Carbono Vítreo

¡El Vítreo! Otra de las muchas razones por las que escribí éste libro. Ni siquiera en la Wikipedia de nuestra lengua existía un artículo que hablara de él en el momento en el que yo lo estudiaba. La primera vez que supe de ésta “forma” (alotrópica) del Carbono fue durante mi época de coleccionista de elementos puros. Me pareció, y me sigue pareciendo, mejor que el Grafito común y corriente y más barato que el Diamante. En cualquier caso, esos datos no son importantes. Lo siento. 

El Carbono Vítreo es un alotropo del Carbono en la misma medida que lo son el Grafito, los Fullerenos, el Diamante, et cétera. Es una forma relativamente desconocida del elemento y se puede llamar como “Carbono Vítreo” o “Carbono Cristalino”. La IUPAC, la principal institución de los estándares químicos no reconoce ninguna de las definiciones anteriores como válidas, ya que las considera marcas. Es como decir que el Constantan es el nombre de la marca que rige una serie de aleaciones de Cobre-Níquel que perfectamente se podrían considerar CuproNíquel. 

En cualquier caso, pasemos a hablar un poco de su historia, propiedades y aplicaciones típicas. 

Aunque se habla de principios de los años sesenta del pasado siglo, el Carbono Vítreo fue producido por primera vez  de forma “accidental” a mediados de los cincuenta en la compañía de CarBorundum, Manchester por Bernard Redfern luego de detectar lo que sería una forma de resina fenólica producto de la interacción entre Polímeros que usaba para sujetar pequeñas partes de toberas de cohete (sometidas a temperaturas muy altas) en una atmósfera inerte. Redfern comentaría sobre dicho descubrimiento en varios artículos (que lo acreditan como el pionero de éste material en concreto) mientras intentaba producir una substancia resinosa con estructura adamantina. El resultado fueron crisoles de fundición que comenzaron a venderse a terceras compañías como UKAEA Harwell. Más adelante abandonaría la compañía y establecería su propio laboratorio en una antigua Iglesia (no es broma) donde recibiría “copias” de dichos crisoles, a los que comenzó a examinar más detenidamente, finalmente identificando lo que hoy conocemos como Carbono Vítreo propiamente dicho, a principios de los años sesenta. Ésto lo hizo mientras trabajaba en otra compañía, Plessey, en la que fue trasladado y se le asignó un ayudante, un tal J.C. Lewis. Redfern llenó una solictud para la patente de la sinterización (o descubrimiento) de el Carbono Vítreo en enero de 1960, pero la patente tardaría en llegar. En 1963, le sería concedida una (americana, no inglesa) con lo cual su papel en el desarrollo del álotropo quedaría demostrado.

Desde entonces hasta el día de hoy el Carbono Vítreo ha sido estudiado con mayor profundidad, aunque seguimos sin conocer su estructura cristalina, y los datos que se tienen de el son bastante básicos. Dicho lo cual, me parecen sobresalientes:

El Carbono Vítreo tiene una estructura sin definir, pero que claramente le confiere una naturaleza “vítrea”, como de cristal en el sentido común de la palabra (de ahí el adjetivo). Es de color negro intenso, y físicamente recuerda a cerámicas de alto rendimiento como el Carburo de Silicio. Tiene cierta resistencia a la rotura y sus propiedades mecánicas son muy buenas. La dureza Mohs es de 7 (igual que el Cuarzo) y es un buen conductor térmico y eléctrico. En cierto modo se podría decir que tanto en dureza como en el valor de su capacidad para conducir el calor y la electricidad es una especie de mezcla de Grafito y Diamante (digo, en sus características, no en su forma cristalina). 

No obstante, la mayor virtud de éste alótropo del Carbono es sin dudas su inigualable resistencia química, a la oxidación y crepitación incluso a altas temperaturas y en presencia de Oxígeno. 

Hasta ahora hemos visto que todas las formas de Carbono elemental son altamente oxidables a temperaturas que oscilan entre los 350ºC para el Grafeno hasta los 500-600ºC para el Grafito y el Diamante. El Carbono Vítreo excede en éste aspecto, ya que no solamente retiene sus propiedades mecánicas (es rígido) si no que se muestra más reacio a la Oxidación, cosa muy a tener en cuenta en una forma pura de Carbono. 

La resistencia a los ácidos es aún mayor que en el caso del Diamante, el Grafito y los Fullerenos (ésto es entendible si se tiene en cuenta que es el que mejor resiste la oxidación). La resistencia a la corrosión y más específicamente, a la corrosión en altas temperaturas convierten al Carbono Vítreo en un material ideal para la fabricación de crisoles ya que no reacciona con los gases ni tampoco con los metales fundidos. 

Precisamente ésta es su aplicación principal; la creación de crisoles de alta calidad. También se utiliza en electrodos para arcos eléctricos de elevada temperatura (similar al caso del Grafito).