Fósforo-32 (14596-37-3) Propiedades Físicas y Químicas
Fósforo-32
Un radioisótopo beta-emisor del fósforo comúnmente suministrado para radiomarcaje, estudios trazadores y ciertos usos terapéuticos selectos, entregado a laboratorios como actividad caracterizada bajo controles radiológicos.
| Número CAS | 14596-37-3 |
| Familia | Radionúclidos / Radioisótopos |
| Forma Típica | Solución acuosa (preparaciones sin portador o tamponadas) |
| Grados Comunes | EP, JP |
El Fósforo-32 es un isótopo radiactivo del elemento fósforo; pertenece a la clase de radionúclidos usados predominantemente como trazadores emisores beta y como isótopo terapéutico. Químicamente es idéntico en estructura electrónica al fósforo elemental y participa en la misma química covalente y de oxianiones que el fósforo estable, con el isótopo más comúnmente encontrado en formas bioquímicas e inorgánicas (por ejemplo, como especies fosfato). Molecularmente, el símbolo elemental es \(\ce{P}\) y el radionúclido marcado se representa como \(\ce{^{32}P}\); cuando está incorporado en compuestos, su enlace químico, distribución del estado de oxidación y comportamiento ácido-base reflejan los del fósforo no radiactivo.
Electrónicamente, \(\ce{^{32}P}\) tiene la misma configuración de capa de valencia que otros átomos de fósforo y por lo tanto exhibe los estados comunes de oxidación del elemento (notablemente especies reducidas tipo fosfuro y oxianiones oxidados). En el uso práctico, el isótopo se suministra y manipula como fosfato inorgánico o trazadores organofosforados covalentemente unidos, en vez de formas alótropas elementales aisladas. Sus propiedades radioquímicas dominan las consideraciones para manejo, almacenamiento y aplicación: \(\ce{^{32}P}\) es un emisor beta puro con considerable actividad específica y una vida media física adecuada para usos terapéuticos y trazadores a corto plazo. Químicamente es hidrofílico cuando está presente como sales de fosfato, generalmente no volátil, y no confiere lipofilicidad única más allá de la del compuesto portador.
Los grados comerciales comunes informados para esta sustancia incluyen: EP, JP.
Propiedades Físicas Básicas (Densidad, Punto de Fusión, Punto de Ebullición)
Peso Atómico
El peso molecular (masa atómica) se reporta como 31.9739076 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\). La masa exacta/monoisotópica es 31.9739076 (unidad: unidades de masa atómica).
Apariencia y Estado Físico
El Fósforo-32 se presenta como forma isotópica del fósforo más que como una fase química distinta. En contextos prácticos e industriales se suministra típicamente como sales inorgánicas acuosas de fosfato o como compuestos orgánicos radiomarcados; por lo tanto, la apariencia física corresponde a la del compuesto portador (soluciones acuosas, sales o trazadores conjugados). Los alótropos elementales del fósforo (blanco, rojo, negro) son químicamente idénticos en composición pero no constituyen la forma comercial habitual del radionúclido.
Densidad
No se dispone de valor experimental establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Punto de Fusión
No se dispone de valor experimental establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Punto de Ebullición
No se dispone de valor experimental establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Propiedades Químicas (Reactividad y Estados de Oxidación)
Estados de Oxidación
El fósforo en general exhibe múltiples estados de oxidación; estados formales comunes incluyen −3 (fosfuro), +1, +3 y +5 (fosfito/fosfato). El comportamiento químico de \(\ce{^{32}P}\) refleja estas mismas posibilidades de estado de oxidación, ya que la sustitución isotópica no altera la configuración electrónica. En la mayoría de usos biomédicos y de laboratorio, \(\ce{^{32}P}\) se encuentra en estado de oxidación +5 como oxianiones fosfato.
Reactividad con Aire y Agua
Las formas elementales de fósforo muestran reactividad dependiente del alótropo (por ejemplo, el fósforo blanco es pirofórico en aire), pero \(\ce{^{32}P}\) rara vez se maneja como fósforo elemental. En ambientes acuosos, el isótopo está más comúnmente presente como especies fosfato, que son estables en agua bajo condiciones normales. Las transformaciones redox de especies portadoras de fósforo siguen la química estándar del fósforo; la vida media radioquímica y las emisiones de decaimiento son químicamente independientes pero determinan la estabilidad práctica y las consideraciones para su manipulación.
Reactividad con Ácidos y Bases
Las especies fosfato que contienen \(\ce{^{32}P}\) actúan como oxianiones típicos en equilibrios ácido-base y forman sales inorgánicas solubles con cationes alcalinos y alcalinotérreos, además de una amplia gama de complejos metálicos. Bajo condiciones fuertemente reductoras, el fósforo puede reducirse a estados de oxidación inferiores; bajo condiciones fuertemente oxidantes predominan oxianiones con estados de oxidación más altos. El comportamiento de hidrólisis e intercambio de ligandos estará gobernado por la molécula portadora o la sal.
Composición Isotópica
Isótopos Estables
El isótopo natural, no radiactivo y abundante del fósforo es \(\ce{^{31}P}\); es el único isótopo estable del fósforo y es ampliamente usado en espectroscopía de RMN por sus propiedades nucleares. Químicamente, \(\ce{^{31}P}\) y \(\ce{^{32}P}\) son equivalentes salvo por el decaimiento radiactivo.
Radioisótopos
Las propiedades radioquímicas clave reportadas para fósforo-32 incluyen: Vida media: 14 días; Modo de decaimiento: Beta; Energía de radiación (MeV): Beta 1.71 (100%); Actividad específica: 285,000 Ci/g. El isótopo es un emisor beta puro de alta actividad específica con una vida media física adecuada para estudios trazadores a corto plazo y ciertas aplicaciones terapéuticas. La deposición crítica en órganos tiende a ser en el hueso cuando se administra en forma de fosfato; la toxicidad interna reportada es alta para la incorporación sistémica. Los resúmenes regulatorios y de peligros listan un Límite Anual de Ingesta de 0.4 mCi según la caracterización de riesgo citada.
Parámetros Termodinámicos
Capacidad Calorífica y Datos Relacionados
No se dispone de valor experimental establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Entalpía y Energía de Gibbs
No se dispone de valor experimental establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Identificadores y Sinónimos
Números de Registro y Códigos
- Número CAS: 14596-37-3
- Fórmula molecular: \(\ce{P}\)
- Peso molecular: 31.9739076 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- Masa exacta / masa monoisotópica: 31.9739076
- SMILES: [32PH3] (código en línea)
- InChI: InChI=1S/P/i1+1 (código en línea)
- InChIKey: OAICVXFJPJFONN-OUBTZVSYSA-N (código en línea)
Descriptores computados adicionales: Área superficial polar topológica = 0; Conteo de átomos pesados = 1; Carga formal = 0; Conteo de donantes de enlace de hidrógeno = 0; Conteo de aceptores de enlace de hidrógeno = 0; Conteo de enlaces rotables = 0.
Sinónimos y Nombres Comunes
Sinónimos y nombres comunes reportados incluyen: - Fósforo-32 - Radioisótopo 32P - Radioisótopo P-32 - Fósforo, isótopo de masa 32 - Isótopo 32P - Isótopo de fósforo-32 - Isótopo: 32P - 32P (isótopo)
Aplicaciones Industriales y Comerciales
Principales Sectores de Uso
El fósforo-32 se utiliza en investigación biomédica y en entornos clínicos donde se requieren trazadores emisores de beta o irradiación terapéutica beta. Los sectores principales incluyen la medicina nuclear y los laboratorios de investigación en radiofármacos, donde el isótopo se emplea tanto para el marcado diagnóstico como en ciertas indicaciones terapéuticas.
Ejemplos Típicos de Aplicación
Las aplicaciones reportadas incluyen el uso terapéutico en ciertas condiciones hematológicas y neoplásicas (aplicaciones clínicas históricas y controladas citadas para enfermedades como leucemia, policitemia y algunas otras malignidades), y su uso generalizado como trazador en experimentos de bioquímica y biología molecular (para el marcado de ácidos nucleicos y otras biomoléculas). En la práctica, \(\ce{^{32}P}\) se suministra como fosfato radiomarcado o incorporado covalentemente en moléculas diana para rastrear rutas metabólicas, sintéticas y farmacocinéticas.
Si el resumen de la aplicación anterior no es suficiente para la adquisición o diseño de procesos, la selección debe basarse en la forma radioquímica, la actividad específica y los requerimientos particulares de la aplicación descritos en la documentación del producto.
Resumen de Seguridad y Manipulación
Consideraciones para Almacenamiento y Manipulación
El fósforo-32 está clasificado como material radiactivo. Los parámetros clave de peligro incluyen Vida Media: 14 días y Modo de Decaimiento: Beta; Energía de Radiación (MeV): Beta 1.71 (100%). La Actividad Específica se reporta como 285,000 Ci/g, lo que indica una alta actividad por unidad de masa en preparaciones típicas. La sustancia se ha asociado con toxicidad interna significativa y comportamiento óseo selectivo cuando se administra como fosfato; la clasificación carcinogénica documentada aplica para la deposición interna de \(\ce{^{32}P}\) en forma de fosfato (Grupo 1 de IARC para fósforo-32 como fosfato). El almacenamiento debe seguir principios de contención de radionúclidos: protección asegurada y rotulada, control de inventario y estrategias para permitir el decaimiento consistentes con programas institucionales de seguridad radiológica.
Exposición Ocupacional y Medidas de Protección
La manipulación de \(\ce{^{32}P}\) requiere controles de protección radiológica apropiados para emisores beta: optimización del tiempo, distancia y blindaje; prevención de contaminación (guantes cerrados, bandejas, barreras absorbentes); uso de equipo de protección personal adecuado para evitar contacto dérmico e inhalación; monitoreo ambiental y dosimetría personal; y controles estrictos en la segregación de residuos y almacenamiento para decaimiento. Debido a que la internalización (ingestión o inhalación) representa el principal riesgo para la salud, los controles administrativos y la capacitación para evitar la contaminación son esenciales. Para información detallada sobre peligros, transporte y normativas, los usuarios deben consultar la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
