /acer (otoconductores, transistores de germanio, recti#cadores y termistores. Se puede depositar sobre otros metales y evaporarse sobre un vidrio (ormando un espeo tan bueno como los /ec/os con plata, pero más resistente a la corrosión. Su ó"ido se emplea en la (abricación de paneles electroluminiscentes. El ó"ido de indio y esta;o se emplea abundantemente para la (abricación de electrodos transparentes como los presentes en pantallas táctiles, tales como las de telé(onos móviles o tabletas.
Talio
El talio es un elemento qu0mico de la tabla periódica cuyo s0mbolo es Tl y su n:mero atómico es 1. Este metal del bloque p gris, blando y maleable es parecido al esta;o, pero se decolora e"puesto al aire. Es muy tó"ico y se /a empleado como rodenticida e insecticida, pero este uso /a disminuido o eliminado en muc/os pa0ses debido a sus e(ectos cancer0genos. También se emplea en detectores in(rarroos. Este metal es muy blando y maleable< se puede cortar con un cuc/illo. +l ser e"puesto al aire pasa de presentar un brillo metálico a rápidamente empa;arse con un tono gris a2ulado parecido al plomo. Sus estados de o"idación más comunes son 1 y 3 %a di(erencia del resto de los elementos del grupo, en los que sólo el 3 es más (recuente, lo que se denomina e(ecto del par inerte'. Su punto de (usión es más bao de lo esperado y es l0quido en un intervalo muy amplio, por lo que se emplea en termómetros de baas temperaturas. )a obtención del talio tiene una di#cultad principal* la peque;a concentración en que se encuentra en minerales. Se obtiene principalmente de las part0culas de los /umos de plomo y Finc (undidos, y de los barros obtenidos de la (abricación de ácido sul(:rico. El metal se obtiene por electrólisis de una disolución acuosa de sus sales. También se obtiene por reducción con sodio metálico y por precipitación. El talio se utili2a en la cintigra(0a para la identi#cación de tumores óseos1 y en el seguimiento de la e(ectividad de las terapias anticancer.14 +simismo, es :til en la detección de áreas isquémicas del cora2ón, puesto que el isótopo $C1 del talio sólo se une a teido no isquémico ni in(artado, e"cluyendo de ese modo al teido con alg:n grado de inuria por (alta de suministro de o"0geno, lo que puede ser visto grá#camente en una gammagra(0a. &-DEDGH@-6+
4.2.- Biogeoquímica El uso de la vegetación como método de prospección de prospección involucra la respuesta de las plantas a su medio, en particular al substrato químico que las soporta. Esta metodología se basa en el análisis químico de las plantas (Tabla 1) como medio para obtener evidencias acerca de las posibles anomalías geoquímicas que se oculten en profundidad. a biogeoquímica se adapta mu! bien a aquellas regiones que presentan una vegetación mu! densa ! donde la cartografía geológica es difícil de ser llevada a cabo (ausencia de afloramientos). "unque esta técnica #a probado ser de indudable a!uda, también presenta sus limitaciones, e$emplificadas en el
denominado efecto barrera% con algunas pocas e&cepciones, las plantas pueden acumular un determinado elemento #asta cierto nivel solamente. 'e #ec#o, en el caso del mercurio, las raíces pueden actuar a modo de barrera impidiendo que el elemento ascienda #acia los órganos superiores de la planta. En este sentido la plantas pueden ser clasificadas en cuatro categorías% 1) sin efecto de barrera, las que concentran linealmente elemento químico investigado ) semi*barrera, que concentran entre + ! + veces el valor de fondo del elemento en la planta +) con barrera, contenidos de #asta +*+ veces el valor de fondo ! -) con barreara de fondo, que no superan las concentraciones normales del elemento en una determinada planta. En otra esquema de clasificación, se #abla de plantas #iperacumuladoras cuando determinadas especies toleran 1*1 veces más los valores normales de un determinado elemento (Tabla ). Elemento Especie /u 2n 5i n n /d 9b
Becium homblei Fucus vesiculosus Alyssum Bertolonii Thlaspi calaminare Thlaspi caerulescens Thlaspi caerulescens Thlaspi caerulescens
/ontenido normal (ppm)
/ontenido ocalidad má&imo (ppm) 10+ .ambia -.01 3.4usia 6 1.7talia 1.- 1."lemania -+.81Europa central .1+Europa central .8-Europa central
Tabla 5: Algunas plantas hiperacumuladoras y sus contenidos en metales pesados.
E&isten informes de 100 que !a mostraban que Thlaspi calaminare acumulaba n en grandes concentraciones, en cuanto a 5i el informe más antiguo que #ace mención a esta capacidad de las plantas data de 13-0, ! trató sobre el caso de Alyssum bertolonii, que podía contener #asta más de 1 : (; 1. ppm) de 5i en su peso en seco.
Plantas hiperacumuladoras: A: Thlaspi caerulescens !n y "i#$ B: Alyssum bertolonii % "i#$ &: Euphorbia helenae "i#$ ': Justicia lanstyakii "i#.
os factores determinantes de anomalías de origen químico en las plantas son% 1) la disponibilidad de elementos en el suelo ) las características nutricionales de la planta ! +) los factores químicos ! biológicos de la incorporación de elementos químicos en la planta. a disponibilidad de elementos químicos en el suelo depende tanto de la concentración del elemento como de su movilidad respecto de la actividad de la planta. Esto es a su ve< función del p=, E#, la capacidad de cambio de bases, ! la presencia de agentes acomple$antes. as raíces, además de captar las sales disueltas pueden absorber material unido a la superficie de partículas clásticas, en parte debido al efecto de microambientes ácidos generados por la raíces ! en parte por fenómenos de cambio de bases.
Absorci(n de "i desde un suelo enriquecido en el elemento El movimiento de constitu!entes inorgánicos a la planta es controlado selectivamente, de manera que algunos elementos son admitidos libremente mientras que otros son rec#a
grado) selectivamente a algunos elementos tales como el plomo, el vanadio o el mercurio, una parte significativa llega a los órganos superiores de la planta ! puede ser fácilmente detectada mediante análisis químicos. os principales elementos químicos requeridos por las plantas son 5, >, 9, ?, /a, ! 2g. "demás de éstos los vegetales requieren muc#os elementos tra
Es probable que el galio sea un elemento esencial para el /ongo +spergillus niger, y que tenga también importancia para las plantas superiores. @itc/ell %1BB' /a citado >3CC gIton en el suelo. El galio está ocncentrado en las ceni2as del carbón. Jaberlandt /a encontrado que el galio es un componente principal de un compleo por#r0nico aislado de una calcita
/idrotermal, y supone que el galio (ue e"tra0do de las aguas termales gal0(eras por las sustancias orgánicas. También se /a citado el galio entre los componentes de los organismos marinos. Ko se dispone de datos sobre la presencia del indio en los organismos ni se sabe nada de su concentración en las ceni2as del carbón. El talio es un componente bastante com:n de las plantas, todav0a se ignora su concentración en las ceni2as del carbón. +lgunos organismos marinos concentran el talio. El galio, indio y talio, se encuentran asociados con sul(uros de plomo y cinc.
