Carl Gustaf Mosander: El químico que separó las tierras raras

En 1839, un farmacéutico sueco convertido en profesor tomó un bloque de lo que todos en la química llamaban "óxido de cerio" y, mediante una paciente secuencia de descomposición parcial y tratamientos con ácido nítrico diluido, demostró que no era una sola sustancia, sino al menos dos. Ese truco de laboratorio —separar elementos químicamente tan similares que se comportan casi como gemelos— se convirtió en el sello distintivo de Carl Gustaf Mosander, y acabaría por abrir toda una familia oculta de la tabla periódica: las tierras raras.

El camino de un aprendiz hacia la química

Mosander nació el 10 de septiembre de 1797 en Kalmar, Suecia, y no llegó a la química por una vía académica convencional. Asistió a la escuela en su ciudad natal solo hasta 1809, cuando su familia se mudó a Estocolmo, y a partir de ahí su formación fue más práctica que académica: fue aprendiz en la farmacia Ugglan y completó su examen farmacéutico en 1817. Nueve años completos más tarde, en 1826, fue nombrado jefe del laboratorio químico en el entonces Instituto Médico Caroline (actual Instituto Karolinska) en Estocolmo. Entre tanto, cursó estudios médicos formales, matriculándose en el Instituto en 1820 y aprobando su examen médico en 1825. También dirigió durante un tiempo un balneario en Estocolmo, un detalle que subraya cuán lejos había viajado su carrera de cualquier escalera académica única y ordenada.

A la sombra de Berzelius, y luego junto a él

La relación definitoria de la vida científica de Mosander fue con Jöns Jacob Berzelius, el químico sueco que dominó la química europea a principios del siglo XIX. Mosander trabajó en el laboratorio de Berzelius, absorbiendo los estrictos estándares de este en cuanto a pesos atómicos y precisión analítica, y fue allí donde formó amistad con un compañero de estudios que también se convertiría en uno de los grandes químicos del siglo, Friedrich Wöhler. Cuando Berzelius se retiró de su cátedra, Mosander lo sucedió en 1832 como profesor de química y mineralogía —algunas fuentes señalan la cátedra como química y farmacia— en el Instituto Karolinska. Ocupó el puesto hasta 1845, cuando se convirtió en profesor e inspector en el Instituto Farmacéutico, y durante años sirvió simultáneamente como conservador asistente de las colecciones mineralógicas en el que se convertiría en el Museo Sueco de Historia Natural, el mismo puesto que puso a su alcance diario minerales raros y poco comprendidos.

Abriendo el cerio

Esa accesibilidad importaba porque los minerales de tierras raras de principios del siglo XIX eran la pesadilla de los químicos: óxidos densos y de aspecto similar que se resistían a la separación mediante cualquiera de las técnicas estándar de la época. Se suponía que el cerio, descubierto décadas antes por Berzelius y Wilhelm Hisinger, era un único elemento ligado en su mineral. Mosander sospechaba lo contrario. Trabajando con óxido de cerio, descubrió que un tratamiento cuidadoso y repetido —descomposición parcial seguida de ácido nítrico diluido— eliminaba una segunda sustancia que se ocultaba en su interior. Anunció el nuevo elemento en 1839 y lo llamó lantano, del griego que significa "permanecer oculto", un nombre apropiado para un elemento que había pasado décadas haciéndose pasar por parte de otra cosa.

El enigma de la itria

Mosander no se detuvo ahí. Pasando a la itria, otro óxido de tierras raras que ya se sabía era más químicamente complejo de lo que parecía, aplicó la misma paciencia forense y en 1843 extrajo de ella otros dos elementos: terbio y erbio. La historia de los dos nombres es en sí misma un pequeño monumento a lo confusa que era esta química: los químicos posteriores descubrieron que las etiquetas originales de Mosander para las propiedades de los dos elementos se habían invertido, de modo que lo que hoy se llama terbio y lo que se llama erbio son, según algunos relatos, la imagen especular de lo que él pretendía originalmente. Es una confusión histórica muy menor, pero reveladora: muestra cuán cerca del límite de la técnica contemporánea se estaba realizando este trabajo.

Didimio: Un casi fallo que aun así contó

En 1840, Mosander identificó otra sustancia nueva dentro de los minerales del grupo del cerio y la llamó didimio, del griego que significa "gemelo", porque sus propiedades se encontraban tan cerca de las del lantano y el cerio que separarla era ya un logro. El didimio mantuvo su lugar en los textos de química durante décadas. Hubo que esperar hasta 1885 para que el químico austriaco Carl Auer von Welsbach demostrara que el didimio no era un solo elemento, sino una mezcla de otros dos elementos, el neodimio y el praseodimio; y, más tarde todavía, los químicos reconocieron el samario como otro componente enredado en las muestras de tierras raras de la época. El elemento "gemelo" de Mosander era, al final, más bien trillizos. El hecho de que su descubrimiento provisional se mantuviera como una sustancia significativa, aunque impura, durante casi medio siglo es en sí mismo una medida de cuán cuidadosamente había realizado la separación con las herramientas de que disponía.

Reconocimiento y últimos años

Las contribuciones de Mosander fueron reconocidas en su país natal relativamente pronto: fue elegido miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias en 1833, mientras aún consolidaba el trabajo que le daría fama. Su vida personal se estabilizó en el mismo periodo: se casó con Hulda Philippina Forsström el 20 de diciembre de 1832, y la pareja tuvo cuatro hijos, nacidos como dos pares de gemelos. En sus últimos años su vista falló debido a las cataratas, y falleció el 15 de octubre de 1858 en su residencia de verano en la isla de Lövön (también registrada como Ängsholmen), en el condado de Estocolmo, a la edad de sesenta y un años.

Por qué se llama genio a Carl

La pretensión de Mosander al genio se basa en una forma estrecha pero real de talento científico: una tolerancia extraordinaria a la ambigüedad química, combinada con la disciplina manual y analítica para separar sustancias que se comportaban de manera casi idéntica. Descubrir el lantano, el erbio y el terbio no requirió una nueva teoría de la materia; requirió notar que un compuesto "puro" no era puro, y luego tener la paciencia de probarlo mediante repetidas y poco glamurosas rondas de precipitación y tratamiento con ácidos. Eso es tanto oficio como perspicacia, más cercano a la habilidad de un maestro metalúrgico que a los saltos de un teórico como su mentor Berzelius. El contraargumento honesto es que Mosander trabajó dentro de un paradigma que Berzelius ya había construido, utilizando técnicas que Berzelius había perfeccionado, y que su afirmación más ambiciosa —el didimio— resultó estar equivocada exactamente de la manera que sus críticos podrían haber predicho, una mezcla confundida con un elemento. Pero acertar con tres elementos, en un campo donde la confusión era la norma y donde sus propios errores fueron corregidos décadas más tarde por herramientas más sensibles, es un caso creíble para llamar a su ojo para la estructura oculta de la materia algo cercano al genio, aunque fuera de tipo práctico y no teórico.

Legado

El nombre de Mosander es hoy menos famoso que los elementos que encontró, pero su método —dudar de la pureza de lo que todos los demás llaman elemento y avanzar hacia la prueba— se convirtió en el modelo que la química de tierras raras siguió durante el resto del siglo XIX, a medida que los químicos posteriores utilizaron su misma y paciente lógica para seguir dividiendo sus "elementos" en otros aún más nuevos.