Se nota que son fechas de fin de curso, de vacaciones y de mentes fatigadas. Muy pocas visitas en el último mes y aún menos comentarios en el último post. Para más inri, bastante desacertados. Os habéis centrado en gazapos de carácter biológico, cuando este blog es sobre física. Por lo tanto, se proponen gazapos de física.Bien, vamos con el tema que nos ocupa. El fragmento de diálogo transcrito corresponde a uno de los clásicos del cine de ciencia ficción de los años 1950. Efectivamente, se trataba de La humanidad en peligro (Them!, 1954). En ella se narra la aparición de gigantescas hormigas mutantes a causa de las pruebas nucleares llevadas a cabo durante las décadas anteriores. Con tamaños de varios metros se enfrentan a la raza humana para aniquilarla.
Si nos fijamos en el debate que tiene lugar entre los protagonistas, se afirma que algunas especies de hormigas son capaces de construir galerías de hasta 9 metros de profundidad. Posteriormente, aseguran que los hormigueros de las hormigas mutantes tendrán cientos de metros de longitud. Bien, esto parece evidente si acudimos a la célebre ley del cuadrado-cubo, que ya apareció por estas páginas en varias ocasiones anteriores.
Todos habréis experimentado en ocasiones que cuando se libera un perfume en un punto de una habitación, al cabo de un tiempo determinado, podemos percibir su olor en otro punto diferente. Decimos que el perfume se ha difundido en el aire. La ley física que describe la difusión de una sustancia en otra (en el caso anterior, del perfume en el aire) recibe el nombre de ley de Fick.
Con esta ley se puede establecer una relación entre el tiempo transcurrido y la distancia promedio recorrida por las partículas de la sustancia difundida. En dicha relación aparece una constante, denominada coeficiente de difusión y es un parámetro que depende tanto de la naturaleza de la sustancia difundida (perfume) como de la sustancia en la que se difunde (aire). También influye la temperatura, pero obviaremos este hecho. A partir de los valores determinados experimentalmente de estos coeficientes de difusión, se puede comprobar que los líquidos se difunden mucho más lentamente que los gases, por ejemplo.

Si estudiamos la difusión de hidrógeno en aire, se ve que para que una concentración apreciable del primero llegue a un metro de distancia se requieren unos 32 minutos; al cabo de 73 minutos habrá alcanzado los 1,5 metros. En este mismo lapso de tiempo, el oxígeno sólo se habría difundido hasta unos 80 centímetros. Y es que la difusión de los gases en aire es un proceso extraordinariamente lento.
Vamos ahora con las hormigas gigantes. Pongamos la cosa facilita. Suponiendo que la profundidad de las galerías es de 100 metros y utilizando el coeficiente de difusión del cianuro en aire (cortesía de Alejandro. Gracias, amigo), muy similar al del oxígeno, resulta que el tiempo estimado para que el veneno pudiese alcanzar de forma eficaz el fondo del hormiguero, resultaría ser de algo más de 9 años. Se nos iba a hacer larga la espera.
NOTA CURIOSONA: Si decidís ver la película (recientemente editada en DVD), observad con atención y podréis contemplar el cianuro arrojado en el hormiguero suspendido a ras del suelo por el que caminan nuestros protagonistas. Resulta sorprendente, ya que el cianuro es menos denso que el aire y debería ascender hasta darles en los morros. ¡Cosas veredes, amigo Sancho!







Uff ... esta vez se alejaba mucho de mis conocimientos, tanto de cine como de física. De todas formas me gustaría echarle un ojo al tema de la difusión, no me imaginaba que un gas tardara tanto en expandirse.
Una precisión. Creo que cuando dices que el cianuro es menos denso que el aire te estás refiriendo al cianuro de hidrógeno. El cianuro como tal es un anión que puede estar perfectamente en disolución. Si quiero matar hormigas (hablo de lo que he leído en la entrada, no he visto la película)puedo emplear ácido cianhídrico que no es otra cosa que cianuro de hidrógeno disuelto en agua. La gravedad se encargará de llevar el compuesto hasta el fondo del hormiguero, donde la volatilidad del cianuro de hidrógeno hará que vaya subiendo y matando por el camino. No sería del todo efectivo pues quedarían libres del gas las galerías cuya entrada estuviese a una cota mayor que el suelo de la misma y que el de la galería principal por la que corra el ácido cianhídrico más la altura de la corriente.
Saludos y enhorabuena por el blog.
Claro! Ahora que lo dices lo tengo claro (es broma, ni se me había pasado por la cabeza). muy bueno.
Saludos
Entonces, si el coeficiente de difusión del O2 es similar al del CN-, ¿Las hormigas no deberian morir simplemente por respirar todo el O2?
@César: Tienes razón. Me refiero al ácido cianhídrico o cianuro de hidrógeno. En cuanto a que la gravedad se lo llevará hasta el fondo del hormiguero lo dudo mucho, pues es un gas por encima de 26 ºC, cosa que se cumple en la película porque están en un desierto y bien caluroso.
@Anónimo: ¿Qué tiene que ver el valor del coeficiente de difusión con que las hormigas respiren todo el oxígeno? No veo relación alguna entre las dos cosas. El coeficiente de difusión sólo nos dice cuán rápidamente se difunde un gas.
@Sonlakor: No es expandirse, es difundirse. Son cosas distintas.
Bueno, en un desierto, por la noche, hace mucho frío, ¿no? Así que se podría echar el cianhídrico por la noche (y si las hormigas esas son diurnas, sería más efectivo, porque estarían todas en el hormiguero)
Comentas que en la película se las mata con cianuro. Desconozco por qué el cianuro mata y si afecta a las hormigas como afecta a los humanos. Me imagino que destruirá algún catalizador o hará que las reacciones químicas necesarias para la vida sean tan lentas que no se pueda vivir así, como la mayoría de venenos.
Yo lo que haría sería ahogar a las hormigas con nitrógeno, tal y como se hace con los pollos para sacrificarlos, o mejor aún con argón, pero supongo que es mucho más difícil de conseguir en cantidades abundantes.
Creo que es mucho más eficaz que el cinauro, obviando la velocidad de difusión, que n se si sería más rápida o más lenta, aunque también se puede bombear aire fuera del hormiguero e ir rellenando el hueco de algún gas o mezcla gaseosa no respirable.
Espero que el grado de tiquismiquismo no agrie a nadie.
El tema quizá es buscar el gazapo "físico" de la difusión del cianuro de hidrógeno cuando quizá viene de antes con el gazapo "biológico" (que no deja de ser de naturaleza física) de que no pueden existir insectos de semejantes dimensiones con sistemas respiratorios como los que poseen hoy en día...porque lo que si que no difundiría (sin dejar de cumplir la ley de Fick ;)) sería el oxígeno hacia las células.
Claro que tampoco he visto la peli e igual dicen en algún momento que debido a alguna mutación han desarrollado algún otro tipo de sistema respiratorio (en cuyo caso renuncio a ver la película por siempre)
Me encanta tu blog! Ánimo con los altibajos de la existencia.