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Acido piruvico: proprietà, funzioni, sintesi, usi

Fabrice Deseaux

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17 Dicembre 2016

Acido piruvico: proprietà, funzioni, sintesi, usi

Acido Piruvico: Struttura e Ruolo Metabolico

L’acido piruvico, noto anche come acido 2-ossopropanoico, è un semplice α-chetoacido con formula CH₃COCOOH. A differenza di altri acidi organici, presenta un gruppo carbonilico in posizione α rispetto al gruppo carbossilico. La sua acidità è dovuta alla presenza di due atomi di carbonio ibridati sp² che stabilizzano la base coniugata, il piruvato (CH₃COCOO⁻), con un pKₐ di 2.5.

Proprietà dell’Acido Piruvico

L’acido piruvico gioca un ruolo cruciale nel metabolismo energetico degli organismi viventi. In condizioni fisiologiche, il piruvato è presente in concentrazioni molto superiori rispetto all’acido piruvico. È solubile in acqua, stabile alle condizioni ambientali ma sensibile alla luce.

Funzioni Biologiche

L’acido piruvico partecipa a numerosi processi biochimici, in particolare nella glicolisi. Durante la glicolisi, il glucosio si converte in due molecole di acido piruvico in presenza di ossigeno. Questo composto è essenziale nel metabolismo dei carboidrati, dei lipidi e degli amminoacidi.

Il piruvato prodotto dalla glicolisi subisce una decarbossilazione ossidativa nel mitocondrio catalizzata dalla piruvato deidrogenasi, generando acetil-CoA, un importante intermedio metabolico. Da questa molecola si originano sia gli amminoacidi che il colesterolo e i corpi chetonici.

Sintesi dell’Acido Piruvico

In laboratorio, l’acido piruvico può essere sintetizzato facendo reagire acido tartarico e solfato acido di potassio a caldo. Questo processo permette di ottenere l’acido piruvico per scopi sperimentali e di ricerca.

L’acido piruvico si pone dunque come una molecola chiave nel metabolismo energetico e nella regolazione delle vie metaboliche fondamentali per il corretto funzionamento delle cellule.Benefici e Utilizzi dell’Acido Piruvico

L’acido piruvico è presente in alcuni alimenti come formaggio, mele rosse, vino rosso, asparagi, carne di manzo e pane di grano, anche se in quantità limitate. I derivati dell’acido piruvico, come i sali ed esteri, sono utilizzati negli integratori alimentari per favorire la perdita di peso. Inoltre, il piruvato migliora il trasporto del glucosio nei muscoli, riducendo così il senso di fatica, mentre il piruvato di calcio accelera il metabolismo degli acidi grassi nel corpo umano per ridurre il grasso.

Associazione con la creatina

L’associazione creatina-acido piruvico è nota per migliorare le prestazioni fisiche, in particolare le funzioni cerebrali e la memoria.

Usi Dermocosmetici

In dermocosmesi, l’acido piruvico in soluzione alcolica viene impiegato per trattare l’acne, le iperpigmentazioni e l’invecchiamento della pelle. Attraverso l’applicazione come peeling, l’acido piruvico riduce lo spessore cutaneo sull’epidermide e stimola la formazione di collagene, glicoproteine e fibre elastiche sul derma.

Effetti di Combinazione

Inoltre, in combinazione con l’acido lattico e l’acido azelaico noto come acido nonandioico, l’acido piruvico viene utilizzato come peeling per le sue proprietà antibatteriche, esfolianti e per la riduzione delle cicatrici.

Applicazioni Studiate per il Cancro

Infine, i derivati dell’acido piruvico, in particolare il 3-bromopiruvato, sono oggetto di studio per potenziali applicazioni nel trattamento del cancro.

Glucosio: struttura, reazioni, funzioni, usi

Fabrice Deseaux

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12 Dicembre 2016

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Glucosio: struttura, reazioni, funzioni, usi

Il glucosio, un monosaccaride con formula C6H12O6, è classificato come aldoesoso poiché è costituito da sei atomi di carbonio e contiene un gruppo aldeidico, rendendolo uno zucchero riducente. La sua struttura ciclica predominante è il glucopiranosio, composto da 6 atomi con un ossigeno.

Andreas Marggraf, nel 1747, isolò per primo il glucosio, il cui nome deriva dal greco “γλυκός” che significa dolce, attribuitogli da Jean Baptiste Andre Dumas nel 1838. Il glucosio è comunemente trovato in alimenti come il miele, la frutta secca e fresca, e le verdure.

Questo zucchero è il prodotto del metabolismo dei carboidrati, essenziale come fonte energetica per gli organismi viventi. Quando il glucosio viene ossidato nel metabolismo, i prodotti di reazione sono biossido di carbonio, acqua ed energia utilizzata dalle cellule per le attività metaboliche.

Il processo fotosintetico delle piante converte biossido di carbonio e acqua in glucosio, utilizzando la luce solare come fonte energetica. Questa reazione richiede +2870 kJ/mol di energia libera ΔG, dimostrando la necessità di una fonte energetica esterna, come la luce solare, per avvenire.Il ruolo fondamentale dell’ossidazione del glucosio nell’organismo umano si manifesta attraverso una serie di complesse reazioni biochimiche che forniscono energia alle cellule. Un passaggio cruciale di questo processo è rappresentato dalla glicolisi, la cui etimologia deriva dalle parole greche “γλυκός” (dolce) e “λύσις” (scissione).

La glicolisi porta alla formazione di piruvato, molecola indispensabile per avviare i processi legati alla respirazione cellulare, inclusi quelli del ciclo di Krebs, che si svolgono durante la respirazione aerobica. La maggior parte dell’energia prodotta dall’ossidazione del glucosio viene impiegata nella conversione di ADP in ATP, un passaggio essenziale per la sintesi di RNA e per la corretta interconnessione tra catabolismo e anabolismo.

Applicazioni del Glucosio

Le funzioni biologiche del glucosio sono ampiamente note, tuttavia le sue potenzialità nel settore gastronomico sono meno conosciute. Questo zucchero viene frequentemente impiegato nell’industria alimentare, in particolare nella produzione di gelati, sorbetti, gelatine di frutta e prodotti da forno sotto forma di sciroppo.

In passato, il dolcificante principale era il miele, ricco di glucosio, ma la sua difficoltà di dosaggio e il rischio di rendere i cibi poco commestibili con una cottura eccessiva hanno spinto verso l’utilizzo dello zucchero da cucina a base di saccarosio, che ha gradualmente sostituito il miele, pur privando i prodotti del profumo e della fragranza caratteristici.

Proprietà del Glucosio

Il glucosio, per le sue caratteristiche di maggiore digeribilità e minore apporto calorico rispetto allo zucchero, potrebbe trovare interessanti applicazioni anche in ambito culinario, specialmente in una cucina attenta alle tradizioni e alla salute. Infatti, grazie alle sue proprietà uniche, il glucosio potrebbe diventare un ingrediente prezioso in ricette modernizzate e consapevoli.

Flocculanti anionici, cationici, meccanismo di azione

Fabrice Deseaux

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6 Dicembre 2016

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Flocculanti anionici, cationici, meccanismo di azione

Il significato della flocculazione è legato all’aggregazione delle particelle presenti in un sistema colloidale dopo la coagulazione. Questo processo ha diversi utilizzi pratici, tra cui il trattamento delle acque per renderle più purificate, la stabilizzazione delle sospensioni nel campo farmaceutico e per conferire limpidezza al vino nell’industria enologica.

Flocculanti e la loro funzione

Gli agenti flocculanti sono imprescindibili per aggregare le particelle sospese e facilitare le operazioni di sedimentazione, chiarificazione, filtrazione e centrifugazione. Queste sostanze hanno diverse caratteristiche, come il peso molecolare e la carica, che influenzano la loro efficacia in un determinato range di pH.

Fattori che influenzano la velocità della flocculazione

La velocità con cui avviene la flocculazione dipende da vari elementi, come l’agitazione e il riscaldamento della soluzione, che aumentano l’energia cinetica delle particelle sospese. Anche il volume della soluzione e la quantità di flocculante utilizzata giocano un ruolo significativo nel processo di flocculazione.

Il potenziale zeta è un concetto chiave che deriva dalle cariche elettrostatiche superficiali delle particelle, contribuendo alla formazione di aggregati. Esso rappresenta la natura e la struttura del doppio strato elettrico presente tra le particelle e il liquido circostante.

Flocculanti anionici e cationici

I flocculanti anionici interagiscono con cariche positive (potenziale zeta positivo), mentre i flocculanti cationici agiscono con cariche negative (potenziale zeta negativo). Alcuni esempi di flocculanti comunemente utilizzati includono il silicato di sodio, la bentonite, il solfato di alluminio, l’allume, derivati dell’amido, polimeri come la poliacrilammide.

Meccanismo di azione dei flocculanti

I flocculanti ionici come il solfato di alluminio interagiscono con le particelle colloidali in soluzione facendole precipitare. Al contrario, i flocculanti polimerici come la poliacrilammide hanno lunghe catene con elementi elettronegativi che favoriscono l’aggregazione e la precipitazione delle particelle colloidali in modo rapido.

Nuovi approcci come i bioflocculanti sono oggetto di studio e potrebbero rappresentare una soluzione alternativa e sostenibile rispetto ai flocculanti tradizionali.

Nitruri: ionici, covalenti, interstiziali, proprietà

Fabrice Deseaux

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26 Novembre 2016

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Nitruri: ionici, covalenti, interstiziali, proprietà

I nitruri sono composti che contengono azoto con un numero di ossidazione -3 e che presentano una vasta gamma di proprietà e applicazioni. Questi composti si formano tramite legami con non metalli come zolfo, boro e fosforo, metalli alcalini come il litio, metalli alcalino terrosi, metalli di transizione e lantanidi.

Proprietà dei nitruri

I nitruri hanno un alto punto di fusione e una banda proibita che varia da 0.7 eV per il nitruro di indio a 6.2 eV per il nitruro di alluminio. Sono conosciuti per essere refrattari a causa dell’energia reticolare elevata dovuta alla forte attrazione di N3- con gli altri elementi. Ad esempio, il nitruro di titanio e il nitruro di silicio sono esempi di nitruri refrattari, mentre il nitruro di boro, con una struttura a strati, è un eccellente lubrificante.

In base al tipo di legame tra azoto e gli altri elementi, i nitruri possono essere classificati come ionici, interstiziali o covalenti. Nei nitruri ionici, come il nitruro di calcio, il catione metallico e l’anione N3- formano legami di tipo ionico e possono subire idrolisi per produrre ammoniaca e l’idrossido metallico. Il litio è l’unico metallo alcalino che forma nitruri, mentre tutti i metalli alcalino terrosi possono formare nitruri.

Applicazioni dei nitruri

I nitruri sono ampiamente utilizzati in vari settori, che vanno dalle costruzioni aeree alla componentistica per autoveicoli. Trovano impiego anche nei semiconduttori, in cui il gallio, l’indio e l’alluminio sono i metalli predominanti. Grazie alle loro proprietà uniche, i nitruri sono materiali importanti per lo sviluppo di tecnologie innovative e applicazioni avanzate.Nitruro di Litio e Altri Tipi di Nitruri

I nitruri sono composti chimici formati da azoto con un diverso metallo o non metallo. Questi composti possono essere categorizzati in diversi tipi a seconda dei materiali coinvolti e della loro struttura. Vediamo alcuni esempi di nitruri e le loro caratteristiche distintive.

Nitruri Ionici

I nitruri ionici sono composti che contengono uno ione azoto con un altro ione metallico. Alcuni esempi includono Li₃N, Mg₃N₂ e LaN. Questi nitruri possono essere binari o ternari, come LiMgN, Li₅TiN₃ e Li₂CeN₂. La struttura del nitruro di litio, per esempio, è caratterizzata da due piani adiacenti di atomi, uno contenente sei atomi di Li attorno a un atomo di azoto e l’altro con solo atomi di Li.

Nitruri Interstiziali

I metalli di transizione possono formare nitruri interstiziali in cui l’azoto occupa gli spazi vuoti nella struttura cristallina dei metalli. Questi composti sono generalmente binari e hanno punti di fusione elevati, alta conducibilità e relativa stabilità chimica. Un esempio di reazione di un nitruro interstiziale è dato dal nitruro di vanadio che, con acidi come l’H₂SO₄, produce ammoniaca e idrogeno gassoso.

Nitruri Covalenti

I nitruri covalenti sono composti formati da un non metallo o da un metallo di transizione con azoto. Questi composti hanno una stabilità chimica elevata e un’ampia banda proibita. Per esempio, Si₃N₄ ha circa il 30% di carattere ionico e il 70% di carattere covalente. Alcuni esempi di nitruri covalenti sono BN, GaN e Ge₃N₄, mentre tra quelli ternari possiamo citare BeSiN₂, CaGeN₂ e Mn₂PN₃.

In conclusione, i nitruri sono materiali diversificati con caratteristiche uniche che li rendono importanti in diversi settori della chimica e della tecnologia.

Proteine contenute nel bianco d’uovo

Fabrice Deseaux

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23 Novembre 2016

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Le molteplici proprietà benefiche del bianco d’uovo

Il bianco d’uovo è una ricca fonte di proteine, che lo rendono uno degli alimenti più salutari per il nostro organismo. Le proteine contenute negli albumi sono oggetto di numerosi studi nel campo della scienza alimentare, della biochimica e delle trasformazioni alimentari.

Benefici nutrizionali dell’albume

L’albume è costituito principalmente da acqua (circa il 90%), ma contiene anche una quantità ridotta di grassi (circa 5 grammi) e di colesterolo (211 milligrammi). Queste caratteristiche lo rendono una scelta preferita da chi desidera limitare l’assunzione di grassi e calorie, considerando che un albume fornisce solo 17 calorie rispetto alle 72 di un uovo intero.

Il ruolo delle uova nella dieta e nello sport

Le uova, in particolare gli albumi, sono consigliati in diverse occasioni: sono infatti indicati nelle diete ipocaloriche per il loro basso contenuto calorico e, grazie al loro elevato valore biologico, sono un sostegno prezioso per chi desidera aumentare la massa muscolare.

L’utilizzo dell’albume nell’industria alimentare

L’industria alimentare ha risposto alla crescente domanda di albumi offrendo soluzioni pratiche come albume in polvere o liquido, confezionati in comode confezioni da chilo, equivalenti a 32 albumi freschi.

Le principali proteine presenti nel bianco d’uovo

Nel bianco d’uovo troviamo diverse tipologie di proteine, ognuna con caratteristiche e funzioni specifiche:
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Ovalbumina

: costituisce il 55% delle proteine dell’albume, resistendo fino a 84°C prima di denaturarsi.
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Conalbumina

o ovotransferrina: rappresenta circa il 13% delle proteine dell’albume e ha la capacità di legare il ferro formando complessi.
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Ovomucoide

: presente nel 10% delle proteine dell’albume, denatura a 79°C.
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Ovomucina

: costituisce il 2% delle proteine dell’albume e ha una natura gelatinosa insolubile in acqua.
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Lisozima

: costituisce il 3.5% delle proteine, appartenente alla famiglia degli enzimi glicoside.

Il bianco d’uovo rappresenta una preziosa risorsa proteica, versatile e economica, adatta a diverse esigenze alimentari e sportive.Le proteine presenti nel bianco d’uovo svolgono diverse funzioni biologiche all’interno dell’organismo. Tra queste proteine troviamo le idrolasi, che sono enzimi che catalizzano l’idrolisi di legami glicosidici, essenziali per la trasformazione di zuccheri complessi come i polisaccaridi in monosaccaridi. Un altro componente del bianco d’uovo è l’avidina, una glicoproteina tetrametrica che rappresenta lo 0.05% delle proteine presenti nell’albume; la sua funzione principale è quella di legare specificamente la biotina, proteggendo così il bianco d’uovo dalle invasioni batteriche.

Le ovoglobuline, globuline contenute nell’albume, sono dotate di elevata viscosità e sono essenziali per la formazione della schiuma. Queste proteine denaturano a caldo e sono insolubili in acqua ma solubili in soluzioni saline. Sono classificate in G1, G2 e G3 in base alle rispettive mobilità elettroforetiche. Un’altra proteina presente nel bianco d’uovo è l’ovoinibitore, costituente lo 0.1% delle proteine al suo interno, che inibisce enzimi proteolitici come la tripsina e la chimotripsina, ma possono essere eliminati con la cottura.

Allergeni

La maggior parte delle proteine contenute nel bianco d’uovo sono considerate allergeni. Le reazioni allergiche derivano dall’errata identificazione delle proteine da parte del sistema immunitario, che le considera dannose, scatenando così una risposta infiammatoria con il rilascio di istamina e altre sostanze. Queste reazioni possono manifestarsi con sintomi come asma, senso di costrizione, crampi, nausea, vomito, rinite allergica, infiammazioni cutanee e orticaria. È importante prestare attenzione a queste reazioni allergiche e consultare un medico in caso di sintomi sospetti.

Catalizzatori per trasferimento di fase: funzioni, meccanismo

Fabrice Deseaux

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12 Novembre 2016

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Catalizzatori per trasferimento di fase: funzioni, meccanismo

Catalizzatori per trasferimento di fase (PTC): una guida completa

I catalizzatori per trasferimento di fase (PTC) sono utilizzati per facilitare la migrazione di un reagente da una fase all’altra all’interno di un sistema eterogeneo liquido-liquido. Questo sistema è composto da due fasi immiscibili, generalmente una fase acquosa e una fase organica.

Funzioni dei catalizzatori per trasferimento di fase

I catalizzatori PTC sono comunemente impiegati nelle reazioni tra anioni o cationi e sostanze organiche. Poiché molti anioni e cationi sono solubili in acqua ma non nei solventi organici, e le sostanze organiche reattive non sono solubili in acqua, i catalizzatori PTC agiscono come navetta tra i due solventi. Essi legano l’anione o il catione e li trasportano nella fase organica per consentire la reazione con il reagente contenuto in essa, formando il prodotto di reazione tramite un meccanismo di estrazione.

Esempi di catalizzatori per trasferimento di fase

I catalizzatori per il trasferimento di anioni sono spesso sali di ammonio quaternari, mentre quelli per il trasferimento di cationi sono gli eteri corona. Un esempio pratico di applicazione di catalizzatori PTC è la reazione tra 1-cloroottano e cianuro di sodio, dove l’aggiunta di un catalizzatore come il cloruro di tetraesilammonio accelera la reazione, aumentandone la resa.

Meccanismo di azione dei catalizzatori PTC

Il meccanismo della reazione coinvolge un sale di ammonio quaternario, noto come Quat, che agisce come navetta tra le fasi acquosa e organica. Questo permette lo scambio degli ioni tra le due fasi, facilitando la formazione del prodotto di reazione.

Fattori che influenzano la reazione

I principali fattori che influenzano la reazione catalizzata dai PTC sono la superficie interfacciale, la natura dell’anione, le dimensioni del catione del sale di ammonio, la temperatura, l’agitazione e il tipo di solvente organico utilizzato.

Applicazioni industriali dei catalizzatori per trasferimento di fase

I catalizzatori per trasferimento di fase trovano applicazioni in diversi settori industriali, dalla sintesi di poliesteri, pesticidi, prodotti farmaceutici e cosmetici. Questi catalizzatori permettono l’utilizzo di materie prime economiche e disponibili, riducendo la dipendenza da condizioni anidre, solventi costosi e sostanze tossiche.

In conclusione, i catalizzatori per trasferimento di fase svolgono un ruolo cruciale nel facilitare reazioni altrimenti difficili tra composti solubili in fasi diverse, consentendo processi più efficienti e sostenibili.

Ioni aromatici: catione ciclopropenilico, anione ciclopentadienilico, ione tropilio

Fabrice Deseaux

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7 Novembre 2016

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Ioni aromatici: catione ciclopropenilico, anione ciclopentadienilico, ione tropilio

Gli ioni aromatici: caratteristiche e regole di Hückel

Nel campo della chimica organica, gli ioni aromatici sono specie cariche che seguono specifiche regole per essere considerate aromatiche. Nel 1931, Erich Hückel ha introdotto uno studio teorico basato sulla teoria degli orbitali molecolari, affermando che i sistemi ciclici planari con una nuvola π ininterrotta, contenenti un numero di elettroni π pari a 4n + 2, dove n è un numero intero, presentano una particolare stabilità.

Ad esempio, con n = 0, un composto contenente (4 * 0) + 2 = 2 elettroni π sarà aromatico. Con n = 1, un composto contenente (4 * 1) + 2 = 6 elettroni π, come ad esempio il benzene, sarà aromatico. Analogamente, con n = 2, un composto contenente (4 * 2) + 2 = 10 elettroni π sarà anch’esso aromatico.

La classificazione si articola in:

– Aromatici: 2, 6, 10, 14, 18 elettroni π
– Antiaromatici: 4, 8, 12, 16, 20 elettroni π

Tra gli esempi di composti aromatici troviamo benzene, naftalene, antracene, naftacene e composti eterociclici aromatici come il furano, il pirrolo, l’imidazolo, la piridina, la pirimidina, l’indolo e la chinolina.

Ioni aromatici

In aggiunta ai composti aromatici, esistono anche ioni aromatici. Un esempio semplice è il catione ciclopropenilico, con formula C₃H₃⁺. Mentre il ciclopropene non è aromatico nonostante presenti 2 elettroni π a causa di un atomo di carbonio ibridato sp³, il catione ciclopropenilico, ottenuto per rimozione di un atomo di idrogeno come ione H⁺, rispetta la regola di Hückel avendo tutti gli atomi di carbonio ibridati sp².

Anione ciclopentadienilico

Un altro esempio di ione aromatico è l’anione ciclopentadienilico, con formula C₅H₅⁻. Esso deriva…

Ciclopentadiene e la sua reazione con sodioammide

Il ciclopentadiene è composto da 4 atomi di carbonio ibridati sp² e da un atomo di carbonio ibridato sp³, al quale sono legati due atomi di idrogeno. La rimozione di uno di questi atomi di idrogeno come ione H⁺, eseguita mediante la sodioammide, provoca la trasformazione del carbonio inizialmente ibridato sp³ in un carbonio ibridato sp². Il risultato è la formazione di un anione pentagonale planare che rispetta la regola di Hückel, avendo un totale di 6 elettroni π. Questo anione possiede cinque strutture di risonanza e la carica negativa viene distribuita in modo uniforme su tutti gli atomi di carbonio.

Cicloeptatriene e l’ione tropilio

A differenza del benzene, il cicloeptatriene non è considerato un composto aromatico poiché possiede solo 6 elettroni π, non rispettando il criterio della regola di Hückel. Non avendo una nuvola π ininterrotta a causa del carbonio ibridato sp³, il cicloeptatriene non soddisfa tutti i requisiti per essere classificato come aromatico.

L’ione tropilio, catione cicloeptatrienile, si ottiene dalla reazione tra il cicloeptatriene e il bromo o il pentacloruro di fosforo. In quest’ione, tutti gli atomi di carbonio sono ibridati sp². La struttura eptagonale planare presenta lunghezze di legame C-C uniformi e la carica positiva viene delocalizzata su tutti e 7 gli atomi di carbonio, conferendo un carattere aromatico.

Cicloottatetraene e il suo dianione

L’1,3,5,7 cicloottatetraene non è aromatico poiché non è planare e possiede 8 elettroni π, non rispettando la regola di Hückel. A causa di ciò, questo composto è soggetto a reazioni di addizione tipiche degli alcheni.

Il dianione del cicloottatetraene, C₆H₈²⁻, ottenuto per reazione con il potassio, mostra proprietà aromatiche. Con 10 elettroni π, presenta una struttura ottagonale planare con lunghezze di legame C-C uniformi, e le cariche negative sono delocalizzate sugli atomi di carbonio del ciclo. Nonostante possieda caratteristiche aromatiche, non viene considerato aromatico.

Zucca: caratteristiche nutrizionali, composizione, colore

Fabrice Deseaux

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31 Ottobre 2016

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Zucca: caratteristiche nutrizionali, composizione, colore

Benefici per la salute derivanti dalla zucca e dai suoi semi

La zucca, appartenente alla famiglia delle Cucurbitaceae, è un alimento ricco di sostanze benefiche, tra cui i semi. Durante la festa di Halloween, che si celebra la notte del 31 ottobre e ha antiche origini legate all’irlandese Jack, si intagliano zucche per creare le famose Jack O’Lantern.

Il colore tipico della zucca è dovuto al β-carotene, un pigmento vegetale appartenente alla famiglia dei carotenoidi con azione antiossidante. Questo composto è importante per la salute, in quanto stimola le difese immunitarie, rallenta l’invecchiamento, previene patologie oculari e riduce il rischio di malattie cardiache. Studi recenti suggeriscono che il β-carotene ha anche proprietà preventive nel cancro al polmone, alla bocca e allo stomaco.

Composizione della zucca

La zucca contiene anche cumarine, che hanno proprietà antinfiammatorie, antibatteriche, antivirali e anticoagulanti, essendo utilizzate nell’ambito della fitoterapia. Queste sostanze presentano una struttura benzopiranica, derivante dalla cumarina.

Inoltre, la zucca è ricca di licopene, un tetraterpene che appartiene alla famiglia dei carotenoidi. Il licopene ha un’importante azione antiossidante che neutralizza i radicali liberi, in particolare quelli derivanti dall’ossigeno. Per questo motivo, il licopene è considerato benefico nella prevenzione del cancro alla prostata e alla mammella, dell’arteriosclerosi e delle patologie coronariche.I benefici del consumo di zucca per la salute

La zucca è un alimento ricco di sostanze benefiche per il nostro organismo. Scopriamo insieme i principali vantaggi derivanti dal suo consumo.

Licopene per la salute cardiovascolare

Il licopene presente nella zucca ha dimostrato di ridurre le lipoproteine a bassa densità (LDL) o comunemente conosciute come colesterolo cattivo. Questo contribuisce a mantenere la salute cardiovascolare riducendo il rischio di malattie cardiache.

Vitamina C per la produzione del collagene

La zucca è una buona fonte di acido ascorbico, meglio noto come vitamina C, fondamentale per la sintesi del collagene, un componente essenziale per il tessuto connettivo. La vitamina C aiuta anche nell’assorbimento di importanti sostanze nutritive come il ferro, l’acido folico e la vitamina E, contribuendo alla sintesi di grassi e proteine.

Acido folico per la salute cellulare

L’acido folico presente nella zucca, noto anche come vitamina B9, svolge un ruolo cruciale nelle reazioni di sintesi, riparazione e metilazione del DNA. Questo è essenziale per la salute cellulare, in particolare per i tessuti soggetti a rapida replicazione e differenziazione, aiutando a prevenire malattie cardiovascolari.

Fibre per la salute intestinale

Le fibre presenti nella zucca sono efficaci nel contrastare problemi come stitichezza, emorroidi e diverticolosi, rallentando anche l’assorbimento di glucosio a livello intestinale.

Minerali per la salute ossea e generale

La zucca è ricca di sali minerali come calcio, fosforo, rame, potassio, sodio, magnesio e zinco, che svolgono ruoli cruciali per la salute ossea, la produzione di energia, la lotta contro i radicali liberi, il corretto funzionamento del cuore, del cervello e del sistema immunitario. Questi minerali sono essenziali per mantenere un equilibrio idroelettrolitico e osmotico nell’organismo.

Alimento ipocalorico

Nonostante tutti questi benefici, la zucca è un alimento a basso contenuto calorico, fornendo solo 15 kcal per 100 g. Quindi, è un’ottima scelta anche per chi segue diete ipocaloriche.

In conclusione, la zucca è un alimento versatile e nutriente che può apportare numerosi vantaggi alla salute se inclusa regolarmente nella dieta.

Acido sorbico: sintesi, usi

Fabrice Deseaux

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27 Ottobre 2016

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Ruolo dell’Acido Sorbico come Conservante Alimentare e Cosmetico

L’acido sorbico, noto anche come acido 2,4-esandienoico, è un acido grasso polinsaturo con due siti di insaturazione. Si presenta come un solido bianco dall’odore pungente e dal sapore acido a temperatura ambiente.

Sintesi dell’Acido Sorbico

La sintesi dell’acido sorbico avviene comunemente a partire dal trans-2-butenale, chiamato crotonaldeide, e dall’acido bicarbossilico, acido propandioico o acido malonico, in presenza di piridina.

Usi dell’Acido Sorbico

Con un valore di pKa di 4,76, simile a quello dell’acido acetico, l’acido sorbico mostra un’azione antimicrobica a valori di pH inferiori a 6,5. Questa caratteristica lo rende un conservante efficace per rallentare la formazione di muffe, funghi e lieviti, ed è ampiamente utilizzato nell’industria alimentare.

Tra i suoi principali utilizzi, troviamo:

– Yogurt e prodotti caseari fermentati
– Margarina
– Maionese
– Preparati a base di frutta
– Prodotti dolciari
– Prodotti da forno
– Vino

In particolare, il sorbato di potassio, derivato dall’acido sorbico, è preferito per la sua maggiore solubilità in acqua ed è utilizzato nei vini dolci e semi dolci per prevenire ulteriori fermentazioni degli zuccheri.

Ruolo dell’Acido Sorbico nei Cosmetici

L’acido sorbico, insieme al sorbato, viene impiegato nei cosmetici e nei prodotti per la cura personale grazie alle sue proprietà antisettiche che prevengono la crescita di microrganismi e il deterioramento dei prodotti. Questo conservante aiuta a mantenere la qualità e la durata dei cosmetici, ritardando la proliferazione di batteri e lieviti.

Considerazioni Finali

L’acido sorbico, considerato uno dei pochi conservanti alimentari innocui, ha un Dose Giornaliera Accettabile (ADI) pari a 25 mg per chilo di peso corporeo. È un elemento essenziale per preservare la freschezza degli alimenti e dei prodotti cosmetici, garantendo la sicurezza e la qualità per il consumatore.

Monossido di carbonio: sintesi, reazioni, tossicità

Fabrice Deseaux

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22 Ottobre 2016

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Monossido di carbonio: sintesi, reazioni, tossicità

Il Pericolo Invisibile del Monossido di Carbonio: Cosa Dovresti Sapere

Il monossido di carbonio è un gas tossico senza odore, colore o sapore che si forma principalmente durante la combustione incompleta del carbonio, come evidenziato dalla seguente equazione: 2 C(s) + O2(g) → 2 CO(g). Questo gas dannoso è prodotto principalmente durante la combustione di materiali come legno, carbone, benzina, gasolio e altri combustibili in condizioni di scarsa presenza di ossigeno.

La presenza di monossido di carbonio nell’aria può essere dovuta a attività naturali come eruzioni vulcaniche, decomposizione della vegetazione e incendi. Tuttavia, la maggiore fonte di emissione di CO è rappresentata dagli autoveicoli alimentati a benzina e gasolio.

Concentrazioni elevate di monossido di carbonio sono spesso riscontrate in garage sotterranei, dove i veicoli rimangono accesi, o in ambienti confinati come le vasche di depurazione e le cantine di vinificazione. Anche in ambito domestico, le fonti di CO possono derivare da scaldabagni a fiamma libera, caldaie a gas e canne fumarie difettose.

Struttura Molecolare e Metodi di Sintesi

Il monossido di carbonio è composto da un atomo di carbonio e uno di ossigeno, legati da un triplo legame con parziali cariche opposte. In laboratorio, il monossido di carbonio può essere prodotto per disidratazione dell’acido metanoico in presenza di acido solforico, come mostrato dalla reazione: HCOOH → CO + H2O. A livello industriale, invece, il CO può essere ottenuto dalla combustione incompleta di idrocarburi come il metano.

Potenziali Reazioni del Monossido di Carbonio

Il monossido di carbonio è un gas combustibile che, in presenza di ossigeno, può reagire per formare biossido di carbonio, come illustrato dall’equazione: 2 CO + O2 → 2 CO2. Può anche reagire con il cloro per produrre fosgene, o con idrossido di sodio per formare formiato di sodio.

Inoltre, il CO è un potente agente riducente e può reagire con ossidi metallici per generare i rispettivi metalli e biossido di carbonio. Queste reazioni sono importanti in diversi processi industriali e sintesi di composti organici.

In conclusione, nonostante le sue potenziali applicazioni, il monossido di carbonio rappresenta una minaccia per la salute umana quando presente in concentrazioni elevate. È fondamentale adottare misure preventive e controlli regolari per evitare l’esposizione a questo gas nocivo.

L’idrogenazione del monossido di carbonio in metanolo

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L’idrogenazione del monossido di carbonio in presenza di un catalizzatore composto da Cu-ZnO-Al2O3 porta alla formazione di metanolo secondo l’equazione CO + 2 H2 → CH3OH. Inoltre, il monossido di carbonio può reagire con alcuni metalli di transizione a caldo per formare metalli carbonili come Ni(CO)4 e Fe(CO)5.

Tossicità del monossido di carbonio

La tossicità del monossido di carbonio può portare anche alla morte a causa della formazione di carbossiemoglobina nei globuli rossi. In situazioni meno gravi, le persone esposte al monossido di carbonio vengono trattate con una camera iperbarica. L’emoglobina nei globuli rossi lega l’ossigeno secondo l’equilibrio Hb(aq) + 4 O2(aq) ⇌ Hb(O2)4(aq). Tuttavia, l’emoglobina ha una maggiore affinità per il monossido di carbonio rispetto all’ossigeno, provocando la formazione di Hb(CO)4(aq) e il tipico colorito rosso ciliegia della pelle in caso di intossicazione.

Se un paziente viene trattato con terapia iperbarica, l’equilibrio può essere spostato verso sinistra secondo il Principio di Le Chatelier, aumentando la concentrazione di ossigeno e riducendo quella di Hb(CO)4(aq).

Con l’avvicinarsi dell’inverno, aumentano i casi di avvelenamento da monossido di carbonio a causa di caldaie difettose. Purtroppo, le persone più colpite sono spesso quelle che si riscaldano con mezzi di fortuna come stufe malfunzionanti, bracieri o legna bruciata, dove il monossido di carbonio può diventare un pericolo letale.

Gas nervini: origini naziste, composti organofosforici

Fabrice Deseaux

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21 Ottobre 2016

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Gas nervini: origini naziste, composti organofosforici

La pericolosità dei gas nervini: armi chimiche devastanti

Tra le armi chimiche di distruzione di massa, i gas nervini sono tra i composti più nefasti per gli effetti a cui possono essere esposte persone inermi. Questi gas sono composti organofosforici e la loro tossicità li rende estremamente pericolosi.

L’uso dei gas nervini nella storia

La storia dei gas nervini risale a circa ottanta anni fa, quando la Germania nazista li ottenne per la prima volta. Durante il Terzo Reich, gli scienziati tedeschi svilupparono bombe capaci di diffondere queste armi chimiche contro gli Alleati. Fortunatamente, non vennero utilizzate contro le città britanniche.

Dalla scoperta casuale agli utilizzi bellici

Gli agenti nervini furono scoperti per caso dal giovane chimico tedesco Gerhard Schrader, mentre cercava di sviluppare insetticidi per proteggere le colture alimentari della Germania. Nel 1936, Schrader e i suoi assistenti sintetizzarono accidentalmente un nuovo composto, che si rivelò estremamente tossico.

I gas nervini durante la Seconda Guerra Mondiale

Il composto ottenuto da Schrader divenne noto come Tabun, un gas nervino con tempi rapidi nell’uccidere le vittime. Successivamente, nel 1938, Schrader sintetizzò un altro gas nervino chiamato Sarin, ancora più tossico del Tabun. Durante la Seconda Guerra Mondiale, l’industria bellica tedesca riuscì a produrre enormi quantità di questi gas, che vennero utilizzati con effetti devastanti sul fronte.

Conclusione

I gas nervini restano un triste ricordo degli orrori della guerra, con terribili conseguenze per chi ne è esposto. È importante ricordare la pericolosità di queste armi chimiche e impegnarsi affinché vengano bandite e mai più utilizzate nella società moderna.L’impatto dei gas nervini durante la Seconda Guerra Mondiale è un argomento di grande interesse per gli studiosi. Uno dei momenti cruciali in questo contesto è rappresentato dal veto di Hitler all’uso di tali armi, nonostante il lavoro svolto da scienziati come Kuhn nella sintesi di agenti letali come il Soman, più potente del Sarin.

Le motivazioni dietro il veto

In modo sorprendente, nonostante le risorse impiegate per lo sviluppo dei gas nervini, Hitler pose il veto all’utilizzo di queste armi. Le ragioni di questa decisione rimangono ancora avvolte dal mistero. Una delle ipotesi suggerisce che Hitler temesse che l’impiego di tali agenti potesse compromettere la strategia della Guerra lampo, esponendo la fanteria tedesca a possibili contaminazioni ambientali che avrebbero indebolito le forze sul campo.

Un’altra teoria, più suggestiva, propone che il chimico Otto Ambros, condannato per crimini di guerra legati all’uso di agenti tossici, abbia dissuaso Hitler dall’utilizzo dei gas nervini per timore di ritorsioni da parte degli Alleati, che si pensava potessero disporre di mezzi simili o addirittura più efficaci.

Le conseguenze del veto nazista

L’assenza dell’uso dei gas nervini da parte dei nazisti ha avuto conseguenze significative sul corso della guerra. Se fossero stati impiegati, i gas nervini avrebbero potuto causare perdite insostenibili tra civili e militari, influenzando drasticamente l’esito del conflitto.

In definitiva, il veto di Hitler all’utilizzo dei gas nervini rimane un episodio enigmatico della storia bellica, che ha evitato potenziali devastazioni su larga scala. La decisione di non impiegare queste armi mortali ha contribuito a plasmare gli eventi della Seconda Guerra Mondiale, scongiurando scenari ancor più tragici e destabilizzanti.

Sostanze radioattive di uso quotidiano

Fabrice Deseaux

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19 Ottobre 2016

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La presenza quotidiana di sostanze radioattive nella nostra vita

Le sostanze radioattive sono caratterizzate dal fatto di avere un nucleo in condizioni energetiche di non equilibrio, che tende a raggiungere stati energetici più stabili emettendo energia sotto forma di radiazioni ionizzanti nel processo di decadimento radioattivo.

La radiazione di fondo e le fonti comuni di radiazioni

Spesso si pensa che il contatto con sostanze radioattive sia estremamente pericoloso, se non mortale. Tuttavia, secondo la Nuclear Regulatory Commission, gran parte delle radiazioni a cui siamo esposti quotidianamente proviene da radiazioni di fondo, presenti nell’ambiente in modo naturale.

Fonti comuni e inaspettate di radiazioni

Non è necessario trovarsi vicino a una centrale nucleare o sottoporsi a un esame radiologico per essere esposti a una certa quantità di radiazioni. Elementi come le banane, gli avocado, i rilevatori di fumo e materiali da costruzione come cemento, pietra naturale, gesso e granito possono emettere radiazioni γ.

Studio sulla radioattività in una casa

Uno studio condotto in una casa in periferia negli Stati Uniti ha rilevato la presenza di varie sostanze radioattive. Le banane emettono radiazioni γ di 0.17 μGy/h, gli avocado di 0.16 μGy/h, i rilevatori di fumo di 0.16 μGy/h e i materiali da costruzione di 0.15 μGy/h.

Livelli di esposizione considerati sicuri

Nonostante la preoccupazione generata da queste scoperte, gli scienziati rassicurano sul livello di esposizione a queste sostanze, che rimane al di sotto del livello considerato rischioso (50000 μGy/anno o 5.71 μGy/h).

Benefici degli alimenti contenenti sostanze radioattive

Alcuni alimenti, come gli avocado, offrono numerosi benefici per la salute grazie alla loro composizione ricca di fibre, grassi, vitamine del gruppo B, vitamina K, vitamina E, acido ascorbico e potassio. I benefici per la salute derivanti dal consumo di tali alimenti possono superare di gran lunga i rischi associati alle basse emissioni di radiazioni.

In conclusione, nonostante la presenza di sostanze radioattive comuni nel nostro ambiente quotidiano, i livelli di esposizione rimangono generalmente al di sotto dei limiti considerati pericolosi, e gli effetti benefici di alcuni alimenti superano di gran lunga i rischi associati alla loro radioattività trascurabile.