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Indicatore universale: componenti

Fabrice Deseaux

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2 Novembre 2017

L’Utilizzo e la Composizione dell’Indicatore Universale per il pH

L’indicatore universale è una preziosa soluzione di colore scuro che contiene una miscela di indicatori, ideale per determinare il pH di una soluzione chimica. Gli indicatori sono sostanze capaci di cambiare colore in base all’ambiente chimico in cui si trovano, offrendo una rapida indicazione del pH presente.

Caratteristiche e Componenti dell’Indicatore Universale

I solventi impiegati per creare l’indicatore universale sono l’acqua e il propan-1-olo, entrambi polari e in grado di solubilizzare sostanze ioniche e polari. In aggiunta, vi è la presenza di idrossido di sodio che neutralizza la soluzione in presenza di indicatori acidi.

Il Rosso Metile: pH e Colorazioni

Il rosso metile è un acido carbossilico con un pKa di 5.1, che assume una colorazione rossa a valori di pH inferiori a 4.4 e gialla a valori superiori a 6.2. Il punto di viraggio del rosso metile avviene intorno al suo pKa, fornendo una rapida indicazione del livello di pH.

Il Blu di Bromotimolo e il Blu di Timolo: Colorazioni in Base al pH

Il blu di bromotimolo, acido debole, varia la propria colorazione in base al pH dell’ambiente: giallo in condizioni acide, blu verdastro a pH neutro e blu intenso in condizioni alcaline. Il blu di timolo, con variazioni di colore da rosso a blu in funzione del pH, conferisce alla miscela un’ampia gamma di indicazioni.

La Presenza della Fenolftaleina nell’Indicatore

La fenolftaleina, anch’essa presente nella miscela, è scarsamente solubile in acqua ma si dissolve agevolmente in soluzioni alcoliche. Essa si presenta incolore in ambienti acidi e rosa in quelli alcalini, arricchendo l’indicatore con una maggiore diversità di colorazioni e indicazioni.

Sintesi dell’Indicatore Universale

La miscela di tutti questi indicatori, ognuno con le proprie peculiarità di colorazione in base al pH, consente di creare un indicatore universale efficace per una vasta gamma di valori di pH, specialmente quando utilizzato con soluzioni trasparenti e incolore. Questo strumento risulta particolarmente utile nelle titolazioni acido-base, offrendo una rapida e comoda valutazione del pH delle soluzioni analizzate.

Glifosato negli alimenti: sintesi, funzioni, rischi

Fabrice Deseaux

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21 Ottobre 2017

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Glifosato negli alimenti: sintesi, funzioni, rischi

Il Glifosato: Caratteristiche e Utilizzo

Il glifosato, un noto erbicida, ha acquisito una certa rilevanza negli ultimi anni per la sua diffusa applicazione. Con un’azione non selettiva ad ampio spettro, va impiegato con attenzione al fine di evitare danni alle piante presenti nell’ambiente circostante.

Origini e Utilizzo del Glifosato

Il glifosato, conosciuto anche come N-(fosfonometil)glicina, è stato sintetizzato per la prima volta nel 1970 dalla multinazionale Monsanto Company, dopo essere stato scoperto nel 1950. Una volta scaduto il brevetto nel 2001, il glifosato è diventato l’erbicida più comunemente utilizzato in tutto il mondo.

Composizione e Sintesi

Il glifosato è un analogo aminofosforico dell’amminoacido glicina. A seconda del pH, può assumere diverse forme zwitterioniche grazie alla presenza di gruppi ionici. La sua sintesi avviene mediante una complessa reazione che coinvolge acido fosforoso e cloridrico, seguiti da un’ossidazione del prodotto ottenuto.

Ruolo e Azione del Glifosato

Il glifosato svolge un’importante funzione nella sintesi degli amminoacidi aromatici fenilalanina, triptofano e tirosina. Inibisce l’enzima 3-fosfoshikimato 1-carbossiviniltransferarasi nel cloroplasto, bloccando la sintesi di importanti componenti per le piante. Inoltre, può formare composti di coordinazione che influenzano i sistemi enzimatici delle piante.

Biodegradabilità e Persistenza

Il glifosato è solubile in acqua, non volatile e principalmente degradato nel terreno attraverso il metabolismo microbico. Tuttavia, la sua persistenza può variare a seconda del pH del terreno e del contenuto di fosforo. Non è facilmente idrolizzato o ossidato, motivo per cui può permanere nel terreno per periodi più o meno lunghi.

Possibili Rischi e Controversie

Come molte sostanze chimiche, l’ampio utilizzo di glifosato solleva preoccupazioni e controversie a livello globale. La valutazione dei potenziali rischi per l’ambiente e la salute umana è oggetto di attenta analisi e dibattiti tra esperti del settore.Il dibattito sul glifosato coinvolge diverse figure, tra produttori, utilizzatori e consumatori.

Le opinioni dei produttori sul glifosato

Secondo i produttori, il glifosato rappresenta un basso rischio per la salute umana e per l’ambiente, poiché si decompone rapidamente nel suolo e nelle acque.

Le controversie sulla classificazione del glifosato

Nel 2015, l’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro ha classificato il glifosato come possibile cancerogeno per gli esseri umani. Questa classificazione ha portato a divise opinioni su come gestire il suo utilizzo, con alcuni paesi che ne vietano l’uso. In Italia, è stata revocata l’autorizzazione all’immissione in commercio a partire dal febbraio di quest’anno.

La questione della pasta alimentare

Tra le polemiche che circondano il glifosato, c’è anche il dibattito sul suo impatto sulla produzione di pasta alimentare. Secondo la Coldiretti, i produttori di pasta importano farine da paesi in cui il glifosato è permesso per motivi economici. I produttori di pasta assicurano ai consumatori che le quantità di glifosato nella pasta sono basse e sottolineano la necessità di importare grano duro per soddisfare la domanda di mercato.

Conclusioni

Il glifosato continua a suscitare dibattiti e preoccupazioni in diverse parti del mondo, con pareri contrastanti tra le varie parti coinvolte. È essenziale monitorare da vicino lo sviluppo degli studi e delle normative sul glifosato per garantire la sicurezza alimentare e la tutela dell’ambiente.

Fertilizzanti: diretti e complessi

Fabrice Deseaux

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19 Ottobre 2017

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L’importanza dei fertilizzanti per la crescita delle piante

I fertilizzanti rappresentano una risorsa fondamentale per garantire alle piante i nutrienti di cui necessitano per crescere in modo sano e vigoroso. Mentre carbonio, idrogeno e ossigeno sono generalmente abbondanti, altri elementi come azoto, fosforo, potassio, zolfo, calcio, magnesio, boro, cobalto, rame, ferro, manganese, molibdeno e zinco sono essenziali per la crescita delle piante.

Macronutrienti e micronutrienti

I macronutrienti come l’azoto, il fosforo e il potassio sono cruciali per lo sviluppo delle piante, mentre i nutrienti secondari come zolfo, calcio e magnesio svolgono un ruolo importante nel garantire una crescita ottimale. I micronutrienti, che includono boro, cobalto, rame, ferro, manganese, molibdeno e zinco, sono necessari in quantità minori ma non per questo meno importanti.

Importanza della corretta alimentazione delle piante

La mancanza di uno di questi nutrienti può causare problemi significativi nella crescita e nello sviluppo delle piante. Secondo la legge di Liebig, la crescita delle piante è limitata dalla disponibilità dell’elemento nutritivo più carente. Pertanto, è fondamentale garantire un’adeguata alimentazione alle piante per favorirne lo sviluppo ottimale.

Fertilizzanti e elementi nutritivi

I fertilizzanti possono essere classificati come diretti se contengono un singolo elemento nutriente o complessi se forniscono più nutrienti contemporaneamente. Ad esempio, l’azoto viene assorbito dalle piante sotto forma di nitrato NO3- o ione ammonio NH4+, essenziali per la crescita e lo sviluppo sano delle piante.

Conclusioni

In conclusione, i fertilizzanti svolgono un ruolo cruciale nell’assicurare alle piante gli elementi nutritivi di cui necessitano per crescere in modo ottimale. Garantire una corretta alimentazione alle piante è fondamentale per favorirne la crescita, la resistenza alle malattie e la produzione di frutti salutari.

Fertilizzanti a base di nitrato di sodio, potassio e ammoniaca

I fertilizzanti costituiti da nitrato di sodio, calcio o potassio, solfato, cloruro, carbonato acido di ammonio, nitrato di ammonio, urea e calciocianammide sono comuni nell’agricoltura. Essi forniscono nutrienti essenziali per favorire la crescita delle piante.

Fertilizzanti contenenti fosforo

Il diidrogenofosfato di calcio Ca(H₂PO₄)₂, un fertilizzante ricco di fosforo, viene ottenuto dal fosfato di calcio presente nei minerali tramite trattamento con acido solforico concentrato. Questo processo chimico permette di trasformare il fosfato di calcio in una forma più facilmente assorbibile dalle piante.

Fertilizzanti potassici

I fertilizzanti potassici variano a seconda dell’anione presente al loro interno e vengono scelti in base al tipo di terreno e alle colture da nutrire. Tra i più comuni si trovano il cloruro, il solfato e il nitrato di potassio.

Fertilizzanti complessi

I fertilizzanti complessi contengono una combinazione di più nutrienti essenziali per le piante. Un esempio è il diammonio idrogenofosfato (NH₄)₂HPO₄, che fornisce azoto e fosforo. Questi fertilizzanti sono spesso ottenuti tramite processi chimici come il processo Odda, che coinvolge la reazione del fosfato di calcio con acido nitrico per produrre acido fosforico e nitrato di calcio.

Nel processo Odda, la reazione porta alla formazione di acido fosforico e nitrato di calcio, che vengono successivamente separati e lavorati per ottenere un fertilizzante complesso attraverso la neutralizzazione con ammoniaca. L’aggiunta di cloruro di potassio può dare origine a fertilizzanti NPK, che contengono azoto, fosforo e potassio in una sola soluzione per una nutrizione completa delle piante.

Riciclaggio della plastica: processi

Fabrice Deseaux

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16 Ottobre 2017

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Il riciclaggio della plastica rappresenta un’importante opportunità per ridurre l’impatto ambientale e prevenire l’esaurimento delle risorse naturali, dato che la plastica è derivata dal petrolio. Fin dalla seconda metà del XIX secolo, la comunità scientifica ha lavorato per sviluppare nuove sostanze con caratteristiche specifiche e costi accessibili.

Solo negli anni ’30 del XX secolo sono state sintetizzate sostanze polimeriche come nylon, polietilene e plexiglass. La vera rivoluzione nell’uso della plastica è avvenuta negli anni ’50 grazie agli studi di Giulio Natta, che ha sviluppato il polipropilene isotattico. Da allora, sono stati creati numerosi polimeri e copolimeri per molteplici scopi, ma la problematica principale è la non biodegradabilità della plastica, che ha portato ad un accumulo nei nostri ecosistemi.

Materiali plastici biodegradabili

La ricerca si è concentrata sull’ottenimento di plastiche biodegradabili e sul riciclo della plastica per ridurne l’impatto ambientale. Attualmente, solo il 14% della plastica viene riciclato e occorre migliorare i sistemi di raccolta e le tecniche di separazione per incrementare questa percentuale.

Spesso il riciclaggio non avviene a causa delle dimensioni ridotte dei materiali o della difficoltà di separare la plastica da altri materiali. Le plastiche raccolte devono essere preventivamente separate per poter essere riciclate.

Processo di separazione

Il processo di separazione delle materie plastiche può essere effettuato manualmente o con tecniche spettroscopiche. La spettrometria IR viene utilizzata per distinguere tra plastica trasparente e translucida, mentre i sensori di colore riconoscono le plastiche colorate. La spettrometria a raggi X rileva la presenza di cloro in materiali come il PVC, mentre lo spettrometro nel vicino infrarosso aiuta a separare tipi di polimeri come polietilene e poliestere.

Recentemente sono stati sviluppati metodi di separazione basati sulla densità per flottazione, che permettono di estrarre la plastica in punti diversi di un tubo. Dopo la separazione, la plastica viene ridotta in pezzi più piccoli, lavata per rimuovere eventuali corpi estranei e fusa per formare granuli per il riciclo.

Il vantaggio del riciclaggio è notevole, poiché riduce l’impatto ambientale e la necessità di smaltire rifiuti in discarica. Riciclare la plastica richiede meno energia rispetto alla produzione di nuovi polimeri.

Conclusione

Per evitare un sovraccarico di plastica nel nostro ambiente, è necessario adottare strategie efficaci e sostenibili per assicurare un futuro vivibile alle prossime generazioni. Il riciclaggio e lo sviluppo di nuove tecnologie per gestire la plastica in modo responsabile sono cruciali per preservare il nostro pianeta.

Inquinamento dell’aria: inquinanti primari

Fabrice Deseaux

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15 Ottobre 2017

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Inquinamento dell’aria: inquinanti primari

L’inquinamento atmosferico è determinato dalla presenza di sostanze in quantità che possono causare danni agli esseri umani, agli animali e alle piante, oltre a compromettere gli ecosistemi. Le fonti dell’inquinamento atmosferico possono essere sia di origine antropica, come le emissioni industriali, che naturali, come le eruzioni vulcaniche o gli incendi boschivi.

Inquinanti primari e secondari

Gli inquinanti atmosferici si dividono in inquinanti primari, rilasciati direttamente nell’atmosfera, e inquinanti secondari, che si formano dalla reazione degli inquinanti primari tra loro o con altri componenti presenti nell’aria.

Principali inquinanti primari

Tra gli inquinanti primari più comuni ci sono il monossido di carbonio, il biossido di azoto, il monossido di azoto, il biossido di zolfo, il particolato, l’ammoniaca e i composti organici volatili.

Monossido di carbonio

Il monossido di carbonio (CO) è un gas tossico incolore e inodore, prodotto da combustioni incomplete di materiali come legna, carbone e combustibili fossili. Quando inalato, il monossido di carbonio può legarsi all’emoglobina nel sangue, formando la carbossiemoglobina, impedendo il trasporto di ossigeno e causando ipossia.

Ossidi di azoto

Gli ossidi di azoto (NOx) sono sottoprodotti delle combustioni, soprattutto dei motori diesel. Vengono emessi anche da impianti industriali che producono acido nitrico e fertilizzanti azotati. Il monossido di azoto si forma dalla reazione tra l’azoto e l’ossigeno nell’aria ad alta temperatura, mentre il biossido di azoto deriva dalla reazione del monossido di azoto con l’ossigeno in eccesso.

Il biossido di azoto, che ha un odore pungente e può irritare occhi, naso e gola, è uno degli inquinanti più diffusi negli ambienti interni delle abitazioni con apparecchi a gas per il riscaldamento e la cottura di cibi.

L’inquinamento atmosferico rappresenta una minaccia per la salute pubblica, riducendo l’aspettativa di vita e aumentando il rischio di patologie respiratorie e cardiovascolari, soprattutto nei bambini e negli individui vulnerabili. Pertanto, è fondamentale adottare misure per ridurre le emissioni inquinanti e proteggere la qualità dell’aria che respiriamo.

Impatti a lungo termine del biossido di azoto

Il biossido di azoto ha effetti a lungo termine che possono influenzare il sistema respiratorio dell’uomo in modo significativo. Questi includono alterazioni polmonari a livello cellulare e tessutale, oltre a un aumento della suscettibilità alle infezioni polmonari batteriche e virali.

Ossidi di Zolfo

Gli ossidi di zolfo, indicati con la formula generica SOx, derivano dalla combustione di combustibili fossili che contengono zolfo come impurità. In particolare, il biossido di zolfo è il principale ossido di zolfo presente nell’atmosfera. A elevate concentrazioni, può essere particolarmente irritante per le vie respiratorie e contribuire al fenomeno delle piogge acide.

Particolato

Il particolato atmosferico è costituito da una varietà di materiali microscopici come polvere, fumo, sabbia, cenere e fuliggine, e può contenere anche sostanze silicee e particelle carboniose. Le fonti di queste particelle includono l’uso di combustibili fossili, le emissioni dei veicoli, l’usura degli pneumatici e processi industriali. Questo tipo di inquinamento rappresenta una minaccia per la salute umana, il clima e gli ecosistemi.

Ammoniaca

L’ammoniaca è un gas incolore dall’odore pungente che ha origine principalmente dalle attività agricole, come gli allevamenti zootecnici e l’uso di fertilizzanti. Questo composto può essere irritante per gli occhi e le vie respiratorie e, in concentrazioni elevate, può causare gravi problemi come l’edema polmonare.

Composti organici volatili

I composti organici volatili, che includono sostanze con diversi gruppi funzionali, sono caratterizzati da una certa volatilità simile a quella dei solventi organici come gli alcoli ed gli eteri. Questi composti derivano principalmente da processi industriali e possono includere alcani e alcheni legati all’industria petrolchimica.

In conclusione, l’inquinamento atmosferico causato da sostanze come il biossido di azoto, gli ossidi di zolfo, il particolato, l’ammoniaca e i composti organici volatili può avere gravi conseguenze sulla salute umana e sull’ambiente, sottolineando l’importanza di adottare misure per ridurne l’impatto.

Impatto degli Inquinanti Organici sulla Salute Umana

Gli inquinanti organici presenti nell’ambiente possono avere effetti significativi sulla salute umana, a seconda del tipo di composto, della concentrazione e del tempo di esposizione. Alcune delle sostanze organiche più comuni che possono essere dannose per la salute includono:

Idrocarburi Aromatici

Gli idrocarburi aromatici vengono utilizzati per la produzione di pitture, colle e smalti. L’esposizione prolungata a queste sostanze può causare irritazioni agli occhi, al naso e alla gola, oltre a mal di testa e nausea.

Composti Organici Alogenati

I composti organici alogenati, sia alifatici che aromatici, sono impiegati come pesticidi e fluidi refrigeranti. Il contatto con queste sostanze può portare a perdita di coordinamento e danni a fegato, reni e sistema nervoso centrale.

Aldeidi

Le aldeidi, diffuse nell’industria agraria, possono provocare irritazioni e problemi respiratori in caso di esposizione prolungata.

Composti Organici Solforati

I composti organici solforati, derivati dal trattamento dei rifiuti animali e dai processi di raffinazione del petrolio, possono avere effetti nocivi sulla salute umana se inalati o assorbiti attraverso la pelle.

Composti Organici Azotati

I composti organici azotati, utilizzati per la produzione di coloranti e polimeri, possono causare mal di testa, nausea e danni agli organi interni in caso di esposizione prolungata.

Effetti sulla Salute

L’esposizione a questi inquinanti organici può generare una serie di problemi per la salute umana, tra cui irritazioni agli occhi, al naso e alla gola, mal di testa, nausea, perdita di coordinamento e danni a fegato, reni e sistema nervoso centrale. Pertanto, è fondamentale adottare misure di prevenzione e controllo per ridurre al minimo l’esposizione a tali sostanze nocive.

Boro: preparazioni, reazioni, composti

Fabrice Deseaux

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4 Ottobre 2017

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Il boro è un semimetallo del blocco p che si trova nel Gruppo 13 e nel 2° Periodo della tavola periodica, con una configurazione elettronica 1s², 2s², 2p¹.

Storia

I composti del boro erano noti fin dall’antichità e denominati in arabo “buraq”, da cui deriva il nome boro. Il boro fu isolato dai chimici francesi Joseph-Louis Gay-Lussac e Louis-Jaques Thénard e, indipendentemente, dal chimico britannico Sir Humphry Davy nel 1808.

Preparazione del boro

Per ottenere il boro si possono utilizzare vari composti, come l’ossido di boro, i borati metallici, gli alogenuri e i tetrafluoroborati metallici. Un metodo comune per la produzione di boro coinvolge la riduzione del tricloruro di boro con idrogeno a elevate temperature.

Reazioni

Il boro, che può essere amorfo o cristallino, reagisce ad alte temperature con l’ossigeno per formare l’ossido di boro. Inoltre, reagisce con cloro, fluoro e bromo per formare i rispettivi alogenuri. In forma cristallina, il boro non reagisce con HCl o HF anche a caldo, ma si ossida lentamente quando è trattato con acido nitrico concentrato.

Composti

I borani sono composti costituiti da boro e idrogeno, con il borano BH₃ come capostipite. Un esempio noto è il diborano B₂H₆, utilizzato in diverse applicazioni industriali.

In aggiunta, il boro ha diversi numeri di ossidazione e forma varie classi di composti tra cui borani, borati, boruri e boroidruri, oltre ad essere presente in alcuni composti organici.Il ruolo del boro e dei suoi composti in chimica organica e inorganica

Il processo di idroborazione degli alcheni ha visto la luce grazie al lavoro del chimico tedesco Alfred Stock, noto per la sintesi e la caratterizzazione dei borani. Stock coniò il termine “borani” in analogia ai composti alcani costituiti da carbonio e idrogeno.

Borati e le loro caratteristiche

I borati sono ossoanioni contenenti boro, con l’anione più semplice BO₃^3- . Oltre a questo, sono noti diborati (B₂O₅^4-), triborati (B₃O₇^5-), e tetraborati (B₄O₉^6-).

Ruolo dei boruri e dei boroidruri

I boruri sono composti in cui il boro è legato a elementi meno elettronegativi come SiB₃. I boroidruri, invece, contengono l’anione BH₄^– e sono ampiamente utilizzati come agenti riducenti nelle sintesi organiche, con esempi noti come il boroidruro di sodio NaBH₄ e quello di potassio.

Applicazioni industriali del boro

Il boro e i suoi composti trovano applicazioni nell’industria degli isolanti in vetroresina, come sbiancanti, nella produzione di fibre di vetro e di vetri speciali. I filamenti di boro sono apprezzati nell’industria aerospaziale per la loro combinazione di resistenza e leggerezza.

Proprietà distintive del carburo e del nitruro di boro

Il carburo di boro è rinomato per la sua elevata resistenza ed è considerato uno dei materiali ceramici più duri al mondo, con una durezza paragonabile a quella del diamante e del nitruro di boro. Il nitruro di boro, noto per la sua durezza e resistenza alle alte temperature, viene impiegato come abrasivo in diversi settori.

Applicazioni in semiconduttori

Infine, il boro e i suoi composti sono utilizzati come dopanti nei semiconduttori di silicio e germanio, svolgendo un ruolo essenziale nella produzione di dispositivi elettronici avanzati.

I colori dell’autunno: clorofilla, carotenoidi

Fabrice Deseaux

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25 Settembre 2017

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I colori dell’autunno: clorofilla, carotenoidi

L’Autunno: il momento dell’anno in cui la natura si trasforma in uno spettacolo di colori mozzafiato e affascinanti. I toni verdi delle foglie lasciano gradualmente spazio a una tavolozza che spazia dal giallo all’arancione, dal rosso al marrone, creando una vera e propria sinfonia cromatica che incanta chiunque posa lo sguardo su di essa.

I Segreti dei Colori Autunnali

Il cambiamento dei colori delle foglie è un processo affascinante che nasconde la magia della chimica delle piante. Durante l’autunno, le giornate si accorciano, le temperature diminuiscono e le piante iniziano a prepararsi per l’inverno, abbandonando le foglie che diventano un peso superfluo per la pianta.

Il Ruolo della Clorofilla

La trasformazione del colore delle foglie inizia con la degradazione della clorofilla, il pigmento responsabile del colore verde delle piante. Durante la fotosintesi, la clorofilla assorbe la luce solare e la trasforma in energia chimica, fondamentale per la vita delle piante. La diminuzione della luce solare in autunno provoca la scomparsa della clorofilla, rivelando i colori nascosti delle foglie.

Inoltre, la luce del sole accelera la decomposizione della clorofilla, portando alla rapida scomparsa del verde delle foglie e alla comparsa di tonalità arancioni, gialle e rosse.

Il Regno dei Carotenoidi

Oltre alla clorofilla, un altro gruppo di pigmenti responsabili dei vivaci colori autunnali sono i carotenoidi. Questi composti, che variano dal giallo all’arancione, assorbono la luce verde e blu e riflettono i toni caldi che caratterizzano il paesaggio autunnale.

Tra i carotenoidi più comuni troviamo il carotene e le xantofille, che conferiscono alle foglie quei toni dorati così tipici dell’autunno.

In conclusione, l’autunno non è solo la stagione della raccolta e del cambiamento, ma anche un momento magico in cui la natura ci regala uno spettacolo di colori unico e indimenticabile. Apprezzare la bellezza dei paesaggi autunnali significa anche comprendere i processi chimici che stanno dietro a ogni foglia che cade, trasformando la natura in un dipinto vivente.

Alchimia d’Autunno: il Cambiamento delle Foglie degli Alberi

Di solito, l’autunno porta con sé un’atmosfera nostalgica e affascinante, in cui le foglie degli alberi si trasformano in una tavolozza di colori vibranti. Ma qual è il segreto di questo magico spettacolo della natura?

La Metamorfosi Autunnale

Con l’avvento dell’autunno, le ore di luce diminuiscono e le temperature si abbassano, innescando cambiamenti negli alberi. La produzione di clorofilla rallenta, causando il rapido sbiadimento del verde delle foglie. È in questo momento che emergono gli altri pigmenti presenti, fino ad allora mascherati dalla clorofilla.

A seconda della specie di albero e delle condizioni ambientali, le foglie possono assumere una varietà di colorazioni suggestive. Ad esempio, le foglie di acero rosso e quercia rossa diventano rosse o viola grazie alla presenza abbondante di antocianine, mentre nel faggio il marrone delle foglie è dovuto alla decomposizione dei tannini.

Influenze Ambientali

Le condizioni meteorologiche svolgono un ruolo fondamentale nella manifestazione dei colori autunnali. Un clima caldo e umido ritarda la decomposizione della clorofilla, mentre le giornate soleggiate favoriscono la formazione delle antocianine. Però, per ottenere una spettacolare esplosione di colori, sono necessari giorni asciutti e soleggiati seguiti da notti fredde e terse.

Il Poetico Letargo Autunnale

Il cambiamento delle foglie ha ispirato poeti e artisti nel corso dei secoli. Con un tocco di malinconia, le foglie che cadono ricordano ricordi e rimpianti, trasportati via dal vento del nord nelle notti più gelide che tendono a cancellare il passato.

L’autunno non è solo il preludio all’inverno, ma una stagione che regala uno spettacolo unico di colori e emozioni. Lasciati incantare dalla bellezza mutevole delle foglie che danzano tra i rami, prima di posarsi delicatamente sul suolo in un tappeto di meraviglia.

Analisi presuntive delle droghe: Test più comuni

Fabrice Deseaux

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17 Settembre 2017

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Analisi presuntive delle droghe: Test più comuni

Analisi Presuntive di Sostanze Stupefacenti

Le analisi presuntive vengono condotte dagli operatori addetti alla prevenzione e repressiome dei traffici di sostanze stupefacenti, prima di essere confermate da analisi di laboratorio apposite.

Vantaggi delle Analisi Presuntive

Le analisi presuntive offrono una risposta rapida ed economica rispetto ai test di conferma, che richiedono tempi più lunghi e apparecchiature sofisticate. Queste analisi sfruttano reazioni colorimetriche con alcuni reagenti per identificare sostanze liquide o in polvere.

Le analisi presuntive possono essere effettuate anche con kit appositamente progettati per facilitarne l’uso.

Test Comuni per l’Identificazione di Sostanze

# Test al Tiocianato di Cobalto

Il test al tiocianato di cobalto è utilizzato per identificare la cocaina. Il reagente viene preparato solubilizzando tiocianato di cobalto in acqua e glicerina. Un campione della sostanza sospetta viene mescolato con il reagente e altri componenti per osservare eventuali reazioni. La presenza di cocaina produrrà una colorazione blu.

# Test Marquis

Il test Marquis è utilizzato per identificare alcaloidi come eroina, morfina, oppiacei e anfetamine. Questo test permette di osservare le variazioni di colore in seguito alla reazione tra la sostanza sospetta e il reagente di Marquis. Colorazioni rosse indicano la presenza di eroina e morfina, mentre colorazioni arancioni scure indicano la presenza di anfetamine.

# Test di Dille-Koppanyi

Il test di Dille-Koppanyi è impiegato per identificare i barbiturati. Questo test si basa sull’uso di due soluzioni specifiche che, in presenza di barbiturati, producono particolari reazioni colorimetriche.

In conclusione, le analisi presuntive sono parte integrante delle attività di controllo e sono fondamentali per identificare e contrastare il traffico di sostanze stupefacenti.Metodo di identificazione di sostanze chimiche tramite test colorimetrici

Il metodo di identificazione di composti chimici attraverso test colorimetrici è uno strumento fondamentale per determinare la presenza di specifiche sostanze. Questi test sono basati sulla variazione del colore che si verifica quando la sostanza in esame reagisce con specifici reagenti. Di seguito verranno descritti tre test ampiamente utilizzati per identificare sostanze specifiche.

Identificazione dell’acetato di cobalto diidrato

Una soluzione contenente 0.1 g di acetato di cobalto (II) diidrato solubilizzato in 100 mL di metanolo e acido acetico glaciale viene utilizzata per identificare la presenza di cobalto. Successivamente, una soluzione al 5% v/v di isopropilammina e metanolo viene aggiunta alla sostanza in esame. La complessazione del cobalto con l’azoto contenuto nei barbiturati produce una colorazione violetta.

Test di Van Urk per l’identificazione dell’LSD

Il test di Van Urk è impiegato per individuare la presenza di LSD. Il reagente di Van Urk, ottenuto solubilizzando p-dimetilamminobenzaldeide in etanolo al 95% e acido cloridrico concentrato, si colora di rosso in presenza di LSD quando viene messo a contatto con la sostanza sospetta.

Test di Duquenois–Levine per l’identificazione della marijuana

Il test di Duquenois–Levine è utilizzato per rilevare la marijuana. Il reagente di Duquenois, costituito da vanillina, acetaldeide ed etanolo, viene miscelato con la sostanza in esame. Al termine del processo, se la marijuana è presente, la fase organica appare colorata di viola.

Limiti dei test colorimetrici

È importante sottolineare che i test colorimetrici sono presuntivi e non rappresentano un metodo di conferma definitivo. Alcune sostanze possono produrre colorazioni simili, determinando quindi falsi positivi. Tuttavia, i test colorimetrici possono aiutare gli operatori a identificare la sostanza incognita restringendo le possibili opzioni. Ad esempio, un risultato positivo al test del tiocianato di cobalto può escludere la presenza di alcune sostanze come LSD, eroina e metanfetamina. Essi forniscono quindi una guida preliminare per l’identificazione delle sostanze.

Renio: storia, ottenimento, composti, reazioni

Fabrice Deseaux

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23 Agosto 2017

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Renio: storia, ottenimento, composti, reazioni

Il ruolo del renio come metallo di transizione del blocco d appartenente al Gruppo 7 e al 6° Periodo, con configurazione elettronica [Xe] 4f^14 5d^5 6s^2, lo rende un elemento interessante dal punto di vista chimico.

Scoperta

La scoperta del renio risale al 1925 ad opera di Ida Tacke-Noddack, Walter Noddack e Otto Carl Berg, i quali lo denominarono così in onore al fiume Reno. Questo elemento raro fu individuato attraverso l’analisi spettroscopica di minerali come la columbite, la gadolinite e la molibdenite, in cui si trova solo in tracce. Nel 1928, i ricercatori riuscirono a estrarre un grammo di renio da 660 kg di molibdenite.

Metodo di Ottenimento

Attualmente, il renio viene ottenuto come sottoprodotto della raffinazione di minerali contenenti molibdeno e rame. L’arrostimento dei minerali con hheptossido di renio Re_2O_7 genera fumi che vengono lavati per produrre una soluzione di acido perrenico HReO_4. Quest’ultimo, tramite l’aggiunta di ammoniaca, forma il perrenato di ammonio, che per riduzione a caldo in presenza di idrogeno produce il metallo secondo la reazione: 2 NH_4ReO_4 + 7H_2 → 2 Re + 2 NH_3 + 8 H_2O.

Proprietà

Il renio, ultimo elemento stabile scoperto, è un metallo con un elevato punto di fusione e di ebollizione, di colore bianco-argentato. Presenta numeri di ossidazione che variano da -3 a +7, eccetto -2. I numeri più comuni sono +7, +6, +4 e +2. Il renio forma sali con gli alogeni, con numeri di ossidazione che variano tra +3 e +7.

Composti

Il renio forma diversi ossidi, tra cui il biossido ReO_2 (+4), il triossido ReO_3 (+6), l’ossido Re_2O_3 (+3) e l’ossido Re_2O_7 (+7). Il ReO_2, di colore rosso simile al rame, è un esempio di uno dei suoi composti ossigenati. Inoltre, interagisce con vari alogeni per formare differenti sali.

Il renio, con la sua storia di scoperta e le sue interessanti proprietà chimiche, rimane un elemento affascinante per la comunità scientifica.Il processo di riduzione dell’ossido di renio (VII) con monossido di carbonio porta alla formazione di ossido di renio (III) e biossido di carbonio. Questa reazione avviene sotto vuoto e a una temperatura di 400°C.

Riduzione e Disproporzione

Sotto vuoto e a 400°C, l’ossido di renio (VI) subisce un processo di disproporzione che lo trasforma in ossido di renio (VII) e ossido di renio (IV).

Applicazioni del ReO₃

L’ossido di renio viene impiegato come catalizzatore nella riduzione delle ammidi e dei gruppi carbonilici. Viene utilizzato anche nell’ossidazione del renio o dei suoi composti a elevate temperature in presenza di aria.

Renio Carbonile

A partire dall’ossido di renio (VII), si può ottenere il renio carbonile, in particolare il direnio decarbonile, tramite una reazione con il monossido di carbonio. Questo composto è un noto catalizzatore per reazioni di idrogenazione, metatesi e reforming.

Reazioni del Renio

Il renio reagisce con l’ossigeno a caldo per formare ossido di renio (VII). Inoltre, può reagire con l’acido nitrico trasformandosi in acido perrenico.

Applicazioni e Uso

Il renio è utilizzato per creare leghe con il platino, impiegate come catalizzatori per la produzione di benzina ad alto numero di ottani e per leghe resistenti ad alte temperature. Queste leghe trovano applicazioni in reazioni catalitiche dove la disattivazione del catalizzatore è un problema.

Utilizzo in Termocoppie

Le leghe di renio e tungsteno sono utilizzate nelle termocoppie in grado di misurare temperature fino a 2200 °C.

Materiale per Spettrometri di Massa

Data la sua altissima temperatura di fusione, superiore ai 3000 °C, il renio è utilizzato come materiale per i filamenti degli spettrometri di massa.

Ossidazione del rame: stadi, azzurrite, malachite

Fabrice Deseaux

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22 Agosto 2017

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Ossidazione del rame: stadi, azzurrite, malachite

Ossidazione Naturale del Rame e la Formazione della Patina Verde

La naturale ossidazione del rame è un processo che si verifica facilmente, come dimostrato dalle statue in bronzo che sviluppano una caratteristica patina verde a causa dell’ossidazione del rame in esse presente. Il rame è un elemento con un potenziale normale di riduzione negativo per la sua trasformazione in Cu+ e Cu2+.

Processo di Ossidazione del Rame

Il rame non ossida in un ambiente acido, ma può ossidarsi in presenza di acido nitrico, un potente ossidante. Questa ossidazione avviene secondo la reazione: Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O.

Fasi dell’Ossidazione del Rame

L’ossidazione del rame in presenza di aria e agenti atmosferici avviene gradualmente, con la formazione di una patina verde le cui reazioni sono complesse e variabili.

Il processo inizia con la formazione di ossido di rame (I): 4 Cu + O2 → 2 Cu2O. Questo ossido viene successivamente ossidato a ossido di rame (II), di colore nero: 2 Cu2O + O2 → 4 CuO.

Negli anni, l’ossido di rame (II) reagisce con biossido di carbonio e vapore acqueo presenti nell’aria per formare carbonati basici di rame (II) come la malachite e l’azzurrite, entrambi pigmenti colorati.

Formazione di Solfati di Rame

In presenza di agenti inquinanti come l’anidride solforica, l’ossido di rame (II) può reagire per formare brochantite, un solfato basico di rame (II): 4 CuO + SO3 + 3 H2O → Cu4(OH)6SO4.

La formazione di questi sali basici dipende dall’umidità e dal livello di inquinamento ambientale.

Metodi di Anticatura del Rame

Nel corso della storia, sono stati sviluppati diversi metodi per ottenere particolari colorazioni sul rame, incluso l’antichizzazione del metallo. Oggi esistono soluzioni commerciali per questo scopo, ma antiche tecniche che prevedono l’uso di composti come solfuro di potassio, ammoniaca, bicarbonato di sodio o uova sode rimangono ancora in uso.

È importante notare che questi metodi dovrebbero essere utilizzati con cauzione e conoscenza, evitando l’esperimento casalingo e lasciando tali processi a professionisti esperti.

Reazioni catalitiche: esempi, idrogenazione, decomposizione del perossido di idrogeno

Fabrice Deseaux

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20 Agosto 2017

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Reazioni catalitiche: esempi, idrogenazione, decomposizione del perossido di idrogeno

Catalizzatori e Reazioni Catalitiche: Un’Introduzione

Le reazioni catalitiche, sebbene spontanee, richiedono un’elevata energia di attivazione e quindi possono avvenire in tempi più o meno lunghi. Nel 1835, il chimico svedese Jöns Jacob Berzelius, durante le sue ricerche, scoprì che alcune sostanze avevano la capacità di accelerare il decorso di una reazione.

Queste sostanze sembravano non partecipare attivamente alla reazione e rimanevano invariate. Tuttavia, accelerare una reazione industriale significava ottenere un guadagno economico notevole.

Il Ruolo dei Catalizzatori

La ricerca sui [catalizzatori](http://chimicamo.org//chimica-generale/catalizzatori/) portò alla comprensione che essi agiscono sulla cinetica di una reazione, abbassando l’energia di attivazione necessaria per innescarla. Questo concetto è illustrato dall’immagine dell’energia di attivazione.

Molti [metalli di transizione](http://chimicamo.org//chimica-generale/metalli-di-transizione/) o alcuni dei loro composti possono essere utilizzati come catalizzatori grazie alla varietà dei loro [numeri di ossidazione](http://chimicamo.org//chimica-generale/numeri-di-ossidazione-dei-metalli-di-transizione-2/), dovuta alla configurazione degli ioni metallici di transizione.

Tipologie di Catalisi

La catalisi può essere omogenea, se la reazione avviene interamente in una fase che include anche il catalizzatore, oppure eterogenea, se avviene per interazione di una molecola di reagente con centri attivi su una superficie solida.

Esempi di Catalisi

Fin dai primi anni dell’Ottocento, sono stati descritti processi catalitici significativi. Ad esempio, nel 1831 la sintesi dell’acido solforico, noto all’epoca come olio di vetriolo, a partire dall’acido solforoso e ossigeno utilizzando platino finemente suddiviso.

Il platino è stato impiegato anche nella reazione di ossidazione dell’ammoniaca nel 1838.

Decomposizione del Perossido di Idrogeno

Un esempio interessante di reazione catalitica è la decomposizione del perossido di idrogeno, che avviene lentamente in assenza di catalizzatori:

2 H2O2 → 2 H2O + O2

Tuttavia, in presenza di determinati catalizzatori, come nel caso della catalisi eterogenea, questa decomposizione avviene rapidamente.

In conclusione, l’utilizzo di catalizzatori in diverse reazioni ha rivoluzionato diversi processi industriali, consentendo un notevole aumento dell’efficienza e dell’economicità dei processi chimici.

La Chimica del Biossido di Manganese e Altri Ossidi

Il biossido di manganese, noto anche come MnO2, è stato oggetto di studi sulla cinetica delle reazioni insieme ad altri ossidi come l’ossido di ferro (III) Fe2O3, l’ossido di rame (II) CuO, il biossido di afnio HfO2, l’ossido di gadolinio (III) Gd2O3 e il biossido di cerio CeO2.

Idrogenazione e la sua Importanza Industriale

Un importante processo industriale ampiamente utilizzato nel settore alimentare è l’idrogenazione, che consiste nella saturazione parziale di grassi polinsaturi per convertirli in grassi solidi come quelli presenti nella margarina.

La reazione di idrogenazione segue il seguente schema: CnH2n + H2 → CnH2n+2. Queste reazioni avvengono in fase eterogenea con l’ausilio di catalizzatori come il rutenio, il palladio, il cobalto, il rodio, il platino o il Nichel Raney.

Sintesi dell’ammoniaca e il Ruolo dei Catalizzatori

Una delle reazioni catalitiche più significative che ha rivoluzionato il settore dei fertilizzanti e degli esplosivi è la sintesi dell’ammoniaca. Questo processo, sviluppato da Fritz Haber, impiega azoto e idrogeno in presenza di un catalizzatore eterogeneo a base di ferro.

La reazione chimica della sintesi dell’ammoniaca è la seguente: N2 + 3 H2 → 2 NH3. Inizialmente si utilizzava il tetrossido di osmio come catalizzatore, ma a causa dei costi elevati e della scarsa disponibilità, si preferì utilizzare il ferro attivato con ossidi di metalli alcalini.

Sintesi dell’Acido Solforico e la sua Importanza Industriale

Altro importante processo chimico è la sintesi dell’acido solforico, la cui produzione è indice dell’attività chimica di una nazione. Questa reazione catalitica riveste un ruolo fondamentale nei processi industriali e chimici.

Sintesi del Polipropilene Isotattico

Una delle reazioni catalitiche di maggiore rilevanza industriale è la sintesi del polipropilene isotattico. Questa reazione è stata così significativa che uno scienziato italiano, Giulio Natta, ha ricevuto il Premio Nobel per la Chimica. Insieme a Karl Ziegler, Natta ha scoperto i catalizzatori stereospecifici che vengono ancora oggi chiamati catalizzatori Ziegler Natta in loro onore.

Il monomero utilizzato per questa sintesi è il propilene, e la reazione di polimerizzazione avviene attraverso un processo che orienta tutti i gruppi -CH₃ nello stesso lato della catena polimerica in modo regolare, dando origine al polipropilene isotattico.

Il catalizzatore coinvolto in questo processo è composto da un catalizzatore principale e da un co-catalizzatore, che nel caso specifico può essere il tricloruro di titanio TiCl₃ o il tetracloruro di titanio TiCl₄ affiancati da Al(C₂H₅)₂Cl o Al(C₂H₅)₃. Un esempio di sistema catalizzatore utilizzato è TiCl₃/Al(C₂H₅)₂Cl.

Questo processo dimostra come la ricerca possa portare a risultati inaspettati, consentendo lo svolgimento di reazioni che, sebbene termodinamicamente favoriti, richiedono un catalizzatore specifico per avvenire in maniera efficiente e controllata.

Indio: proprietà, composti, usi

Fabrice Deseaux

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16 Agosto 2017

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L’Indio è un elemento metallico del blocco p della tavola periodica, appartenente al Gruppo 13 e al 5° Periodo, con una configurazione elettronica di [Kr] 4d10 5s2 5p1. Scoperto nel 1863 dai chimici tedeschi Ferdinand Reich e Hieronymus Theodor Richter mentre cercavano tracce di tallio in un minerale contenente zinco.

Caratteristiche dell’Indio

Questo metallo ha un colore bianco-argento ed è duttile e tenero al punto da poter essere tagliato con un coltello, simile al sodio. Presenta proprietà intermedie tra il gallio e il tallio, che fanno parte del suo stesso gruppo. Allo stesso modo dello stagno, se una barra di indio viene piegata, emette un rumore noto come grido dello stagno a causa di modifiche nella struttura cristallina.

Proprietà Chimiche

L’Indio ha diversi numeri di ossidazione, tra cui +3 e +1 i più diffusi. Si dissolve negli acidi ma non reagisce con l’ossigeno a temperatura ambiente. A temperature elevate, reagisce con arsenico, antimonio, fosforo, zolfo, selenio, tellurio e con gli alogenidi.

Composti dell’Indio

I composti contenenti Indio con stato di ossidazione +3 agiscono come acidi di Lewis per la loro elettronegatività. L’ossido di indio (In2O3) è ottenuto principalmente tramite la decomposizione termica dell’idrossido di indio (III) secondo la reazione:

2 In(OH)3 → In2O3 + 3 H2O

L’ossido di indio si presenta come un solido amorfo di colore giallo a basse temperature, mentre a temperature elevate mostra una forma cristallina rossa-marrone.

Links Utili

– Per saperne di più sugli elementi del blocco p, consulta [Chimica Today](https://chimica.today/chimica-generale/elementi-del-blocco-p)
– Scopri di più su Ferdinand Reich su [Wikipedia](https://it.wikipedia.org/wiki/Ferdinand_Reich)
– Per informazioni dettagliate sui numeri di ossidazione, leggi l’articolo su [Chimicamo.org](http://chimicamo.org//chimica-generale/numero-di-ossidazione-e-periodicita/)

Indio: Proprietà e Utilizzi

L’indio è un elemento chimico versatile che può reagire con vari composti per formare diversi materiali utili in diversi settori. Uno dei modi per ottenere il nitruro di indio è reagire l’ossido di indio con ammoniaca secondo la seguente reazione: *In2O3 + 2 NH3 → 2 InN + 3 H2O*.

Da una soluzione basica contenente sali di indio, si può ottenere l’idrossido di indio sotto forma di cristalli bianchi. Inoltre, l’indio reagisce con gli alogeni per formare i rispettivi alogenuri, come nel caso del cloruro di indio: *2 In + 3 Cl2 → 2 InCl3*.

Applicazioni dell’Indio

Dopo la Prima Guerra Mondiale, si scoprì che l’indio poteva stabilizzare le leghe non ferrose ed è stato utilizzato per questo scopo. Successivamente, è diventato un componente importante nelle leghe a basso punto di fusione, come la lega di indio-gallio che viene utilizzata come alternativa al mercurio e fonde a 16°C con una particolare composizione.

L’indio ha anche la capacità di bagnare il vetro, il che lo rende utile nella produzione di specchi resistenti alla corrosione. I film sottili di ossido di indio e stagno sono comunemente utilizzati nei display a cristalli liquidi.

Negli ultimi trent’anni, l’indio ha trovato ampio impiego nel campo dei semiconduttori, utilizzato per dopare il germanio e nei transistor al germanio. Inoltre, l’ossido di indio e il solfuro di indio sono impiegati in resistori, fotoconduttori e termistori ad alta precisione.

Un composto particolarmente interessante è il fosfuro di indio (InP), simile all’arseniuro di gallio, utilizzato nell’elettronica ad alta potenza e frequenza per la sua elevata velocità dell’elettrone.