El intercambio iónico en el cristal

Continuando con nuestro artículo, el secreto real detrás del cristal gorila es un proceso químico llamado intercambio iónico. Un ión es un átomo que ha conseguido o perdido un electrón y por ello lleva una carga negativa. Los electrones son partículas subatómicas cargadas negativamente. La carga de un ión es negativa si tiene un electrón extra y positiva si ha perdido un electrón. Elementos en su forma atómica tiene una carga neutral porque el número de electrones coincide con el número de protones, que están cargados positivamente. Quizá te estás preguntando que tienen que ver los iones con el cristal. Antes hemos hablado del proceso de fabricación de este cristal donde la primera fase se usan silicato de aluminio, el contiene iones de sodio.

Lo que se hace es meter estas láminas de cristal en un baño de iones de potasio. Si miramos en la tabla periódica de los elementos, podremos ver que el sodio está justo por encima del potasio. En esta tabla se organizaron los elementos por su peso atómico y se agruparon elementos poseyendo cualidades similares. Tanto el sodio como el potasio pertenecen a un grupo conocido como metales activos. Son metales que reaccionan fuertemente con otras sustancias. El sodio está más alto en la tabla periódico que el potasio, lo cual significa que un átomo de sodio es más pequeño que un átomo de potasio.

Puedes pensar que la escala atómica no importa, pero resulta que no es el caso. Si pudieras coger los iones de sodio fuera del cristal del silicato de aluminio y reemplazarlo con grandes iones de potasio, la lámina de cristal experimentaría compresión. Imagina que tienes una red. Los hilos de la red son flexibles pero tirantes. En cada agujero de la red hay puestas bolas de ping pong. Ahora imagina que cambias las bolas de ping pong con pelotas de tenis. Esto es similar a lo que ocurre a un nivel atónico con intercambio iónico.

Por lo tanto, ¿Cómo funciona esto? Para reemplazar el sodio con potasio, primero hay que romper el enlace iónico que tiene el sodio con el cristal. Este es el motivo por el que el baño de sal de potasio es tan caliente (puede llegar a los 400 grados). A esta temperatura, la energía (calor) rompe este enlace al silicato de aluminio. Sin embargo, una de las cualidades del os metales activos más bajos que puede mantener un enlace iónico a temperaturas mas altas que los metales activos ligeros. El potasio pesa más que el sodio, y la temperatura comentada antes no es suficiente para separar los iones de potasio y el silicato de aluminio.

Después de un baño caliente de potasio, el silicato de aluminio emerge comprimido por los iones de potasio. La compresión crea una capa protectora en el cristal  y le da una fuerza que el cristal normal no tiene. La parte buena es que a un nivel medioambiental, el cristal de gorila es reciclable.

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