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Sale di Rochelle: ferroelettricità, cristalli piezoelettrici

Fabrice Deseaux

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19 Settembre 2015

Sale di Rochelle: ferroelettricità, cristalli piezoelettrici

La storia del sale di Rochelle e la scoperta della ferroelettricità

Nel XVII secolo, il farmacista Pierre Seignette, residente a La Rochelle, creò un sale doppio chiamato sale di Rochelle, con formula KNaC4H4O6·4H2O. Questo composto, inizialmente usato come lassativo, divenne noto per le sue proprietà ferroelettriche solo nel 1920, quando il fisico J. Valasek scoprì il fenomeno sulla base di questo sale.

La ferroelettricità e i materiali piezoelettrici

I materiali ferroelettrici, come il sale di Rochelle, possono diventare piezoelettrici se privi di centro di simmetria. Questo fenomeno è possibile grazie all’anisotropia del materiale. I cristalli piezoelettrici generano una tensione elettrica a seguito di una deformazione meccanica e viceversa, trasformando energia elettrica in energia meccanica.

Le applicazioni dei materiali piezoelettrici

I cristalli piezoelettrici come il sale di Rochelle hanno numerose applicazioni. Ad esempio, vengono impiegati per la produzione di sensori di pressione e accelerazione, dispositivi di controllo del suono, generatori piezoelettrici per accendini e persino per alimentare orologi al quarzo.

In generale, i materiali piezoelettrici hanno rivoluzionato l’industria moderna grazie alle loro proprietà uniche.La tecnologia sta facendo passi da gigante verso una maggiore sostenibilità ambientale. Un esempio emblematico è rappresentato da una discoteca ecologica che si autoalimenta attraverso cristalli piezoelettrici installati sul pavimento. Questi cristalli producono energia grazie alla pressione e alle vibrazioni generate dalle persone che ballano sopra di essi.

Applicazioni del Sale di Rochelle

Il sale di Rochelle, un composto chimico versatile, trova diverse applicazioni in ambiti diversi. È utilizzato in dispositivi come trasduttori, pickup fonografici, generatori ultrasonici e microfoni, grazie alla sua capacità di trasformare una forma di energia in un’altra. Oltre a ciò, il sale di Rochelle trova impiego anche nei seguenti settori:

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Industria dei prodotti per l’argenteria

: viene impiegato per lucidare l’argento e per l’argentatura degli specchi.
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Settore alimentare

: noto come E337, viene utilizzato come additivo negli alimenti e come correttore di acidità.
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Pasticceria

: in combinazione con il carbonato di ammonio, viene utilizzato nella preparazione di dolci.
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Settore metallurgico

: viene impiegato per la ramatura del ferro.
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Settore chimico

: usato nel saggio di Fehling per rilevare la presenza di zuccheri riducenti o aldeidi.

Conclusioni

Il sale di Rochelle si rivela essere un elemento cruciale in diverse industrie e settori, grazie alle sue proprietà uniche e alla sua versatilità. La sua presenza è fondamentale non solo per l’ambito industriale, ma anche per il campo medico e per applicazioni innovative, come nel caso della discoteca ecologica autosufficiente.

Sali doppi: esempi, nomenclatura

Fabrice Deseaux

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18 Settembre 2015

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I sali doppi: composizione e struttura cristallina

I sali doppi sono composti che contengono più di un tipo di cationi o anioni, ottenuti dalla combinazione di due diversi sali cristallizzati nello stesso reticolo cristallino, spesso presenti nei minerali. Questi composti ionici cristallini sono costituiti da cationi e anioni, che garantiscono l’elettrica neutralità del materiale.

Caratteristiche dei sali doppi

I sali doppi possono essere classificati in due categorie principali:
1. Sali doppi binari, composti da due elementi come il NaCl, che contiene gli ioni Na+ e Cl-, o il MgF2, dove sono presenti uno ione Mg2+ e due ioni F-.

2. Sali doppi ternari, formati da tre elementi come il NaNO3, che contiene ioni Na+ e NO3- oppure il K2SO4, che presenta due ioni K+ e uno ione SO42-.

Esempi di sali doppi

Tra gli esempi di sali doppi più conosciuti troviamo il carbonato doppio di calcio e magnesio, CaMg(CO3)2, e il pentacalcio fluoruro (tris) fosfato, Ca5F(PO4)3.

I sali doppi in soluzione si dissociano in ioni e vanno differenziati dai sali complessi, che originano ioni complessi dopo la dissociazione. Mentre il sale doppio di calcio e magnesio si dissocia in Mg2+, Ca2+ e 2 CO32-, il sale complesso ferrocianuro di potassio K4[Fe(CN)6] si dissocia in 4 K+ e [Fe(CN)6]4-, che è un ione complesso.

Il solfato di alluminio e potassio, noto come allume di potassio, è una sostanza rinvenuta in importanti giacimenti nei Monti della Tolfa e nei pressi di Follonica.

Nomenclatura dei sali doppi

Nella nomenclatura dei sali doppi, se sono presenti due cationi e un anione, si elencano prima i cationi in ordine alfabetico e poi l’anione, indicando eventualmente in parentesi il numero di ossidazione dei cationi.

Ad esempio:
– NaTl(NO3)2 è chiamato sodio, tallio(I) bis-nitrato.

Nel caso ci sia un catione e due anioni, questi ultimi vengono elencati in ordine alfabetico.

Ad esempio:
– CaCl(ClO) si chiama calcio cloruro ipoclorito.

La scrittura della formula nota il nome può risultare più complessa, ma seguendo la regola che la carica totale deve essere zero e conoscendo le cariche degli anioni, sarà possibile formulare correttamente il composto.Formule chimiche delle sostanze ioniche

In chimica, per scrivere correttamente le formule delle sostanze ioniche è necessario considerare i numeri di ossidazione degli ioni presenti. Prendiamo ad esempio il magnesio e il potassio fluoruro.

Magnesio e potassio fluoruro

Il magnesio ha un numero di ossidazione +2, quindi il suo ione è Mg^2+.
Il potassio ha un numero di ossidazione +1, quindi il suo ione è K^+.
L’ione fluoruro ha un numero di ossidazione -1, rappresentato come F^-.

Per bilanciare la carica totale a zero, otteniamo la seguente formula: KMgF₃. Infatti, +1 +2 + 3(-1) = 0.

Alluminio e potassio solfato

Nel caso dell’alluminio e del potassio solfato, consideriamo che il solfato è SO₄^2- con una carica di -2, mentre l’alluminio ha un numero di ossidazione +3, quindi il suo ione è Al^3+. Il potassio ha un numero di ossidazione +1, quindi il suo ione è K^+.

La somma delle cariche di alluminio e potassio è +3 +1 = +4. Poiché il solfato ha una carica di -2, sono necessari due ioni solfato per bilanciare la carica complessiva degli ioni positivi, ottenendo la formula AlK(SO₄)₂.

La nomenclatura ufficiale secondo l’IUPAC può identificare il triossonitrato (V) con l’anione NO₃^-. Ad esempio, NaTl(NO₃)₂ sarà chiamato sodio, tallio(I) bis-triossonitrato (V).

In conclusione, per scrivere correttamente le formule delle sostanze ioniche è importante considerare i numeri di ossidazione degli ioni coinvolti e bilanciare le cariche per ottenere una formula corretta e completa.

Olio di colza: rischi, acido euricico

Fabrice Deseaux

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17 Settembre 2015

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Olio di colza: caratteristiche e produzione

L’olio di colza è un tipo di olio vegetale ottenuto dai semi della pianta Brassica napus, coltivata principalmente in climi nordici come Canada, India, Cina, Stati Uniti d’America, Germania e Francia. Originariamente utilizzato per l’illuminazione stradale, solo a metà del XIX secolo è diventato popolare come alimento.

Composizione e confronto con l’olio di oliva

Questo olio ha una bassa percentuale di grassi saturi (6,31%), contenendo principalmente grassi monoinsaturi (61,52%) e polinsaturi (29,62%). Rispetto all’olio di oliva, l’olio di colza ha una minore quantità di grassi saturi, rendendolo una scelta potenzialmente migliore grazie all’alta presenza di grassi insaturi e polinsaturi.

Acido erucico

Negli anni ’60 sono emersi preoccupanti rischi per la salute legati alla presenza di acido erucico nell’olio di colza. Questo acido monoinsaturo a 22 atomi di carbonio può essere tossico per l’organismo, limitando la sua presenza all’interno dell’olio entro il 5%. L’acido erucico può influenzare negativamente la crescita, il fegato e il cuore, con particolare effetto tossico sulla salute cardiaca.

Olio di canola

Negli anni ’70, grazie alla manipolazione genetica della pianta di colza, è stato creato l’olio di canola (Canadian Oil Low Acid), con una minore quantità di acido erucico e un aumento di acido oleico. Questa variazione ha reso l’olio di canola idoneo per l’uso alimentare.

L’olio di canola è ampiamente impiegato nell’industria alimentare per la produzione di margarine, dolci, biscotti, grissini, prodotti surgelati, fritti e alimenti confezionati di varia qualità, nonché nei ristoranti e nei fast food.

Controversie e trattamenti

Un problema legato all’olio di canola è la sua derivazione da organismi geneticamente modificati, che potrebbe non essere gradita a chi è contrario a tali pratiche. Inoltre, pochi sono consapevoli che l’olio di canola subisce trattamenti chimici e termici prima di essere commercializzato, come decolorazione, deodorizzazione e idrogenazione, che possono alterarne la struttura e il valore nutrizionale.

Possibili rischi

Secondo alcuni studiosi, tali processi di raffinazione possono comportareGli effetti nocivi dell’olio di canola sono stati oggetto di recenti studi, che hanno evidenziato possibili rischi per la salute umana e per l’ambiente.

Rischi per la salute umana

L’olio di canola è stato associato a anomalie nelle piastrine del sangue, ritardi nella crescita, danni ai radicali liberi e un aumento del rischio di cancro. Durante l’idrogenazione catalitica, alcuni acidi grassi rimangono insaturi ma diventano isomeri trans, che possono causare malattie coronariche e arteriosclerosi. Studi recenti hanno dimostrato una correlazione significativa tra l’assunzione di acidi grassi trans e gli eventi ischemici cerebrali nelle donne in post-menopausa.

Impatti sull’ambiente

La produzione di olio di colza, da cui si ottiene anche il miele di colza, ha effetti nocivi sull’ambiente. A causa delle modifiche genetiche, un gene marcatore si trasferisce nell’apparato digerente delle api causandone la morte. Le api sono cruciali per l’ecosistema in quanto rappresentano degli indicatori dello stato di benessere dell’ambiente. Pertanto, evitare l’olio di colza e diffidare dai prodotti di bassa qualità è essenziale non solo per prevenire danni alla salute umana ma anche per proteggere l’ambiente e la biodiversità.

In conclusione, è importante prestare attenzione all’origine e alla qualità dell’olio di canola e diffidare da prodotti che potrebbero contenere rischi per la salute e per l’ambiente. Optare per alternative più sicure e sostenibili può contribuire a salvaguardare la salute di tutti e a preservare l’ecosistema in cui viviamo.

Colesterolo e fitosterolo: struttura, funzioni

Fabrice Deseaux

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15 Settembre 2015

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Colesterolo e fitosterolo: struttura, funzioni

Il ruolo del colesterolo nella fisiologia umana

Il colesterolo è un composto organico appartenente alla famiglia dei lipidi noto per la sua importanza nella vita degli animali. Scoperto per la prima volta da François Poulletier de la Salle nel 1769 nei calcoli biliari, il colesterolo è uno degli steroli, una classe di composti costituiti da quattro anelli condensati.

Gli steroli e il loro impatto sulla salute

Gli steroli sono composti che svolgono ruoli cruciali nella fisiologia animale e vegetale. Essi sono prodotti sia dagli organismi vegetali che animali e vengono distinti in fitosteroli e zoosteroli. Il colesterolo è il più noto zoosterolo e presenta diverse funzioni importanti, tra cui la partecipazione alla struttura delle membrane cellulari e la produzione di vitamine liposolubili e ormoni steroidei.

L’impatto del colesterolo sulla salute cardiovascolare

Il colesterolo LDL, comunemente noto come “colesterolo cattivo”, può accumularsi nelle arterie se presente in eccesso, causando la formazione di placche che restringono il flusso sanguigno. Questo processo, chiamato arteriosclerosi, può portare a gravi problemi cardiaci, renali e cerebrali.

Alimenti ricchi di colesterolo

Alcuni alimenti sono particolarmente ricchi di colesterolo e il loro consumo eccessivo può contribuire a un aumento dei livelli di colesterolo nel sangue. Ad esempio, cervello di manzo, tuorlo d’uovo, caviale e foie gras sono alimenti noti per contenere elevate concentrazioni di colesterolo.

I fitosteroli e la loro importanza

I fitosteroli sono composti simili al colesterolo che svolgono funzioni analoghe nel corpo umano. Sono presenti in alimenti come oli vegetali, frutta, verdura e legumi e possono contribuire a ridurre l’assorbimento del colesterolo nel sangue.

In conclusione, il colesterolo è un elemento essenziale per il corretto funzionamento del nostro organismo, ma è importante mantenerne i livelli sotto controllo attraverso una dieta equilibrata e uno stile di vita sano. La consapevolezza dell’impatto dei diversi tipi di alimenti sul colesterolo può aiutare a prevenire problemi di salute legati all’accumulo eccessivo di questa sostanza nel nostro corpo.

Fitosteroli nei diversi alimenti

I fitosteroli sono sostanze presenti in vari alimenti e svolgono un ruolo importante nella regolazione del colesterolo nel nostro corpo. Ecco alcune quantità di fitosteroli presenti in alcuni cibi comuni:

– Crusca di riso: 1055 mg/100 g
– Mais: 952 mg/100 g
– Germe di grano: 553 mg/100 g
– Semi di lino: 338 mg/100 g
– Soia: 221 mg/100 g
– Arachidi: 206 mg/100 g
– Noce di cocco: 91 mg/100 g
– Cavolini di Bruxelles: 24 mg/100 g
– Arance: 24 mg/100 g
– Cavolfiore: 18 mg/100 g
– Banane: 16 mg/100 g
– Cipolla: 15 mg/100 g
– Carota: 12 mg/100 g
– Mela: 12 mg/100 g
– Ciliegia: 12 mg/100 g
– Pesca: 10 mg/100 g

Benefici dei Fitosteroli

Contrariamente al colesterolo, i fitosteroli non vengono prodotti dal nostro organismo e devono essere assunti tramite l’alimentazione. Queste sostanze, simili al colesterolo, ma con effetti benefici, aiutano a ridurre i livelli di colesterolo nel sangue interferendo con la sua sintesi e competendo con esso nei siti di assorbimento intestinale.

Importanza dei Fitosteroli nella Dieta

I fitosteroli sono fondamentali per la prevenzione di malattie legate all’ipercolesterolemia, sempre più diffuse soprattutto nei paesi occidentali. Una dieta ricca di fitosteroli e povera di alimenti come carni, fritti e insaccati può contribuire a ridurre il rischio di obesità e infarto.

Ruolo dei Fitosteroli in altre Patologie

Studi recenti suggeriscono che i fitosteroli potrebbero svolgere un ruolo protettivo anche in altre patologie, come il cancro e il morbo di Alzheimer. Si ipotizza che l’assunzione di fitosteroli possa ridurre il rischio di sviluppare queste malattie, anche se i meccanismi precisi non sono ancora del tutto chiariti. In particolare, il fitosterolo sigmasterolo sembra essere coinvolto nell’inibizione della formazione della proteina beta amiloide legata all’Alzheimer.

In conclusione, includere cibi ricchi di fitosteroli nella propria alimentazione può apportare numerosi benefici per la salute, contribuendo al mantenimento di livelli di colesterolo sani e alla prevenzione di alcune malattie degenerative.

Pectina e marmellata

Fabrice Deseaux

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14 Settembre 2015

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La scoperta della pectina da parte di Henri Bracconot nel 1825

Nel lontano 1825, il chimico francese Henri Bracconot isolò e descrisse per la prima volta la pectina, anche se la sua azione nella produzione di marmellate e confetture era già nota. Era pratica comune utilizzare la mela, ricca di pectina, insieme a frutti con una bassa quantità di tale sostanza per conferire alla marmellata la giusta consistenza.

L’evoluzione della produzione della marmellata

Le prime marmellate industriali includevano polpa di mela essiccata, ma solo tra il 1920 e il 1930 si iniziò ad aggiungere pectina estratta dalla frutta per migliorarne la consistenza. Per preparare una marmellata di qualità, è essenziale utilizzare frutta fresca al giusto punto di maturazione e zucchero, cuocendoli insieme fino a ottenere la consistenza desiderata.

La necessità di pectina nelle marmellate fatte in casa

Per chi non ha esperienza, la preparazione casalinga della marmellata può essere impegnativa. L’aggiunta di pectina in polvere, disponibile sul mercato con istruzioni dettagliate, può essere di grande aiuto per ottenere il risultato desiderato e evitare sprechi di tempo e ingredienti.

La struttura e le proprietà della pectina

La pectina è un polisaccaride composto da unità di acido galatturonico con legami α(1-4) esterificata da gruppi metossi –OCH3. Questa sostanza è presente in varie percentuali nella frutta, con livelli più elevati in frutti come ribes nero, prugne e mele, specialmente mele cotogne.

Il ruolo della pectina nella gelificazione delle marmellate

La pectina, associata allo zucchero, forma un reticolo tridimensionale che conferisce alla marmellata la consistenza desiderata. In un ambiente acido e a una certa temperatura, la pectina si comporta da gelificante, consentendo la preparazione di una marmellata di qualità.

Conclusione

Anche se è possibile fare la marmellata senza l’aggiunta di pectina, un po’ di esperienza e l’uso di questa sostanza possono garantire il successo della preparazione e il mantenimento della consistenza ideale. La tradizione di preparare marmellate in casa risale a secoli fa e rimane una pratica diffusa per conservare le eccedenze di frutta e godere di questo dolce durante i mesi invernali.

Nanoparticelle: ottenimento, proprietà, caratterizzazione

Fabrice Deseaux

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11 Settembre 2015

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Nanoparticelle: ottenimento, proprietà, caratterizzazione

Nanoparticelle: caratteristiche e metodologie di ottenimento

Le nanoparticelle sono particelle di dimensioni microscopiche inferiori a 100 nm che svolgono un ruolo cruciale nel campo delle nanotecnologie, fungendo da ponte tra i materiali e la struttura atomica e molecolare.

Le nanoparticelle possono essere classificate in tre categorie principali: inorganiche, organiche e ibride.

Ottenimento delle nanoparticelle

Per produrre le nanoparticelle, vengono impiegate diverse metodologie:

1.

Metodi meccanici

: tra cui la tecnica del ball-milling, che comporta la macinazione delle polveri di un materiale fino a raggiungere dimensioni nanometriche.

2.

Metodi chimici

: che si basano sulla precipitazione di un solido da una soluzione o sulla conversione di una dispersione colloidale in un corpo gelatinoso tramite la tecnica sol-gel. Questo approccio consente di ottenere materiali partendo da precursori in fase liquida.

3.

Metodi di sintesi ad alta temperatura

: che includono tecniche come evaporazione-condensazione, aerosol e sintesi in fiamma.

Proprietà delle nanoparticelle

Le proprietà fisiche e chimiche delle nanoparticelle derivano dall’organizzazione atomica e molecolare in modo complesso, conferendo caratteristiche uniche. Le proprietà elettriche, ottiche e la reattività chimica delle nanoparticelle differiscono da quelle dei materiali a maggiore scala. È necessario ricorrere a modelli quantomeccanici avanzati per prevederne l’evoluzione.

Su scala nanometrica, le interazioni tra le particelle sono dominante da forze come Van der Waals, interazioni polari ed elettrostatiche, e interazioni covalenti. La viscosità e polarizzabilità del fluido influenzano l’aggregazione delle particelle.

La conoscenza delle forze di interazione e delle interazioni nanoparticelle-fluido è fondamentale per comprendere i processi fisici e chimici che coinvolgono le nanoparticelle. Parametri come l’energia superficiale, la carica e la solvatazione sono cruciali per analizzare il comportamento delle nanoparticelle.

Le forze di interazione, che includono attrazioni e repulsioni, determinano il destino e il comportamento delle nanoparticelle nel contesto delle diverse applicazioni in ambito biomedico, ottico ed elettronico.Il comportamento delle nanoparticelle è influenzato dalle loro caratteristiche individuali e dagli effetti della loro aggregazione. Le proprietà fisiche delle nanoparticelle sono differenti rispetto ai materiali su scale macroscopiche, ad esempio il colore delle nanoparticelle di oro è rosso e fondono a temperature inferiori rispetto all’oro convenzionale.

Le nanoparticelle tendono a formare sospensioni a causa dell’interazione elevata tra la superficie delle particelle e il solvente, permettendo loro di mantenersi in sospensione pur avendo densità differenti.

Caratterizzazione delle nanoparticelle

Per comprendere appieno il comportamento e le potenzialità delle nanoparticelle è essenziale procedere con la loro caratterizzazione, un processo diverso rispetto alla caratterizzazione dei materiali convenzionali. I principali parametri necessari per caratterizzare le nanoparticelle includono l’area superficiale, la solubilità, la distribuzione delle dimensioni delle particelle, l’aggregazione, l’analisi della superficie idratata, il potenziale zeta, la bagnabilità, il potenziale di assorbimento, la forma e le dimensioni della superficie interattiva.

Tecniche di caratterizzazione

La caratterizzazione delle nanoparticelle richiede l’impiego di diverse tecniche avanzate, tra cui la microscopia elettronica a scansione SEM, la microscopia elettronica a trasmissione TEM, la microscopia a forza atomica AFM, la dynamic light scattering LDS, la diffrazione dei raggi X, la spettroscopia di fotoelettroni e la risonanza magnetica nucleare. Queste metodologie consentono di ottenere informazioni dettagliate sulle proprietà e sul comportamento delle nanoparticelle a scala nanometrica.

Antiossidanti negli alimenti: acido citrico, acido ascorbico

Fabrice Deseaux

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9 Settembre 2015

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Antiossidanti negli alimenti: acido citrico, acido ascorbico

Come gli antiossidanti proteggono gli alimenti dalla corrosione

Gli antiossidanti sono composti aggiunti agli alimenti per prevenire la rapida ossidazione che li danneggerebbe e ridurrebbe la loro durata di conservazione. Le reazioni di ossidazione sono scatenate dalla presenza di ossigeno nell’aria e causano un deterioramento nutritivo e chimico del cibo.

Effetti dell’Ossidazione

Le conseguenze dell’ossidazione sono molteplici, tra cui alterazioni nell’aspetto, nel sapore, nel colore e nei valori nutritivi degli alimenti. Ad esempio, l’irrancidimento dei grassi e degli oli o l’imbrunimento di frutta e verdura come mele, banane, funghi e carciofi sono sintomi comuni dell’ossidazione.

Processi di Deterioramento

L’irrancidimento degli oli e dei grassi insaturi è una conseguenza di reazioni complesse di idrolisi e ossidazione degli acidi grassi e dei lipidi, portando alla formazione di acidi grassi a catena corta come l’acido propionico e l’acido butirrico, che conferiscono un odore e un sapore sgradevoli.

Alcuni Alimenti a Rischio

Gli oli e i grassi sono presenti in diversi alimenti tra cui carne, pesce, latticini, prodotti da forno, burro, margarina e maionese, e sono soggetti a fenomeni di ossidazione.

Necessità di Antiossidanti

Anche se esistono tecniche di confezionamento che ritardano l’ossidazione come il sottovuoto o l’utilizzo di gas inerti, spesso non sono sufficienti a garantire la protezione completa dagli effetti dannosi dell’ossidazione, rendendo indispensabile l’uso di antiossidanti.

Azione degli Antiossidanti

Gli antiossidanti possono essere aggiunti agli alimenti per impedire, ritardare o limitare le reazioni di ossidazione. Questi composti agiscono diversamente ma con l’obiettivo comune di rallentare il deterioramento del cibo.

Diversi Tipi di Antiossidanti

Dagli anni ’40 sono state sviluppate varie tipologie di antiossidanti come l’acido citrico, l’acido ascorbico (vitamina C) e il tocoferolo (vitamina E), che proteggono gli alimenti dall’ossidazione.

Gli antiossidanti sono fondamentali per preservare la freschezza e la qualità nutrizionale degli alimenti, contrastando i processi di deterioramento innescati dall’ossidazione.

Gli Antiossidanti Nella Chimica degli Alimenti

Gli antiossidanti sono sostanze utilizzate per prevenire l’ossidazione degli alimenti, che può compromettere il loro sapore e qualità. Alcuni di essi sono di origine naturale, come la vitamina E, mentre altri sono di origine sintetica.

Antiossidanti Comuni

Tra gli antiossidanti più comuni troviamo il t-butyl-4-idrossianisolo (BHA o E320), noto per prevenire l’irrancidimento di oli e grassi insaturi. Questo antiossidante viene utilizzato in prodotti come la margarina, le patatine fritte e i formaggi. Il BHA è generalmente impiegato in combinazione con altri antiossidanti come i gallati e il 2,6-bis(1,1-dimetiletil)-4-metilfenolo.

Normative e Limitazioni

Tuttavia, esistono normative rigide riguardanti la quantità massima di BHA che può essere aggiunta agli alimenti, poiché può presentare effetti collaterali nocivi. Lo stesso vale per il 2,6-bis(1,1-dimetiletil)-4-metilfenolo (BHT o E321), un altro antiossidante utilizzato in alimenti come i cereali per la colazione, per il quale vi sono limitazioni simili.

Altri Antiossidanti Utilizzati

Un altro antiossidante comunemente impiegato è il propilgallato o E310, derivato dalla reazione tra l’1-propanolo e l’acido gallico. Questo composto è autorizzato dall’Unione Europea, ma le proprietà tossicologiche rimangono ancora in parte sconosciute. Il propilgallato è usato in svariati prodotti alimentari come carni conservate, maionese e chewing gum.

Ricerca di Antiossidanti Naturali

La ricerca attuale è incentrata sulla scoperta di antiossidanti di origine naturale che possano sostituire quelli sintetici. Tuttavia, vi sono sfide legate al sapore caratteristico di queste sostanze, che potrebbe alterare il gusto degli alimenti a cui vengono aggiunte. Questo rappresenta un ostacolo da superare per garantire l’efficacia degli antiossidanti naturali.

In conclusione, gli antiossidanti rivestono un ruolo fondamentale nella prevenzione dell’ossidazione degli alimenti, ma è importante regolamentarne con attenzione l’uso per garantire la sicurezza e la qualità dei prodotti alimentari.

Glutammato monosodico: funzioni, uso, effetti

Fabrice Deseaux

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8 Settembre 2015

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Glutammato monosodico: funzioni, uso, effetti

Il glutammato monosodico: cosa è e quali sono le sue funzioni

Il glutammato monosodico (MSG) è il sale di sodio dell’acido glutammico, un amminoacido non essenziale presente nelle proteine. Si trova naturalmente in molti alimenti, come latticini, carne, pesce e verdure.

La sua funzione e il controverso utilizzo

Il MSG viene utilizzato come additivo per fornire un sapore umami, contribuendo a esaltare la sapidità dei cibi. Tuttavia, l’industria alimentare lo impiega anche per mascherare eventuali carenze di sapore dovute ai processi di produzione. Ciò ha generato controversie, poiché l’uso di MSG potrebbe influenzare i costi di produzione e la qualità nutrizionale dei prodotti.

In passato, l’MSG è stato associato alla cosiddetta “sindrome del ristorante cinese”, ma studi successivi hanno escluso il suo coinvolgimento in disturbi come cefalea e ansia. Tuttavia, alcune ricerche suggeriscono che l’assunzione di glutammato potrebbe influenzare l’appetito e potenzialmente portare a problemi di salute a lungo termine.

Il dibattito sugli effetti del glutammato

Vi è un dibattito in corso tra coloro che difendono e criticano l’uso di MSG negli alimenti. Mentre il glutammato presente naturalmente negli alimenti viene metabolizzato più lentamente, quello utilizzato come additivo viene rapidamente assorbito, sollevando preoccupazioni riguardo ai suoi effetti sulla salute.

In conclusione, l’industria alimentare dovrebbe essere cauta nell’uso di MSG negli alimenti, considerando le controversie e le potenziali implicazioni per la salute. Prima di consumare alimenti contenenti MSG, è consigliabile valutare attentamente le informazioni disponibili e fare scelte consapevoli per la propria alimentazione.

Acidificanti negli alimenti: acido acetico, citrico, malico, tartarico, lattico

Fabrice Deseaux

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7 Settembre 2015

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Acidificanti negli alimenti: acido acetico, citrico, malico, tartarico, lattico

Gli acidificanti sono importanti ingredienti utilizzati nell’industria alimentare per regolare l’acidità dei prodotti e migliorarne il sapore. Queste sostanze svolgono diversi ruoli, come aromatizzanti, conservanti, chelanti e agenti gelificanti, tra gli altri.

Funzioni degli Acidificanti

Gli acidificanti non solo conferiscono gusto a bevande gassate, succhi di frutta e dessert, ma anche agiscono come conservanti, limitando la crescita di microrganismi responsabili del deterioramento degli alimenti. Inoltre, possono rallentare l’azione degli enzimi che causano lo scolorimento della frutta.

Ruoli Specifici degli Acidificanti

Agenti Chelanti:

Si legano a metalli che possono provocare l’ossidazione di grassi e oli. Inoltre, agiscono come agenti tamponanti per mantenere il pH all’interno di un intervallo ottimale.

Gelificanti:

Utilizzati per addensare e stabilizzare alimenti come marmellate.

Crescita dell’utilizzo degli Acidificanti

L’impiego degli acidificanti negli alimenti è in costante aumento, con un tasso di crescita previsto del 5.25% annuo in Europa tra il 2020 e il 2025.

Principali Tipi di Acidi utilizzati

La maggior parte degli acidificanti sono acidi organici, ad eccezione dell’acido fosforico. Tra i più comuni ci sono l’acido citrico e l’acido malico, mentre altri acidi trovano impiego in preparazioni specifiche.

Acido Acetico

L’acido acetico, presente naturalmente in diverse fonti, viene utilizzato come conservante per la sua efficacia contro funghi e batteri. È impiegato anche nella produzione di maionese per inattivare batteri nocivi.

Acido Citrico

L’acido citrico, presente in frutti come limoni e in molte verdure, è uno degli acidificanti più utilizzati nell’industria alimentare. Oltre alle sue proprietà benefiche, viene impiegato anche sotto forma di sali come citrato di sodio, di potassio e di calcio per garantire stabilità al prodotto e agire come gelificante ed emulsionante.

L’uso dell’acido citrico è diffuso in diverse preparazioni alimentari come gelati, caramelle e bibite. Inoltre, svolge un ruolo importante nel prevenire la cristallizzazione dello zucchero nel caramello e come agente chelante.

Gli utilizzi degli acidi organici nei prodotti alimentari

Gli acidi organici sono ampiamente utilizzati nell’industria alimentare per diversi scopi, tra cui conservazione, acidificazione e miglioramento del sapore. Questi acidi possono essere trovati in vari alimenti e bevande che consumiamo quotidianamente. Vediamo alcuni degli acidi organici comunemente impiegati:

# Acido malico

L’acido malico è un acido organico bicarbossilico presente in alimenti come mele, uva e vino. È spesso utilizzato al posto dell’acido citrico in prodotti di pasticceria, conserve di frutta, dolci, bevande, sciroppi, gelatine e snacks.

# Acido tartarico

L’acido tartarico è un acido organico bicarbossilico presente in frutti come uva e tamarindo. Viene aggiunto a caramelle, marmellate e succhi di frutta per conferire loro un gusto acidulo. Trova impiego anche come antiossidante ed emulsionante nella panificazione e nella produzione di agenti lievitanti.

# Acido fumarico

L’acido fumarico è un acido insaturo bicarbossilico con un aroma fruttato, presente naturalmente nel riso, nella canna da zucchero, nel vino e nei funghi porcini. È utilizzato come stabilizzante e regolatore dell’acidità in sostituzione dell’acido tartarico e, talvolta, dell’acido citrico.

# Acido succinico

L’acido succinico è un acido bicarbossilico presente in diversi frutti e verdure. Viene impiegato come agente aromatizzante, in particolare nelle bevande.

# Acido lattico

L’acido lattico è conosciuto per le sue proprietà di inibizione della crescita batterica. Viene utilizzato come conservante, acidificante, aromatizzante e antibatterico in una vasta gamma di prodotti, come dolci, pane, pasticceria, bibite, salse, sorbetti, prodotti caseari e birra.

# Acido fosforico

L’acido fosforico è l’unico acido inorganico utilizzato come acidificante nell’industria alimentare, in particolare nelle bevande gassate. Tuttavia, è oggetto di controversie per i suoi presunti effetti sulla salute.

In conclusione, gli acidi organici svolgono un ruolo fondamentale nell’industria alimentare, contribuendo a migliorare il sapore, la conservazione e la qualità dei prodotti che consumiamo quotidianamente.

Acido clorogenico: attività farmacologica, proprietà, funzioni

Fabrice Deseaux

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5 Settembre 2015

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Acido clorogenico: attività farmacologica, proprietà, funzioni

L’acido clorogenico: un potente antiossidante naturale

L’acido clorogenico (CGA) è un estere derivante dalla reazione tra l’acido caffeico e l’acido (L)-chinico, conosciuto per le sue proprietà antiossidanti. È stato isolato per la prima volta nel 1920 dal chimico Karl Johann Freudenberg dai chicchi di caffè. È presente sia nel caffè verde che in quello torrefatto, subendo una parziale decomposizione termica durante la torrefazione, pari a circa il 50%.

Si può trovare anche nel bambù e in molte piante, nonché in frutti come pesche e prugne. Nonostante il prefisso “cloro” nel suo nome, l’acido clorogenico non contiene cloro, ma deve il suo nome all’unione dei termini “verde” e “che dà luogo”, poiché i suoi composti ossidati sono di colore verde.

Potenziali proprietà farmacologiche

L’acido clorogenico ha destato interesse nel campo scientifico per le sue potenziali proprietà farmacologiche. Studi recenti suggeriscono che possa avere effetti antidiabetici, protettivi del DNA, neuroprotettivi e persino inibitori del virus dell’epatite B.

Proprietà dell’acido clorogenico

Questo composto fenolico, presente in abbondanza nella dieta umana, ha proprietà biologiche antiossidanti e antibatteriche. Studi condotti negli ultimi anni hanno evidenziato il ruolo dell’acido clorogenico nel metabolismo glucidico e lipidico, con la capacità di ridurre l’assorbimento dei carboidrati e la produzione di glucosio.

I disturbi metabolici come diabete, obesità, steatosi epatica, malattie cardiovascolari e cancro possono essere influenzati positivamente dall’azione dell’acido clorogenico. La ricerca di terapie alternative meno onerose ed efficaci è cruciale per migliorare la qualità della vita di chi soffre di tali patologie.

Ruolo nel controllo glicemico

Studi hanno dimostrato che l’acido clorogenico promuove una significativa riduzione del picco di glucosio plasmatico, cosa che potrebbe essere vantaggiosa per chiunque cerchi di mantenere sotto controllo il livello di zuccheri nel sangue. Queste scoperte aprono la strada a nuovi approcci terapeutici basati su questa sostanza naturale e alle sue molteplici potenzialità nel supportare la salute metabolica.Benefici dell’Acido Clorogenico nel Trattamento del Diabete

Ruolo dell’Insulina nel Metabolismo del Glucosio

L’insulina svolge un ruolo fondamentale nel trasporto del glucosio dalle cellule dell’organismo per produrre energia. Tuttavia, in presenza di insulinoresistenza, il glucosio non viene adeguatamente trasportato all’interno delle cellule, portando a problemi di iperglicemia. Questo squilibrio metabolico può causare iperinsulinemia e complicazioni legate al diabete.

Impatto della Resistenza Insulinica sul Metabolismo Lipidico

La resistenza insulinica non influisce solo sul glucosio, ma altera anche il metabolismo lipidico. Ciò si traduce in un aumento dei trigliceridi, una diminuzione del colesterolo HDL (detto anche “colesterolo buono”) e un aumento delle particelle LDL (conosciuto come “colesterolo cattivo”), con gravi implicazioni per la salute complessiva dell’organismo.

Potenzialità Terapeutiche dell’Acido Clorogenico

Studi clinici hanno dimostrato che l’acido clorogenico può agire positivamente su diversi aspetti legati al diabete, inclusi:
– Modulazione dell’assorbimento del glucosio
– Regolazione della secrezione di insulina
– Influenza sul metabolismo dei lipidi

Applicazioni dell’Acido Clorogenico nella Cura del Diabete e dell’Obesità

L’acido clorogenico si prospetta come un’alternativa promettente alle terapie tradizionali per il diabete e l’obesità. Il suo potenziale benefico lo rende oggetto di crescente interesse da parte della comunità scientifica, spingendo allo sviluppo di integratori alimentari contenenti questa sostanza.

Considerazioni Finali sull’Acido Clorogenico e la sua Assunzione

Nonostante gli integratori alimentari contenenti acido clorogenico possano essere utilizzati per sostenere la perdita di peso, è essenziale condurre ulteriori ricerche per comprendere appieno le indicazioni e le controindicazioni legate a questa sostanza. È consigliabile che l’assunzione di acido clorogenico avvenga sotto supervisione medica, tenendo in considerazione dosaggi e modalità di assunzione.

In conclusione, l’acido clorogenico rappresenta una nuova frontiera nella lotta contro il diabete e l’obesità, offrendo nuove prospettive per la gestione di queste patologie metaboliche sempre più diffuse nella società contemporanea.

Tungsteno: proprietà, lampadine a incandescenza

Fabrice Deseaux

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4 Settembre 2015

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Tungsteno: proprietà, lampadine a incandescenza

L’eredità di Oliver Sacks e il suo legame con la Chimica attraverso Zio Tungsteno

Oliver Sacks, l’apprezzato autore di “Zio Tungsteno”, ci ha lasciato il 30 agosto 2015. Il libro narra i ricordi della sua infanzia alla scoperta dei metalli, guidato dallo zio Dave, un fabbricante di lampadine.

Le proprietà uniche del tungsteno

Il tungsteno, con numero atomico 74, è un metallo di transizione con numeri di ossidazione che vanno da +6 a -4. Ha un punto di fusione eccezionalmente alto di 3422°C. Questo metallo grigio-bianco presenta un’eccellente resistenza alla corrosione ed è poco attaccato dagli acidi minerali.

Il tungsteno si trova naturalmente nei minerali wolframite e scheelite. Nel 1783, i fratelli spagnoli José e Fausto Elhujar isolano il tungsteno per la prima volta. Oggi viene prodotto industrialmente per riduzione dell’ossido di tungsteno.

Applicazioni e utilizzo del tungsteno

Una delle leghe importanti del tungsteno è il carburo di tungsteno, utilizzato per fabbricare ogive di proiettili penetranti durante la Seconda Guerra Mondiale. Questo metallo è noto come “metallico duro” ed è ampiamente utilizzato nella fabbricazione di utensili al posto degli acciai.

Il tungsteno e le sue leghe trovano impiego in una varietà di settori, come l’industria aerospaziale, la produzione di tubi elettronici, resistenze e punti di contatto elettrici. È anche il metallo usato per i filamenti delle lampadine a incandescenza.

Lampadine a incandescenza: un’icona della luce artificiale

Le lampadine a incandescenza hanno illuminato il mondo per oltre un secolo, basandosi sull’irraggiamento di fotoni generato dal surriscaldamento di un elemento metallico attraverso la corrente elettrica. La legge di Stefan-Boltzman spiega il principio alla base di questo fenomeno, evidenziando la relazione tra l’energia irradiata e la temperatura del corpo nero.

L’eredità di Oliver Sacks e la sua narrazione legata al tungsteno ci permettono di apprezzare le meraviglie della Chimica e del suo impatto nella nostra quotidianità.

La Scoperta del Filamento di Tungsteno nelle Lampadine

Un corpo nero emette energia in modo crescente all’aumentare della sua temperatura, come definito dalla costante di Stefan-Boltzmann. La legge di Wien, d’altra parte, indica la lunghezza d’onda λ_max in cui si ha la massima emissione radiativa di un corpo nero a una data temperatura T.

Fin dai primi tempi, la scelta del filamento adeguato per le lampadine ha suscitato numerose sperimentazioni. Materiali come il platino, le fibre vegetali carbonizzate e le lamine di carbonio sono stati proposti, ma la loro durata limitata e l’efficienza ridotta hanno reso necessaria un’alternativa.

Nel 1903, l’innovatore statunitense William David Coolidge ha introdotto il filamento di tungsteno nelle lampadine. Riscaldato tramite corrente elettrica, il tungsteno raggiunge una temperatura di circa 2400 °C, inferiore al suo punto di fusione. Il filamento, come qualsiasi corpo caldo, emette una radiazione con uno spettro continuo simile a quello di un corpo nero. A questa temperatura, il picco di emissione ricade nel vicino infrarosso, con solo circa il 5% della radiazione risultante visibile come luce.

Nonostante l’efficienza relativamente bassa, appena del 5%, l’introduzione del filamento di tungsteno ha rivoluzionato l’illuminazione. La scoperta di un modo efficace per produrre luce ha avuto un impatto significativo sulla qualità della vita umana, risalendo addirittura ai tempi dell’Homo Erectus. Il controllo del fuoco e la conseguente possibilità di illuminazione hanno portato a una serie di benefici e utilizzi che hanno migliorato radicalmente lo stile di vita delle persone.

Peeling chimico, composizione

Chimica

Fabrice Deseaux

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3 Settembre 2015

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Benefici del Peeling Chimico per la Pelle: Un Metodo Efficace per il Ringiovanimento della Cute

Il peeling chimico è una procedura efficace che viene utilizzata per trattare diversi problemi della pelle, come invecchiamento cutaneo, discromie, iperseborrea cutanea, acne e acne rosacea. Consiste nell’applicazione di sostanze chimiche sulla pelle per esfoliarla, rimuovendo le cellule morte dalla superficie dell’epidermide.

Scopo del Peeling Chimico

Il peeling chimico agisce promuovendo il turn-over cellulare, stimolando la produzione di collagene ed elastina e facilitando l’assorbimento di altri principi attivi. Questo trattamento aiuta a migliorare l’aspetto della pelle, rendendola più luminosa, morbida e levigata.

Componenti del Peeling Chimico

I peeling chimici contengono α-idrossiacidi come l’acido glicolico, β-idrossiacidi come l’acido salicilico, acido tricloroacetico, acido piruvico, resorcinolo e fenolo. A seconda delle concentrazioni di tali componenti, esistono peeling superficiali, medi e profondi.

Acido Glicolico

L’acido glicolico è un α-idrossiacido organico che favorisce l’esfoliazione della pelle. Questo acido aiuta a idratare la pelle, a stimolare la produzione di collagene ed elastina, riducendo la comparsa di rughe e rendendo la pelle più elastica e luminosa.

Acido Salicilico

L’acido salicilico è un β-idrossiacido che ha proprietà batteriostatiche e lenitive. Anche se utilizzato in concentrazioni minori rispetto all’acido glicolico, il suo effetto esfoliante aiuta a migliorare la texture della pelle e a ridurre le infiammazioni cutanee.

Nonostante la crescente popolarità dei trattamenti laser, il peeling chimico rimane ancora ampiamente utilizzato per la sua efficacia e convenienza, in quanto può essere eseguito anche a casa. Consultare sempre un professionista per determinare il tipo di peeling più adatto alle proprie esigenze e condizioni della pelle.

Benefici degli Acidi nel Trattamento della Pelle

Acido Tricloroacetico

L’

acido tricloroacetico

è un valido alleato contro i segni di invecchiamento cutaneo, l’acne e altre problematiche superficiali della pelle. Grazie alle sue proprietà esfolianti, questo acido può penetrare in profondità, agendo su discromie, rughe e cicatrici, migliorando notevolmente la tonicità ed elasticità della pelle.

Acido Piruvico

L’

acido piruvico

è un α-chetoacido con un’ottima capacità di penetrazione nei tessuti lipofili della pelle, come l’infundibulo pilare e la ghiandola sebacea. Questo acido, grazie alla sua azione batteriostatica e alla capacità di ridurre il pH locale, risulta efficace nel trattamento dell’acne e nel controllo del sebo. A livello dell’epidermide, favorisce la rigenerazione cellulare, contribuendo a una pelle più luminosa e uniforme.

Resorcinolo

Il

resorcinolo

, noto anche come 1,3-diidrossibenzene, viene impiegato nel trattamento dell’acne e delle macchie cutanee. Tuttavia, a causa dei rischi legati a reazioni allergiche e tossicità sistemica, il suo utilizzo è limitato.

Fenolo

Il

fenolo

è tra le sostanze più aggressive per un peeling profondo, in grado di agire sui segni dell’invecchiamento, le macchie cutanee e i danni causati dal sole, permettendo una rigenerazione più profonda della pelle.

Gli Effetti dei Peeling

È importante sottolineare che per ottenere risultati significativi è necessario utilizzare concentrazioni elevate dei singoli componenti. I peeling disponibili in profumeria spesso presentano basse concentrazioni, limitando gli effetti desiderati. È fondamentale affidarsi a un dermatologo per l’applicazione di peeling ad alta concentrazione, personalizzati in base alle esigenze della pelle e monitorati attentamente durante il trattamento.

Conclusioni

I peeling fai-da-te o effettuati presso saloni estetici, essendo a basse concentrazioni, offrono solamente un effetto superficiale esfoliante. Per ottenere risultati significativi e duraturi, soprattutto per trattare specifiche condizioni della pelle come l’acne, le macchie cutanee e i segni del tempo, è fondamentale affidarsi a un professionista qualificato che sia in grado di personalizzare il trattamento in base alle esigenze individuali della pelle.