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Umettante: cosmetici, alimenti, tabacco

Fabrice Deseaux

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14 Maggio 2022

L’importanza degli umettanti nella conservazione di prodotti

Gli umettanti sono sostanze fondamentali per mantenere idratati vari prodotti, dalla cosmetica agli alimenti e al tabacco. Queste sostanze hanno la capacità di trattenere l’umidità influenzando positivamente la conservazione dei materiali senza alterarne le proprietà. Essi svolgono un ruolo cruciale nel mantenere l’equilibrio idrico dei prodotti, preservandone la qualità nel tempo.

Cosmetici

Nei cosmetici, gli umettanti svolgono un ruolo importante nelle lozioni, negli shampoo e in altri prodotti per la cura della pelle e dei capelli. Queste sostanze agiscono in modi diversi: alcuni idratano direttamente la pelle e i capelli, mentre altri favoriscono l’eliminazione delle cellule morte per mantenere un’idratazione equilibrata della pelle.

α-idrossiacidi

Gli α-idrossiacidi sono composti che presentano un acido carbossilico con un gruppo ossidrile sul carbonio adiacente. Questi acidi, come l’acido lattico, l’acido glicolico e l’acido mandelico, possiedono proprietà esfolianti che favoriscono la penetrazione delle creme idratanti.

Glicerolo

Il glicerolo svolge un ruolo importante nella promozione dell’esfoliazione cellulare e nell’idratazione della pelle. Questa sostanza aiuta a preservare gli altri ingredienti presenti nelle formulazioni dei cosmetici, trattenendo l’umidità sulla pelle e garantendo un’idratazione profonda.

Acido ialuronico

L’acido ialuronico è in grado di assorbire l’umidità nella pelle e di idratarla in profondità, contribuendo a mantenere la pelle sana e luminosa nel tempo.

Urea

L’urea, oltre ad agire come umettante, ha proprietà emollienti che aiutano a ammorbidire e levigare la pelle, particolarmente benefica per le pelli molto secche.

Alimenti

Negli alimenti, gli umettanti giocano un ruolo fondamentale nel controllo dell’attività dell’acqua, migliorando la stabilità e la viscosità dei prodotti, mantenendo la loro consistenza e riducendo l’attività microbica. Queste sostanze sono utilizzate per regolare i cambiamenti di umidità durante il processo di produzione, il trasporto e lo stoccaggio degli alimenti.

Tabacco

Nel settore del tabacco, gli umettanti, come il glicerolo e il glicole propilenico, sono impiegati per facilitare i processi produttivi e mantenere il contenuto di umidità ottimale. Tuttavia, durante la combustione, insieme ad altre sostanze presenti, gli umettanti possono generare composti chimici tossici come acetaldeide, formaldeide, acroleina e acrilonitrile, contribuendo alla tossicità dei prodotti del tabacco. Un’adeguata gestione dell’umidità delle sigarette influisce significativamente sulla conservazione e sulla qualità del prodotto finale, ma è importante considerare i potenziali effetti nocivi derivanti dalla combustione degli umettanti.

Sali idrati: formule, esempi

Chimica Generale

Fabrice Deseaux

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13 Maggio 2022

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I sali idrati: caratteristiche e processi di trasformazione

I sali idrati sono composti inorganici che contengono molecole d’acqua nella loro struttura cristallina. Queste molecole d’acqua, chiamate “acqua di cristallizzazione”, determinano la forma del cristallo. Quando i sali idrati vengono sottoposti ad aumenti di temperatura, diminuzioni di pressione o interagiscono con agenti essiccanti, perdono l’acqua di cristallizzazione e diventano sali anidri. Questo processo è reversibile e talvolta accompagnato da variazioni di colore.

Un esempio noto è il solfato di rame, che si presenta come pentaidrato di colore blu e anidro di colore bianco. Alcuni esempi di sali idrati includono il cloruro di cobalto esaidrato, il solfato di berillio tetraidrato, il tetraborato di sodio decaidrato (borace), il solfato di magnesio eptaidrato (sale inglese) e il carbonato di sodio decaidrato (soda).

Sali idrati e composti di coordinazione

Nei sali contenenti cationi di metalli di transizione, le molecole d’acqua possono legarsi tramite un legame di coordinazione. Questo avviene grazie alla presenza di orbitali liberi che possono essere occupati dalle molecole d’acqua, fungendo da leganti. Un esempio è il solfato di rame pentaidrato, in cui quattro molecole di acqua sono legate all’ione rame e la quinta è legata all’ione solfato.

Determinazione della formula di un composto idrato

Per determinare la formula di un sale idrato, è possibile sottoporre una massa conosciuta del sale a riscaldamento per rimuovere l’acqua. Successivamente, calcolando la differenza di massa tra il composto idratato e l’anidro, è possibile determinare il numero di molecole di acqua presenti e quindi la formula corretta.

Calcolo della percentuale di acqua in un sale idrato

Per calcolare la percentuale di acqua presente in un sale idrato, è necessario conoscere le masse del sale idrato e dell’anidro. Sottraendo la massa del sale anidro dalla massa originale del sale idrato, si ottiene la quantità di acqua persa. Dividendo questa quantità per la massa iniziale del sale idrato e moltiplicando per 100, è possibile ottenere la percentuale di acqua presente nel composto.

Biossido di zirconio: proprietà, sintesi, reazioni, usi

Fabrice Deseaux

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10 Maggio 2022

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Biossido di zirconio: proprietà, sintesi, reazioni, usi

Le caratteristiche eccezionali del biossido di zirconio

Il biossido di zirconio, conosciuto anche come zirconia, è un materiale altamente resistente e allo stesso tempo duttile e malleabile. Presente naturalmente nel minerale baddeleyite, si trova nelle rocce magmatiche contenenti feldspato potassico e plagioclasio. La sua formula, ZrO2, mostra che lo zirconio ha un numero di ossidazione di +4.

Le proprietà distintive del biossido di zirconio

Scarsamente solubile in acqua ma solubile in acido fluoridrico e a caldo in acido solforico, il biossido di zirconio è un materiale refrattario e chimicamente inerte con numerose caratteristiche che lo rendono adatto a svariate applicazioni. Tra le sue principali proprietà troviamo l’ottima resistenza alla corrosione e a diversi composti chimici, la capacità di sopportare alte temperature, la tenacità alla frattura, l’elevata durezza, densità e resistenza all’usura, la bassa conducibilità termica e l’elevata resistenza meccanica.

Sintesi del biossido di zirconio

Il biossido di zirconio può essere prodotto a partire da cloruro di zirconile ottaidrato e idrossido di sodio attraverso una reazione chimica. Dopo un trattamento in autoclave e centrifugazione, si ottiene il prodotto finale, ZrO2.

Reattività del biossido di zirconio

Il biossido di zirconio reagisce con il carbonio in presenza di cloro per formare cloruro di zirconio e monossido di carbonio. In alternativa, in presenza di carbonio, può generare carburo di zirconio e ossigeno.

Applicazioni del biossido di zirconio

Introdotto per la prima volta nell’industria medica nel 1969, il biossido di zirconio si è dimostrato altamente biocompatibile, esteticamente gradevole e meccanicamente resistente. Viene impiegato nell’ambito odontoiatrico per corone e monconi implantari. Le sue applicazioni spaziano dall’utilizzo in abrasivi, vernici, membrane per celle a combustibile, fino agli impianti articolari. È inoltre utilizzato come pigmento bianco per la porcellana e come pigmento giallo in combinazione con l’ossido di vanadio.

In particolare, le lame di coltelli e altri prodotti realizzati con polveri microcristalline di biossido di zirconio sono molto diffusi sul mercato, mentre le nanoparticelle di biossido di zirconio stanno iniziando ad essere impiegate in settori di nicchia.

Refrattari: proprietà, composizione

Fabrice Deseaux

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9 Maggio 2022

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Materiali refrattari: Resistenti alle alte temperature e indispensabili per l’industria

I materiali refrattari sono fondamentali per l’industria in quanto resistono alle alte temperature e vengono impiegati principalmente come rivestimenti per forni utilizzati nella lavorazione di materiali a temperature elevate. Questi materiali devono possedere diverse caratteristiche specifiche a seconda dell’ambiente in cui operano, come la resistenza agli shock termici, l’inerzia chimica, specifici valori di conducibilità termica e coefficiente di dilatazione termica.

Utilizzo e composizione dei refrattari

Le specie utilizzate per la produzione dei refrattari sono principalmente ossidi come silicio, alluminio, magnesio, calcio e zirconio, ma esistono anche materiali refrattari non costituiti da ossidi come carburi, nitruri, boruri, silicati e grafite.

Proprietà essenziali dei refrattari

I refrattari devono possedere diverse proprietà fondamentali, quali resistenza alle alte temperature, capacità di sopportare sbalzi termici, carichi, aggressioni chimiche e abrasioni da parte di materiali quali metalli liquefatti, scorie liquide e gas caldi. Devono inoltre conservare il calore, mantenere la stabilità dimensionale a temperature elevate e durante cicli termici ripetuti, e possedere un basso coefficiente di dilatazione termica.

Composizione chimica e classificazione

I refrattari sono composti da ossidi acidi come l’allumina e la silice, facilmente attaccabili dalle basi, ossidi basici come il calcio e il magnesio, attaccabili dagli acidi, e refrattari neutri costituiti da specie debolmente acide o basiche come carbonio, carburo di silicio, cromite e zirconia, chimicamente stabili sia agli acidi che alle basi.

Classificazione dei refrattari

I refrattari sono classificati in base alla composizione chimica, alle proprietà chimiche delle sostanze costituenti, al luogo di utilizzo, alla refrattarietà, al metodo di fabbricazione e alla forma fisica. Possono essere categorizzati anche in base alle applicazioni, alla conducibilità termica, alle caratteristiche e alla compattezza.

In sintesi, i materiali refrattari sono essenziali per numerosi settori industriali e svolgono un ruolo cruciale nella gestione delle alte temperature, garantendo resistenza, durata e affidabilità nelle applicazioni ad elevate temperature.Materiali refrattari: caratteristiche e utilizzi

I materiali refrattari sono utilizzati in molte industrie per la loro capacità di sopportare alte temperature e avere una buona resistenza agli agenti corrosivi. Esaminiamo alcuni tipi di materiali refrattari e le loro applicazioni.

Quarzo e silice fusa

I materiali refrattari a base di quarzo o silice fusa sono noti per la loro resistenza al calore estremo. Questi materiali mantengono la loro forma e consistenza anche sotto carichi elevati, grazie al loro punto di fusione elevato.

Magnesiaci

I materiali refrattari magnesiaci sono composti principalmente da ossido di magnesio e sono apprezzati per la loro capacità di sopportare alte temperature e resistere agli agenti alcalini. Questi materiali sono ideali per applicazioni che richiedono elevata refrattarietà sotto carico.

Argilla refrattaria

Gli materiali refrattari a base di argilla sono costituiti da silicati di alluminio idratati e sono ampiamente utilizzati nell’industria siderurgica per la loro resistenza al calore e agli agenti corrosivi.

Alluminosi

I materiali refrattari alluminosi sono composti principalmente da ossido di alluminio e sono ottenuti da bauxite, gibbsite, corindone e böhmite. Questi materiali sono apprezzati per la loro resistenza al calore e alla corrosione.

Dolomitici

I materiali refrattari dolomitici sono ottenuti dalla dolomite e forniscono un’eccellente resistenza al calore. Sono ideali per applicazioni che richiedono elevate prestazioni termiche e meccaniche.

Magnesio-cromo

I materiali refrattari al magnesio-cromo sono composti principalmente da magnesia e cromite e sono ampiamente utilizzati nell’industria del cemento per la loro resistenza al calore e agli agenti corrosivi.

Carburo di silicio

Il carburo di silicio è noto per la sua elevata conduttività termica e resistenza alla corrosione e agli shock termici. È ampiamente utilizzato in applicazioni che richiedono elevate prestazioni termiche e meccaniche.

Zirconia

I materiali refrattari a base di zirconia, costituiti da ossido di zirconio, sono utilizzati come materiali da costruzione per alte temperature. Sono apprezzati per la loro resistenza al calore e alla corrosione.

Carbonio

I materiali refrattari a base di carbonio sono ottenuti da coke, antracite, grafite e catrame e sono utilizzati in molte industrie per le loro eccellenti proprietà di resistenza. Sono impiegati in serbatoi di decapaggio, serbatoi di reazione, forni e nella fusione di metalli non ferrosi.

In conclusione, i materiali refrattari sono fondamentali in molte applicazioni industriali grazie alle loro eccezionali proprietà termiche e meccaniche. La scelta del materiale refrattario più adatto dipende dalle specifiche esigenze dell’applicazione in cui sarà impiegato.

Acciaio: classificazione, materie prime, reazioni

Fabrice Deseaux

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8 Maggio 2022

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Acciaio: classificazione, materie prime, reazioni

Produzione e caratteristiche dell’acciaio

L’acciaio è una lega di ferro, carbonio e altri elementi, che vengono aggiunti per conferire specifiche proprietà e caratteristiche. Tra gli elementi comuni aggiunti all’acciaio troviamo il nichel, il cromo, il tungsteno, il molibdeno, il vanadio, il manganese, il cobalto, il rame, il niobio, lo zirconio, il selenio e il piombo. Alcuni elementi residuali possono essere presenti incidentalmente e non possono essere facilmente eliminati.

Ruolo degli elementi nell’acciaio

Il cromo aumenta la resistenza alla corrosione dell’acciaio, mentre il nichel conferisce tenacità e favorisce la passivazione. Ad esempio, l’acciaio inossidabile più comune, noto come 18:10, contiene il 18% di cromo e il 10% di nichel. Gli acciai contenenti molibdeno, vanadio, cromo e tungsteno producono acciai duri utilizzati in applicazioni come le punte da trapano. Gli acciai al cobalto sono impiegati come magneti e quelli al nichel nella costruzione di reattori nucleari.

Materie prime per la produzione di acciaio

Le principali materie prime per la produzione di acciaio sono il ferro d’altoforno, i rottami di acciaio e il ferro per riduzione diretta. Il ferro d’altoforno liquido contiene tipicamente carbonio, silicio, manganese, fosforo e zolfo in varie quantità, che dipendono dalla materia prima utilizzata. Il fosforo non viene rimosso nel processo di altoforno, mentre lo zolfo è raccolto durante la produzione del ferro.

Processo di produzione dell’acciaio

La produzione dell’acciaio coinvolge la fusione, la purificazione e la formazione della lega a temperature intorno ai 1600 °C. Durante il processo, avvengono diverse reazioni chimiche, come l’ossidazione del carbonio in monossido di carbonio, del silicio in biossido di silicio, del manganese in monossido di manganese e del fosforo in anidride fosforica.

Conclusioni

In conclusione, l’acciaio è un materiale versatile e resistente, la cui composizione e processo di produzione influenzano le sue caratteristiche e utilizzi. Gli elementi aggiunti all’acciaio conferiscono proprietà specifiche, mentre le materie prime e le reazioni chimiche durante la produzione sono cruciali per ottenere un prodotto finale di alta qualità.Tipologie di acciaio e loro classificazione

Acciaio al carbonio

L’acciaio al carbonio è il tipo più comune utilizzato nelle industrie, rappresentando oltre il 90% della produzione totale. È suddiviso in tre categorie in base al tenore di carbonio:
– Acciaio a basso tenore di carbonio: con una percentuale di carbonio fino allo 0.25%
– Acciaio a medio tenore di carbonio: con una percentuale di carbonio dallo 0.25% allo 0.60%
– Acciaio ad alto tenore di carbonio: con una percentuale di carbonio tra lo 0.60% e l’1.5%

Acciaio inossidabile

L’acciaio inossidabile contiene cromo e presenta resistenza alla corrosione grazie alla formazione di uno strato sottile di Cr2O3 sulla superficie. Viene ulteriormente classificato in diverse categorie:
– Acciaio ferritico: leghe ferro-cromo con strutture cubiche a corpo centrato, generalmente magnetici
– Acciaio martensitico: estremamente resistenti e tenaci ma meno alla corrosione, trattabili termicamente
– Acciaio austenitico: molto resistenti alla corrosione, non magnetici, non trattabili termicamente
– Acciaio duplex: microstruttura a due fasi costituita da grani di acciaio inossidabile ferritico e austenitico
– Acciaio ad indurimento per precipitazione: alta resistenza grazie all’indurimento per precipitazione

Acciaio legato

L’acciaio legato prevede l’utilizzo di proporzioni variabili di elementi per ottenere diverse proprietà come saldabilità, duttilità, resistenza alla corrosione, tra gli altri. Alcuni degli elementi utilizzati includono manganese, silicio, fosforo, zolfo, rame, nichel e molibdeno.

Acciaio per utensili

Gli acciai per utensili hanno un alto contenuto di carbonio per conferire maggiore durezza e resistenza. Sono utilizzati principalmente per realizzare utensili che richiedono resistenza al calore e all’usura, e contengono varie quantità di tungsteno, cobalto, molibdeno e vanadio per migliorarne le prestazioni.

Bauxite: diffusione, proprietà, usi

Chimica

Fabrice Deseaux

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7 Maggio 2022

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La bauxite è una fonte primaria di alluminio ed è composta da una combinazione di ossidi di alluminio idrati e idrossidi di alluminio, insieme a minerali argillosi, quarzo, ematite, magnetite, siderite e goethite. Altri minerali contenenti alluminio presenti nella bauxite includono gibbsite, böhmite e diasporo.

Si forma tramite l’erosione delle rocce argillose e contiene solitamente dal 15% al 25% di alluminio. Trovata negli strati superficiali, è spesso associata a minerali argillosi, ossidi di ferro e biossido di titanio. Il suo nome deriva da Les Baux, in Provenza, dove furono scoperti i primi giacimenti.

La diffusione della bauxite

La bauxite si trova in molte parti del mondo, con i depositi più estesi situati nelle regioni tropicali. Australia, che è diventata il principale produttore mondiale di bauxite all’inizio del 21° secolo, ha scoperto importanti depositi di ghiaia mescolata a sabbia negli anni ’50. Altri grandi produttori sono Cina, Indonesia, Brasile e India, mentre la Francia, l’Italia, la Grecia e altri paesi hanno estratto minerali di alluminio.

Proprietà della bauxite

La bauxite di solito è un materiale morbido con una durezza compresa tra 1 e 3 nella scala di Mohs e un basso peso specifico tra 2.0 e 2.5. La sua colorazione varia da bianca a grigia e marrone rossastro, talvolta macchiata di altri colori come giallo, arancione, rosso e rosa.

Usi principali

La bauxite è fondamentale per la produzione di alluminio metallico ed è impiegata anche nell’industria chimica, nella produzione di mattoni refrattari, cemento, acciaio e nel settore petrolifero. La forma calcinata della bauxite è ottenuta tramite il processo di calcinazione a temperature comprese tra 1650-1700 °C.

Essendo un materiale molto duro, con una durezza di 9 nella scala di Mohs, l’allumina calcinata viene utilizzata come abrasivo. La carta vetrata all’ossido di alluminio, le polveri per lucidatura e le sospensioni per lucidatura sono solo alcune delle applicazioni derivate dalla bauxite calcinata.

Corindone: diffusione, proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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7 Maggio 2022

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Il Corindone: caratteristiche e diffusione

Il corindone è un minerale che appartiene al gruppo dell’ematite ed è una forma cristallina di ossido di alluminio con la formula Al2O3. Questo minerale si forma in ambienti geologici ricchi di alluminio e poveri di biossido di silicio, come rocce ignee di colore chiaro come pegmatiti, sieniti e sienite a nefelina. In rocce metamorfiche derivate da sedimenti alluminosi o carbonatici, come calcari e marmi cristallini, il corindone può trovarsi come minerale accessorio.

Diffusione del Corindone

Il corindone si trova spesso concentrato nei depositi alluvionali ed è una fonte significativa di rubini e zaffiri in diverse parti del mondo. Le principali fonti di rubini e zaffiri alluvionali includono Birmania, Cambogia, Sri Lanka, India, Afghanistan e Montana. Negli ultimi decenni, diverse aree dell’Africa, come Madagascar, Kenya, Tanzania, Nigeria e Malawi, sono diventate importanti produttori di rubini e zaffiri.

Il corindone è spesso associato a minerali come calcite, albite, muscovite, spinello, almandino e cianite.

Proprietà del Corindone

Una delle caratteristiche più rilevanti del corindone è la sua durezza, seconda solo a quella del diamante nella scala di Mohs, con un peso specifico che varia da 3,9 a 4,1. Il corindone assume colorazioni e nomi diversi a seconda degli ioni metallici presenti: ad esempio, con incluse di cromo è noto come rubino, mentre in presenza di ferro e titanio diventa zaffiro.

Utilizzi del Corindone

Il corindone viene utilizzato come pietra preziosa per la realizzazione di gioielli di alto pregio, grazie alla sua durezza. Trova impiego anche come abrasivo e nei refrattari per via dell’elevato punto di fusione. Nel settore delle ceramiche, il corindone conferisce caratteristiche antiusura e antiscivolo alle piastrelle. Originariamente sintetizzato per produrre rubini, il corindone viene ora sintetizzato su larga scala per realizzare lenti per satelliti, vetro resistente ai graffi e altri materiali ottici ad alta resistenza.

Topazio: diffusione, proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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7 Maggio 2022

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Il topazio è un silicato di alluminio e fluoro con formula Al₂(SiO₄)(F,OH)₂. Si forma all’interno delle vene o negli spazi intergranulari delle rocce ignee come pegmatite e riolite, durante le fasi finali del raffreddamento del magma.

Formazione del Topazio

I cristalli di topazio si formano rilasciando fluoro durante l’allontanamento di gas nel magma. Si trova in molte località del mondo dove sono presenti rocce di pegmatite e riolite, come Brasile, Pakistan, Sri Lanka, Australia, India, Madagascar, Messico, Myanmar, Namibia, Nigeria, Russia, e Zimbabwe. Negli Stati Uniti, in particolare nello Utah, il topazio è la pietra preziosa statale dal 1969.

Proprietà del Topazio

Il topazio si presenta in diversi colori tra cui incolore, giallo, arancione, marrone, rosso, rosa, blu e verde. I colori più pregiati per la gioielleria sono il rosa, l’arancione, il rosso, il viola e il blu, anche se il topazio naturale tende ad essere incolore. Può essere trattato con varie tecniche per alterarne il colore. Ha un peso specifico tra 3.4 e 3.6 e una durezza di 8 nella scala di Mohs, rendendolo uno dei silicati più duri.

Utilizzi del Topazio

Il topazio di tutti i colori viene utilizzato in gioielleria, ma le varietà blu, arancione e rosa sono le più comunemente impiegate come pietre preziose. Il topazio giallo, marrone e incolore può essere trattato per modificare il colore e renderlo più attraente per la gioielleria.

In conclusione, il topazio è un minerale versatile con varie applicazioni nell’industria della gioielleria, apprezzato per i suoi colori vivaci e la sua durezza.

Acquamarina: diffusione, proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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6 Maggio 2022

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L’acquamarina, appartenente alla famiglia del berillio come lo smeraldo, è un silicato di alluminio e berillio con la formula Be3Al2(SiO3)6. La storia di questa gemma risale al 480 a.C., quando gli antichi Greci scolpivano amuleti con essa, derivando il suo nome dal latino “aqua” che significa acqua e “marina” che significa mare, per il suo colore affascinante.

Come si Formano i Cristalli di Acquamarina

La maggior parte dei cristalli di acquamarina si formano nelle cavità sotto la superficie terrestre durante le fasi finali della cristallizzazione del magma. Il raffreddamento lento fornisce il tempo necessario per lo sviluppo di cristalli di grandi dimensioni.

Diffusione della Gemma

L’acquamarina si trova principalmente in Brasile, nelle pegmatiti e nelle vene delle rocce metamorfiche mineralizzate, oltre che in altri paesi come Afghanistan, Kenya, Madagascar, Malawi e molti altri. In India e Sri Lanka si può trovare in depositi alluvionali.

Proprietà Caratteristiche

La gemma mostra una varietà di tonalità che vanno dal blu verdastro al blu, dovute alle tracce di ferro. Esistono due stati di ossidazione del ferro, Fe2+ e Fe3+, che influenzano il colore della pietra. Il trattamento termico può alterare la tonalità della gemma, eliminando eventuali colori indesiderati.

Ha un peso specifico che oscilla tra 2.6 e 2.8 e una durezza di 7.5-8 nella scala di Mohs, rendendola una delle gemme più dure dopo il diamante, rubino, zaffiro, topazio e crisoberillo, anche se è considerata fragile e può essere facilmente scheggiata.

Acquamarina Sintetica e Usi

A partire dagli anni ’80 in Russia e dai primi anni 2000 nella Repubblica Ceca, è stata creata acquamarina sintetica colorata grazie a cobalto, rame e nichel. Tuttavia, l’uso principale dell’acquamarina rimane nella gioielleria, dove viene utilizzata per realizzare anelli, orecchini, bracciali e pendenti.

Zaffiro: diffusione, proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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5 Maggio 2022

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L’origine e i significati dello zaffiro

Il

zaffiro

, con il suo nome che deriva dal greco σάπφειρος che significa pietra blu, è una pietra preziosa appartenente alla famiglia del

corindone

, insieme al rubino. Questa varietà di corindone è costituita da ossido di alluminio con struttura cristallina α-Al2O3, e tra i suoi molteplici colori spicca il blu.

Formazione e citazioni storiche

Gli zaffiri naturali si sono formati circa 150-200 milioni di anni fa in rocce ignee contenenti feldspatoidi, a causa di processi di origine magmatica e metamorfica. Il loro valore simbolico è antico, trovando menzione nel libro di Tobia della Bibbia. Si narra che le porte di Gerusalemme sarebbero state costruite con zaffiri insieme ad altre pietre preziose.

Diffusione dei giacimenti di zaffiro

I giacimenti di zaffiro sono presenti in varie parti del globo, con pietre di diversa qualità a seconda della provenienza. Paesi come Sri Lanka, Myanmar, Thailandia, Afghanistan, Australia, Tanzania, Kenya, Nigeria, Madagascar e Montana negli Stati Uniti ospitano miniere di zaffiro con caratteristiche chimiche e inclusioni diverse.

Proprietà e variazioni di colore

Lo zaffiro si presenta principalmente di colore blu, ma può variare in base alla composizione. Presenza di ferro conferisce un colore giallo, mentre il vanadio porta tonalità viola e la combinazione di ferro e titanio dona il caratteristico blu intenso. Il valore della pietra dipende principalmente dall’intensità del blu, con esemplari rari come lo zaffiro padparadscha, che mescola tonalità di rosa e arancione.

Usi e applicazioni dello zaffiro

Oltre ai gioielli, lo zaffiro trova impiego nella creazione di cristalli per orologi, strumenti scientifici, wafer elettronici e finestre ad alta durabilità. Grazie alla sua resistenza elevata, conduttività termica e isolamento elettrico, lo zaffiro è una pietra versatile e preziosa in diverse industrie e applicazioni tecnologiche.

Reazione di Sandmeyer: meccanismo

Fabrice Deseaux

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4 Maggio 2022

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La reazione di Sandmeyer: una trasformazione importante in chimica organica

La reazione di Sandmeyer è ampiamente utilizzata in chimica organica per la sintesi di alogenuri arilici da derivati dell’anilina tramite un intermedio diazonio utilizzando alogenuri di rame. Questo metodo è stato scoperto dal chimico svizzero Traugott Sandmeyer nel 1884 e ha aperto la strada alla formazione di diversi composti utili.

Meccanismo della reazione di Sandmeyer

Il meccanismo della reazione di Sandmeyer avviene in più stadi, con il sale di diazonio che, in presenza di alogenuro di rame, subisce la sostituzione del gruppo diazoico con un alogeno. Questo processo avviene per via radicalica e porta alla formazione degli alogenuri arilici desiderati.

Condizioni di reazione

Le condizioni di reazione variano a seconda del tipo di alogenuro arilico che si desidera sintetizzare. Per esempio, per la sintesi di ioduri arilici si utilizza il diiodometano come solvente, per i bromuri arilici si usa il bromoformio e per i cloruri arilici si preferisce il cloroformio.

Applicazioni e importanza della reazione di Sandmeyer

La reazione di Sandmeyer è fondamentale in chimica organica in quanto consente la sintesi di vari composti importanti come nitrili e fenoli a partire da derivati dell’anilina. Questo metodo rappresenta un’importante via per sostituire gruppi amminici aromatici con alogenuri, gruppi -C≡N o gruppi -OH.

In conclusione, la reazione di Sandmeyer ha rivoluzionato il campo della sintesi organica permettendo la produzione di composti chimici di interesse in modo efficiente e controllato. La sua importanza e versatilità ne fanno uno strumento fondamentale per i chimici che operano nel settore della chimica organica.

Agata: diffusione, proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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3 Maggio 2022

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Origine e Formazione delle Agate

Le agate sono formazioni rocciose costituite principalmente da calcedonio che si sono sviluppate nel corso di migliaia di anni all’interno delle cavità di altre rocce come quelle ignee, sedimentarie e metamorfiche che contenevano acque sotterranee ricche di silice. Il calcedonio è una varietà microcristallina di silice che contiene finissime concrezioni di quarzo e moganite. Queste pietre sono spesso associate ad altri minerali come ematite, goethite, calcite, quarzo e alluminosilicati, e si trovano in vari ambienti minerali, con una maggiore presenza nelle rocce magmatiche come il basalto.

Diffusione e Localizzazione

Le agate si trovano in tutto il mondo, soprattutto in luoghi con attività vulcanica passata o presente, come le zone costiere e nei laghi. Paesi come la Germania, il Brasile, l’Uruguay e gli Stati Uniti, in particolare in Arizona, sono famosi per la presenza di agate. Le condizioni fisiche e chimiche come temperatura, pH, concentrazione di SiO2 e contenuto di oligoelementi influenzano il processo di cristallizzazione, dando origine a diverse varietà di agate come quelle a bande, a fortezza, muschiata, a occhio, dendritica e blue lake.

Proprietà delle Agate

Le agate presentano una vasta gamma di colori intensi e multipli dovuti alle tracce di ossidi di ferro, manganese, titanio, cromo e nichel. Queste pietre possono variare dal marrone al bianco, rosso, grigio, rosa, nero e giallo, con bande di colori alternati all’interno dell’agata. La struttura zonata dell’agata, visibile a occhio nudo, è caratterizzata da differenze di colore, spessore e trasparenza delle diverse zone. La pietra ha un peso specifico di 2.6 e un grado di durezza che varia da 6.5 a 7.0 sulla scala di Mohs.

Utilizzi delle Agate

Le agate sono considerate pietre semipreziose e vengono spesso utilizzate come amuleti o nella cristalloterapia, grazie alla credenza che possano influire sulla salute e sul benessere spirituale. Sono apprezzate anche dai collezionisti per i loro colori unici. È importante notare che molte agate con colorazioni particolarmente spettacolari presenti sul mercato sono state sottoposte a trattamenti di tinteggiatura a causa della loro porosità.