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Alcol stearilico: proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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10 Agosto 2020

L’alcol stearilico: caratteristiche e utilizzo

L’alcol stearilico, noto anche come ottadecan-1-olo, è un alcol grasso a lunga catena che si trova naturalmente nei lipidi plasmalogeni dell’uomo. Questo composto, composto da 18 atomi di carbonio, è presente nel burro di cacao, nel burro di karitè e nella pianta Mikania cordifolia.

Proprietà

L’alcol stearilico si presenta come granuli bianchi solidi a temperatura ambiente e ha una temperatura di fusione leggermente superiore ai 59 °C. È poco solubile in acqua, ma solubile in acetone, benzene, etanolo, cloroformio, eteri e oli vegetali. Grazie alla sua bassa tossicità, viene comunemente impiegato nella produzione di cosmetici.

Sintesi

L’alcol stearilico può essere ottenuto da grassi e oli naturali o dall’acido stearico attraverso un processo di idrogenazione catalitica.

Usi

Questo alcol grasso trova impiego in agenti tensioattivi, lubrificanti, emulsioni, resine e unguenti, nonché come sostituto dell’alcol cetilico e degli agenti antischiuma. Nei cosmetici, viene utilizzato come emolliente, stabilizzante, agente antischiuma ed emulsionante. Aiuta a nutrire pelle e capelli, rendendoli morbidi e lisci. Inoltre, è utilizzato in prodotti in stick come deodoranti e antitraspiranti per emulsionare i principi attivi con la base cerosa.

In ambito cosmetico, l’alcol stearilico svolge anche un ruolo importante come agente addensante e gelificante per mantenere la consistenza uniforme dei prodotti sulla pelle. Approvato dalla Food and Drug Administration per l’uso alimentare, può essere impiegato nei contenitori per alimenti. Inoltre, viene utilizzato come ingrediente nei farmaci da banco a una concentrazione massima dell’8%.

In conclusione, l’alcol stearilico è un componente versatile con numerose applicazioni nel settore cosmetico e farmaceutico, grazie alle sue proprietà e alla sicurezza d’uso riconosciuta dalle autorità regolatorie.

Minoxidil: crescita dei capelli

Fabrice Deseaux

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9 Agosto 2020

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Il Potenziale del Minoxidil nella Cura dell’Alopecia

Il minoxidil è un composto organico di sintesi con proprietà interessanti. Presenta un anello piperidinico e uno piridinico, conferendo al composto caratteristiche uniche. La sua formula molecolare è C₉H₁₅N₅O ed è scarsamente solubile in acqua ma solubile in metanolo e glicole propilenico.

Evoluzione e Approvazione

La storia del minoxidil inizia negli anni ’50, quando presso i laboratori della Upjohn Company negli USA venivano studiati farmaci per l’ulcera. Il minoxidil è emerso per la sua efficacia nel trattamento dell’ipertensione grazie alle sue proprietà vasodilatatorie. L’approvazione da parte della Food and Drug Administration per l’utilizzo contro l’alta pressione sanguigna risale al 1963. Successivamente, si scoprì che il minoxidil promuoveva la crescita dei capelli, portando all’approvazione per l’alopecia androgenetica.

Composizione e Veicoli

La soluzione di minoxidil contiene ingredienti inattivi come acqua, etanolo e glicole propilenico, utilizzati come veicoli per aumentarne la solubilità. Il glicole propilenico facilita il rilascio del farmaco nei follicoli piliferi, mentre nell formula della schiuma di minoxidil si trovano alcol cetilico, alcol stearilico e butilidrossitoluene per evitare l’effetto irritante.

Meccanismo d’Azione

Nonostante l’ampio utilizzo, il meccanismo alla base dell’azione del minoxidil nella crescita dei capelli non è del tutto chiaro. Tuttavia, si ritiene che il minoxidil agisca come vasodilatatore arteriolare, aprendo i canali del potassio sulla muscolatura liscia delle arterie periferiche. Questo processo può favorire la proliferazione cellulare e la sintesi del DNA nelle fasi iniziali del ciclo cellulare.

Il metabolita attivo del minoxidil, il minoxidil solfato, sembra essere responsabile dell’effetto positivo sulla crescita dei capelli. Tale conversione è facilitata da un enzima chiamato sulfotransferasi, presente nei follicoli piliferi. L’efficacia del trattamento topico può variare a seconda dell’attività enzimatica individuale.

Considerazioni Finali

Per ottenere i massimi benefici dal minoxidil, è essenziale un’applicazione costante. L’interruzione del trattamento può portare a una progressiva caduta dei capelli entro poche settimane. La ricerca continua a delucidare il meccanismo d’azione del minoxidil nella promozione della crescita dei capelli, offrendo nuove prospettive per il trattamento dell’alopecia.

Alcol cetilico: sintesi, uso in cosmesi

Fabrice Deseaux

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8 Agosto 2020

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L’alcol cetilico, noto anche come 1-esadecanolo, è un alcol grasso lineare composto da sedici atomi di carbonio e con formula CH3(CH2)14CH2OH. Dopo la fine della produzione dall’olio di balena, attualmente viene prodotto principalmente dall’industria petrolifera o da oli vegetali come l’olio di palma e l’olio di cocco.

Scoperto nel 1817 dal chimico francese Michel Eugène Chevreul trattando una sostanza cerosa ottenuta dall’olio di capodoglio con idrossido di potassio, l’alcol cetilico si presenta come un solido ceroso a temperatura ambiente, sotto forma di cristalli bianchi. È insolubile in acqua ma solubile in diversi solventi organici come etere, cloroformio, benzene, alcol isopropilico e acetone. Questa sostanza è stabile e poco reattiva.

Proprietà

L’alcol cetilico è noto per la sua stabilità e poca reattività a temperatura ambiente, oltre alla sua solubilità in vari solventi organici.

Sintesi dell’alcol cetilico

Esistono diversi metodi per ottenere l’alcol cetilico, tra cui la riduzione dell’acido palmitico e del palmitato di etile con l’uso di catalizzatori come il litio alluminio idruro.

Usi

L’alcol cetilico trova ampio impiego nell’industria cosmetica, essendo presente in prodotti come shampoo, creme e lozioni. Il suo utilizzo è particolarmente diffuso nelle creme idratanti per contrastare la pelle secca, ruvida, squamosa e pruriginosa, oltre a lievi irritazioni cutanee.

Questo ingrediente ha proprietà emollienti, lubrificanti e lenitive, ed è un eccellente emulsionante che permette di combinare oli e acqua in modo uniforme. Grazie a queste caratteristiche, contribuisce a conferire ai prodotti cosmetici una consistenza morbida che si distribuisce facilmente sulla pelle e sui capelli.

Inoltre, l’alcol cetilico agisce anche come addensante, modulando la viscosità delle creme e delle lozioni. Grazie a queste varie proprietà, è largamente utilizzato in prodotti per la cura personale come creme idratanti, shampoo, trattamenti anti età, tinture per capelli e lozioni.

Oltre al settore cosmetico, viene impiegato anche in ambito industriale come componente di carburanti, intermedi chimici e plastificanti, e come lubrificante per bulloni e dadi nelle applicazioni manifatturiere.

Cosmetici e chimica

Fabrice Deseaux

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7 Agosto 2020

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L’evoluzione dei cosmetici nel corso della storia ha visto l’utilizzo di sostanze oleose, unguenti e maschere di bellezza sin dall’Antico Egitto, circa nel 5000 a.C. Questi prodotti, sebbene utilizzati per rendere più attraente l’aspetto esteriore, spesso contenevano ingredienti tossici e dannosi per la salute.

L’utilizzo di sostanze dannose nei cosmetici nell’antichità

Nella Magna Grecia, ad esempio, era comune l’utilizzo di derivati del piombo per ottenere una pelle più chiara, come il carbonato basico di piombo. Allo stesso modo, nell’antica Roma veniva impiegato il “minio”, un ossido misto di piombo, per conferire un colore rosato alle guance e alle labbra. Tuttavia, queste pratiche avevano effetti nocivi sul sangue, sul sistema nervoso e sui reni.

Anche in epoche successive, sono stati usati ingredienti dannosi nei cosmetici, come il catrame per scurire le ciglia o creme contenenti acetato di piombo.

L’importanza della sicurezza nei cosmetici moderni

Solo nel XX secolo, con lo sviluppo della chimica, le aziende cosmetiche e gli enti regolatori hanno posto maggiore attenzione alla sicurezza e alla salute dei consumatori. Questo ha portato a un’impegno costante nel garantire prodotti cosmetici sicuri ed efficaci.

Composizione dei prodotti cosmetici moderni

Oggi sul mercato esistono migliaia di prodotti cosmetici, ognuno con la propria formulazione unica. Tuttavia, la maggior parte di essi contiene una combinazione di ingredienti principali, tra cui acqua, emulsionanti, conservanti, addensanti, emollienti, pigmenti, fragranze e stabilizzanti di pH.

Acqua

L’acqua è un ingrediente fondamentale in molti cosmetici, costituendo la base per lozioni, deodoranti, shampoo, creme e balsami. Può essere acqua distillata o purificata e viene utilizzata come solvente ed emulsionante.

Emulsionanti

Gli emulsionanti sono ingredienti cruciali nei cosmetici per evitare la separazione di liquidi non miscibili. Questi composti riducono la tensione superficiale tra componenti idrofili e lipofili, facilitando la miscelazione. Tra gli emulsionanti comuni troviamo esteri di acidi grassi come il glicerolo monostearato, lecitina, tensioattivi come il sodio cocoil glicinato, derivati dell’olio di ricino e alcoli grassi come l’alcol cetilico.

Conservanti

I conservanti sono utilizzati nei cosmetici per preservarne la durata e prevenire la crescita di microrganismi dannosi come batteri e funghi che possono proliferare negli ambienti umidi. Tra i conservanti più comuni troviamo il triclosano, il triclocarban, il fenossietanolo, il benzoato di benzile, l’alcol benzilico, l’acido salicilico, i parabeni e alcuni oli essenziali.

Addensanti

Gli addensanti migliorano la consistenza e la viscosità dei prodotti cosmetici, contribuendo anche ad idratare la pelle. Essi possono essere suddivisi in diverse categorie:
– Addensanti lipidici come l’alcol cetilico, l’acido stearico e la cera carnauba.
– Addensanti di origine naturale come la gomma di xantano e la gomma di guar.
– Addensanti minerali tra cui magnesio alluminio silicato, silice e bentonite.
– Addensanti sintetici come il carbomer, che è un polimero dell’acido acrilico e viene spesso impiegato nella formulazione di creme e gel trasparenti.

Emollienti

Gli emollienti sono sostanze grasse che hanno il compito di ammorbidire la pelle rendendola più elastica e liscia, prevenendo la disidratazione e integrando i lipidi naturali della pelle. Essi possono essere di origine naturale come la cera d’api, l’olio di oliva, l’olio di cocco, l’ossido di zinco e la lanolina, oppure di origine sintetica come la vaselina e gli oli minerali.

Pigmenti

Per creare i vari colori dei rossetti, smalti, fondotinta e ombretti, vengono impiegati diversi pigmenti. Tra i pigmenti utilizzati troviamo quelli di origine minerale come gli ossidi di cromo e ferro. Questi pigmenti permettono di ottenere una vasta gamma di colorazioni per i prodotti cosmetici.

Pigmenti in Cosmetica: Caratteristiche e Utilizzo

I pigmenti utilizzati in cosmetica sono sostanze coloranti di origine naturale o sintetica che conferiscono colore ai prodotti cosmetici. Essi possono essere suddivisi in pigmenti organici e inorganici.

Pigmenti Organici e Inorganici

I pigmenti organici si dividono in due gruppi principali: le lacche e i veri pigmenti. Le lacche sono ottenute assorbendo su supporti inerti le soluzioni acquose dei coloranti, mentre i veri pigmenti sono privi di ioni metallici, risultando così più stabili nel tempo.

Esempi di Pigmenti

Tra i pigmenti inorganici più comuni troviamo il biossido di titanio, gli ossidi di ferro e cromo, e il ferrocianuro ferrico. Inoltre, esistono anche i pigmenti perlescenti costituiti da cristalli ad elevato indice di rifrazione come la mica bianca.

Fragranze nei Cosmetici

Le fragranze vengono utilizzate per conferire profumi accattivanti ai cosmetici. Spesso, le miscele di sostanze aromatiche sono mantenute segrete dai produttori, il che può rappresentare una sfida per i consumatori allergici che desiderano fare scelte consapevoli.

Stabilizzanti di pH in Cosmetica

Gli stabilizzanti di pH sono essenziali per mantenere l’efficacia e la stabilità dei prodotti cosmetici. Essi aiutano a regolare il pH dei cosmetici entro un intervallo compatibile con la pelle umana, garantendo che colore, viscosità e stabilità siano mantenuti nel tempo.

Esempi di Stabilizzanti di pH

Per abbassare il pH di una formulazione cosmetica, vengono spesso utilizzati l’acido citrico e l’acido lattico, mentre per aumentare il pH si ricorre al bicarbonato di sodio.

In conclusione, i pigmenti, le fragranze e gli stabilizzanti di pH sono componenti fondamentali nella formulazione dei prodotti cosmetici, garantendo sia la parte estetica che l’efficacia dei cosmetici stessi.

Nitrato di ammonio: sintesi, reazioni,fertilizzanti, esplosivi, ghiaccio istantaneo

Fabrice Deseaux

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6 Agosto 2020

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Nitrato di ammonio: sintesi, reazioni,fertilizzanti, esplosivi, ghiaccio istantaneo

Il nitrato di ammonio è un composto inorganico con la formula NH4NO3 . Si presenta sotto forma di cristalli bianchi, altamente solubili in acqua, dove si dissocia in ioni ammonio e ioni nitrato attraverso una reazione endotermica.

Utilizzi

Il nitrato di ammonio si trova comunemente in natura insieme al nitrato di potassio nel minerale Gwihabaite. Questo composto è ampiamente impiegato nell’ambito agricolo come fertilizzante ricco di azoto e trova impiego anche come componente in miscele esplosive impiegate in miniere, cave ed edilizia civile.

Sintesi

La sintesi del nitrato di ammonio avviene attraverso la reazione tra ammoniaca e acido nitrico concentrato secondo la seguente formula: NH3 + HNO3 → NH4NO3. Inoltre, si può ottenere nitrato di ammonio attraverso reazioni di doppio scambio, come ad esempio:
– Cloruro di ammonio e nitrato di argento: NH4Cl + AgNO3 → NH4NO3 + AgCl
– Solfato di ammonio e nitrato di bario: (NH4)2SO4 + Ba(NO3)2 → 2 NH4NO3 + BaSO4
– Carbonato di ammonio e nitrato di calcio: (NH4)2CO3 + Ca(NO3)2 → 2 NH4NO3 + CaCO3
– Nitrato di piombo e ioduro di ammonio: Pb(NO3)2 + 3 NH4I → 2 NH4NO3 + PbI2

Decomposizione Termica

Il nitrato di ammonio subisce decomposizione termica a diverse temperature, producendo vari prodotti reattivi:
– A 260 °C: 2 NH4NO3 → N2 + 2 NO + 4 H2O
– A 320 °C: NH4NO3 → N2O + 2 H2O
– A 560 °C: 8 NH4NO3 → 5 N2 + 4 NO + 2 NO2 + 16 H2O
– A 860 °C: 4 NH4NO3 → 3 N2 + 2 NO2 + 8 H2O
– A 950 °C: 2 NH4NO3

Il nitrato di ammonio è un composto versatile con diversi impieghi e reattività che lo rendono di interesse in vari settori industriali e scientifici.

Il Nitrato di Ammonio: Caratteristiche e Utilizzi

Il nitrato di ammonio è un composto chimico ampiamente utilizzato per diversi fini, che vanno dal fertilizzante all’esplosivo. Le sue proprietà chimiche lo rendono un materiale versatile in diverse applicazioni.

Proprietà e Reazioni

Il nitrato di ammonio può subire reazioni esotermiche, come la seguente:
$$2 NH_4NO_3(s) → 2 N_2 + O_2 + 4 H_2O$$
Queste reazioni possono generare composti gassosi e, in alcune condizioni, possono diventare esplosive se non controllate.

Usi

# Fertilizzante

Il nitrato di ammonio è comunemente impiegato come fertilizzante a causa del suo contenuto di azoto, con il 35% approssimativo di azoto. Questa sostanza fornisce azoto sotto forma di NH₄⁺ e NO₃⁻, che vengono assorbiti o convertiti dalle radici delle piante in modo efficiente.

# Esplosivo

In combinazione con gasolio e altri componenti, il nitrato di ammonio costituisce una miscela esplosiva conosciuta come ANFO, utilizzata nell’estrazione di carbone e metalli. Anche se non è classificato come pericoloso, in determinate circostanze può diventare estremamente letale, specialmente se a contatto con un carburante o sottoposto a elevate pressioni e temperature.

# Ghiaccio Istantaneo

Il nitrato di ammonio è presente anche in sacchetti di “ghiaccio istantaneo”, dove, mescolandolo con acqua, si ha una reazione che assorbe calore e crea un effetto di raffreddamento istantaneo. Questo processo è molto rapido e produce ghiaccio che può durare per un breve periodo di tempo.

Incidenti e Regolamentazioni

A causa della sua pericolosità in determinate condizioni, il nitrato di ammonio è regolamentato in molti paesi per motivi di sicurezza. Incidenti come l’esplosione di Oklahoma City e l’incidente di Beirut del 2020 evidenziano i rischi associati a questo composto e la necessità di un adeguato controllo e stoccaggio.

In conclusione, il nitrato di ammonio è un composto chimico dalle molteplici applicazioni, che va maneggiato con estrema attenzione per evitare situazioni pericolose. La sua versatilità lo rende un materiale prezioso in vari settori, ma la sua gestione richiede la massima cautela per prevenire incidenti e garantire la sicurezza pubblica.

Idrogenonio: lo spazio oltre la Terra

Fabrice Deseaux

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5 Agosto 2020

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L’utilizzo dell’idrogenonio come strumento diagnostico nella ricerca astronomica

L’idrogenonio, con formula H3+, è uno dei cationi più diffusi nello spazio interstellare, dopo l’idrogeno molecolare, ed è considerato un precursore fondamentale per la formazione di quasi tutte le molecole osservate nell’Universo.

Ruolo dell’idrogenonio in astronomia

Gli astronomi utilizzano l’idrogenonio come indicatore di temperatura e come orologio cosmologico per studiare le condizioni attorno ai pianeti del sistema solare. Questo catione svolge un ruolo cruciale nell’aiutare a comprendere gli eventi astrochimici e l’evoluzione delle molecole nello spazio.

Storia dell’idrogenonio

La scoperta dell’idrogenonio risale al 1911, ad opera del fisico britannico Joseph John Thomson, che lo identificò tramite uno spettrometro di massa. Inizialmente, vi fu dibattito scientifico sulla sua esistenza, ma negli anni successivi si comprese che poteva essere stabile in determinate condizioni. Nel 1989, gli scienziati individuarono per la prima volta il segnale di H3+ proveniente da Giove.

Caratteristiche strutturali dell’idrogenonio

La struttura dell’idrogenonio è quella di un triangolo equilatero con una lunghezza di legame di 0.90 Å e un’energia di legame di circa 104 kcal/mol. Questo catione presenta un legame in cui un unico orbitale molecolare è delocalizzato sui tre atomi di idrogeno, conferendo alla molecola caratteristiche uniche.

Importanza dell’idrogenonio nello spazio

L’idrogenonio emette luce infrarossa a lunghezze d’onda specifiche che possono viaggiare per lunghe distanze nello spazio senza subire ostacoli, consentendo un’osservazione dettagliata da parte dei telescopi sulla Terra. Questo catione è stato individuato in varie regioni dell’Universo, tra cui le atmosfere superiori di Saturno e Urano, aprendo nuove prospettive di studio per gli scienziati.

In conclusione, l’idrogenonio rappresenta un importante strumento per studiare i fenomeni astrochimici e comprendere meglio l’evoluzione delle molecole nello spazio cosmico, contribuendo significativamente alla nostra conoscenza dell’Universo e dei suoi processi.

L’importanza della Temperatura e della Densità dell’Idrogenonio

La conoscenza della temperatura e della densità dell’idrogenonio può fornire preziose informazioni sull’ambiente circostante. Questo ione, quando interagisce con la luce solare o con altre molecole, assorbe energia e rilascia luce a lunghezze d’onda specifiche dello spettro I.R. L’intensità dell’energia emessa varia in base alla temperatura della molecola, consentendo di utilizzare l’idrogenonio come un termometro virtuale nello spazio.

Le Reazioni dell’Idrogenonio

La molecola più comune nello spazio è l’idrogeno, che può perdere un elettrone tramite i raggi cosmici ad alta energia:

H2 → H2+ + 1 e-

L’ione H2+ può reagire con un’altra molecola di H2 per formare l’ione H3+:

H2+ + H2 → H3+ + H

Questo catione gioca un ruolo cruciale come precursore di reazioni chimiche, trasferendo un protone a molecole neutre.

Osservazioni Oltre il Sistema Solare

Gli astrochimici sono attualmente impegnati nella ricerca dell’idrogenonio negli esopianeti, cioè pianeti che orbitano intorno a stelle diverse dal Sole e quindi al di fuori del nostro sistema solare. Se venissero individuate le tipiche emissioni luminose dell’ione, questo potrebbe indicare la presenza di un’ionosfera sul pianeta. Lo studio di quest’ultima potrebbe fornire informazioni cruciali sulle condizioni del pianeta e sulla possibilità della presenza di vita.

Per ulteriori approfondimenti sulla densità dei gas e sullo spettro elettromagnetico della luce, ti consiglio di visitare i seguenti link: [densità dei gas esercizi svolti](https://chimica.today/stechiometria/densita-dei-gas-esercizi-svolti/) e [spettro elettromagnetico della luce](https://chimica.today/chimica-fisica/lo-spettro-elettromagnetico-della-luce/).

Nandrolone: chimica, doping, danni

Biochimica

Fabrice Deseaux

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4 Agosto 2020

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Il Ruolo del Nandrolone nello Sport

Il nandrolone, uno steroide anabolizzante derivante dal testosterone, è utilizzato da alcuni atleti per incrementare la massa muscolare, evitando molti degli effetti collaterali del testosterone stesso. Originariamente sintetizzato nel 1950 dal chimico australiano Arthur John Birch, il nandrolone è stato vietato dall’International Olympic Committee dal 1976 per il suo impiego nel doping.

Metabolismo e Rilevazione del Nandrolone

Quando ingerito o iniettato, il nandrolone si metabolizza dando origine a tre metaboliti che possono essere identificati nelle urine tramite tecniche analitiche come la gas cromatografia-spettrometria di massa. Di questi metaboliti, il 19-norandrosterone è il più comune, seguito dal 19-noretiocholanolone e dal 19-norepiandrosterone, che sono isomeri tra loro.

Controversie e Analisi

Nonostante l’uso del nandrolone sia associato al doping, negli anni sono emersi casi di falsi positivi con atleti che non avevano assunto il composto. Studi condotti presso l’Università di Aberdeen hanno ipotizzato che l’assunzione di integratori alimentari in combinazione con un intenso esercizio fisico potrebbe portare ad un aumento di nandrolone di origine endogena, generando così risultati positivi nelle analisi delle urine.

Effetti Dannosi del Nandrolone

Il nandrolone è venduto legalmente sotto forma di estere decanoato per trattare alcune patologie, ma è reperibile anche tramite canali illegali. L’abuso di nandrolone può causare danni al sistema cardiovascolare, endocrino e osteoarticolare, oltre a provocare disfunzioni pancreatiche e riproduttive. Tuttavia, il danno maggiore è quello sulla salute mentale, portando ad un disturbo della psiche che può manifestarsi con comportamenti aggressivi, irritabilità e dipendenza.

Conclusioni

Nonostante i potenziali vantaggi fisici a breve termine, l’uso di sostanze dopanti come il nandrolone comporta rischi significativi per la salute e il benessere complessivo dell’atleta. Nulla può giustificare il compromesso della salute per migliorare le prestazioni sportive. La vita umana ha un valore ben più alto, pertanto è fondamentale adottare un approccio etico e responsabile nell’ambito dello sport.

Clorexidina: proprietà, usi, collutori

Fabrice Deseaux

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3 Agosto 2020

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Il ruolo della Clorexidina nella disinfezione e nel trattamento antibatterico

La Clorexidina è stata scoperta per la prima volta nel 1950 nei laboratori della Imperial Chemical Industries di Manchester durante la ricerca sui farmaci antimalarici. Il suo impiego come antisettico topico è iniziato nel 1954, dimostrandosi efficace nel ridurre la flora batterica del 90% durante il lavaggio delle mani negli anni ’70.

Struttura e proprietà della Clorexidina: un composto bisbiguanide composto da un esano a catena lineare con due estremità contenenti gruppi p-clorofenilguandide. Presenta una polvere cristallina bianca, inodore e dal sapore amaro, ed è utilizzata principalmente come disinfettante nel campo odontoiatrico. La Clorexidina è scarsamente solubile in acqua, quindi spesso viene utilizzato il suo sale, il clorexidina digluconato.

Proprietà antimicrobiche della Clorexidina: agisce come antimicrobico ad ampio spettro, con capacità batteriostatica e battericida nei confronti di batteri Gram-positivi, Gram-negativi e miceti. La sua azione distrugge la membrana cellulare batterica, interagendo con gruppi fosfato presenti sulla superficie cellulare, causando la morte cellulare.

Usi della Clorexidina: è presente in prodotti per l’igiene dentale come collutori e dentifrici, ma anche in cosmetici, farmaci e prodotti ospedalieri per prevenire infezioni e proteggere i pazienti da batteri patogeni come lo Staphylococcus aureus. Non agisce istantaneamente come l’alcol etilico, ma ha un’efficacia prolungata nel tempo.

La Clorexidina si è dimostrata un prezioso alleato nella lotta contro le infezioni batteriche, fornendo una protezione efficace e duratura in diversi campi applicativi.

Potenziale di formazione dell’acqua: equazione di Nernst

Fabrice Deseaux

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2 Agosto 2020

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Potenziale di formazione dell’acqua: equazione di Nernst

Il Ruolo delle Reazioni di Ossidazione-Reduzione in Chimica

Le reazioni di ossidoriduzione, note comunemente come reazioni redox, rappresentano un fondamentale processo chimico in cui avviene lo scambio di elettroni tra due specie chimiche, una delle quali si riduce mentre l’altra si ossida. L’andamento spontaneo di queste reazioni può essere predetto grazie ai potenziali di riduzione.

L’Equazione di Nernst e i Potenziali Standard

In condizioni standard, il potenziale di una reazione redox è determinato dalla differenza tra i potenziali di riduzione e di ossidazione. Se il potenziale standard è positivo, la reazione avviene spontaneamente, al contrario se è negativo non avviene spontaneamente. Nelle condizioni non standard, si applica l’equazione di Nernst che tiene conto di variabili come temperatura, numero di elettroni trasferiti e quoziente di reazione.

Calcolo del Potenziale della Formazione dell’Acqua

Consideriamo ad esempio la reazione di formazione dell’acqua a partire dagli elementi. Suddividendo la reazione in due semireazioni, osserviamo che il potenziale di riduzione dell’ossigeno è +1.229 V e l’ossidazione dell’idrogeno ha un potenziale di 0 V. Utilizzando l’equazione di Nernst, è possibile calcolare il potenziale della reazione complessiva a pH 7, che risulta essere 1.23 V.

Le reazioni redox svolgono un ruolo cruciale in numerosi processi chimici e biologici, consentendo lo scambio di elettroni tra le specie chimiche coinvolte. Comprendere i meccanismi alla base di queste reazioni è fondamentale per approfondire la nostra conoscenza della chimica e delle sue applicazioni pratiche.

TNT: storia, sintesi, reazioni, usi

Fabrice Deseaux

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1 Agosto 2020

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Il TNT: caratteristiche e utilizzo

Il TNT, noto con il nome IUPAC 2,4,6-trinitrotoluene, è una sostanza organica di colore giallo pallido. È scarsamente solubile in acqua ma solubile in solventi organici come l’etere, l’acetone, il benzene e la piridina.

Proprietà e uso dell’esplosivo

Come molti nitrocomposti, il TNT è un’esplosivo stabile che richiede un detonatore per essere innescato. La sua struttura chimica, con formula C6H2(NO2)3CH3, lo rende un materiale molto versatile per diversi impieghi.

Storia del TNT

Il TNT fu scoperto per la prima volta nel 1863 dal chimico tedesco Joseph Wilbrand durante i suoi studi sui coloranti. Solo nel 1891 Carl Häussermann comprese le potenzialità di questo composto. A differenza dell’acido picrico, sensibile agli urti, il TNT poteva essere fuso e modellato, rendendolo ideale per proiettili esplosivi.

Sintesi del trinitrotoluene

La sintesi del TNT avviene attraverso la nitrazione del toluene in un processo diviso in tre stadi. Nel primo stadio, il toluene reagisce con acido nitrico e acido solforico per formare isomeri nitrotoluene. Successivamente, avviene una seconda nitrazione per la formazione del dinitrotoluene, che porta infine al TNT.

Il TNT è ancora oggi utilizzato in varie applicazioni, tra cui le mine antiuomo, grazie alla sua stabilità e alla limitata rilevabilità da parte di dispositivi di rilevamento. La sua storia e le sue proprietà chimiche ne fanno un composto di grande importanza nell’industria bellica e nella produzione di esplosivi.

La trasformazione del Dinitrotoluene in Trinitrotoluene

Durante la produzione del trinitrotoluene (TNT), il dinitrotoluene subisce un ulteriore processo di nitrazione che porta alla formazione del TNT. Questo composto viene utilizzato principalmente come esplosivo a causa della sua alta potenza.

La Decomposizione del TNT

Dopo la detonazione, il TNT si decompone attraverso una reazione esotermica che richiede un’alta energia di attivazione. La reazione di decomposizione del TNT porta alla formazione di azoto, monossido di carbonio, carbonio, e acqua secondo la seguente equazione chimica:

2 C6H2(NO2)3CH3 → 3 N2 + 7 CO + 7 C + 5 H2O

Durante questa reazione, viene prodotto del carbonio che porta alla formazione di fuliggine come sottoprodotto.

Gli Effetti del TNT sulla Salute

Il trinitrotoluene è un composto tossico che, a contatto con la pelle, può causare irritazioni e, in casi di esposizione prolungata, portare a una colorazione gialla della pelle. Durante la Prima Guerra Mondiale, le donne impiegate nella produzione di munizioni svilupparono una colorazione gialla della pelle e furono chiamate “canary girls” (ragazze canarini).

Le persone esposte al TNT possono manifestare sintomi di anemia, danni alla funzionalità epatica, compromissione del sistema immunitario e ingrossamento della milza. Inoltre, è stato dimostrato che il TNT può avere effetti negativi sulla fertilità maschile e rappresentare un potenziale agente cancerogeno.

In conclusione, è importante prestare attenzione all’utilizzo e alla manipolazione del trinitrotoluene per evitare potenziali rischi per la salute e per l’ambiente circostante.

Perclorato: proprietà, sintesi, reazioni

Fabrice Deseaux

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31 Luglio 2020

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Perclorato: proprietà, sintesi, reazioni

Il perclorato è un anione poliatomico con formula ClO4-, in cui il cloro ha un numero di ossidazione di +7. Questo anione è costituito da tre atomi di ossigeno legati al cloro con un doppio legame e un atomo di ossigeno legato tramite un legame semplice, che conferisce una struttura tetraedrica al perclorato.

Caratteristiche

I perclorati si trovano naturalmente in miniere di nitrato di sodio e sono solitamente solubili in acqua e in altre soluzioni non acquose. Tra i perclorati più comuni ci sono il perclorato di ammonio (NH4ClO4), il perclorato di sodio (NaClO4) e il perclorato di potassio. Le soluzioni di perclorato di sodio e potassio sono neutre poiché derivano dall’acido perclorico (HClO4), un acido forte con una costante di dissociazione di circa 10^8, e da basi forti come NaOH e KOH.

Le soluzioni di perclorato di ammonio, che derivano da un acido forte e da una base debole come l’ammoniaca (NH3), sono invece acide.

Sintesi

Il perclorato può essere ottenuto tramite elettrolisi in due stadi. Nel primo stadio, avviene l’ossidazione del cloruro di sodio a clorato di sodio utilizzando un elettrodo di grafite, con la seguente semireazione all’anodo:
4 Cl^- + 36 OH^- → 4 ClO3^- + 3 O2 + 18 H2O + 36 e^-

Nel secondo stadio, avviene l’ossidazione del clorato secondo la semireazione:
ClO3^- + H2O → ClO4^- + 2 H^+ + 2 e^-

Questi sono processi fondamentali per la sintesi del perclorato a partire da composti di cloro come il cloruro di sodio.

Potenziali Standard di Riduzione: Come Minimizzare la Formazione di Ossigeno

Il potenziale standard di riduzione di una semireazione è un importante parametro da considerare. Ad esempio, se il potenziale standard di riduzione è –1.19 V, molto vicino a quello dell’acqua che è di -1.23 V, è possibile minimizzare la formazione di O2 dovuta alla semireazione di ossidazione.

Per operare in tali condizioni, è necessario utilizzare un potenziale elevato che richiede l’impiego di un elettrodo di platino o di biossido di piombo.

Reattività dei Perclorati

Una caratteristica distintiva dei perclorati risiede nel loro notevole potere ossidante, dato che il cloro presente ha il numero di ossidazione più alto. Le soluzioni contenenti ioni perclorato, se fredde o diluite, non mostrano un elevato potere ossidante.

Gli ioni perclorato hanno la capacità di ossidare ioni metallici con numero di ossidazione +2, come ad esempio ferro, cromo, manganese e nichel, mentre il cloro si riduce a un numero di ossidazione -1. In ambiente basico si verifica la seguente reazione generale: ClO4- + 8 M2+ + 4 H2O → Cl- + 8 M3+ + 8 OH-.

In ambiente acido, invece, la reazione avviene secondo la seguente equazione: ClO4- + 8 M2+ + 8 H+ → Cl- + 8 M3+ + 4 H2O, dove M rappresenta un metallo generico.

Usi dei Perclorati

Il perclorato trova impiego in diversi settori, come ad esempio nei propellenti per razzi. In particolare, il composto costituito da perclorato di ammonio e alluminio è utilizzato come componente del combustibile solido per missili.

Viene impiegato anche per controllare l’elettricità statica negli imballaggi alimentari e nel trattamento dell’ipertiroidismo, grazie all’utilizzo del perclorato di potassio.

I diversi utilizzi includono fuochi d’artificio, esplosivi, razzi di segnalazione, detergenti al cloro, fertilizzanti e fiammiferi.

Impatto Ambientale

Il perclorato è considerato un contaminante rilasciato nell’ambiente in diverse situazioni, come l’uso dei fertilizzanti, la produzione, lo smaltimento e l’uso del perclorato di ammonio, e la degradazione dell’ipoclorito di sodio impiegato per disinfettare l’acqua.

L’Unione Europea ha recentemente aggiornato i limiti massimi di perclorato che possono essere presenti in alcuni alimenti, a causa del potenziale impatto ambientale e dei possibili rischi per la salute.

In conclusione, nonostante i numerosi utilizzi dei perclorati, è importante considerare attentamente le loro implicazioni ambientali e sulla salute, adottando misure per minimizzare il rischio di contaminazione ambientale e alimentare.

Idrossido di calcio: proprietà, sintesi, reazioni, usi

Fabrice Deseaux

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29 Luglio 2020

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Idrossido di calcio: proprietà, sintesi, reazioni, usi

Benefici e utilizzi dell’idrossido di calcio in chimica

L’idrossido di calcio, noto anche come calce spenta o calce idrata, è una sostanza inorganica con formula Ca(OH)₂. Si presenta sotto forma di polvere cristallina bianca o incolore scarsamente solubile in acqua. Le sue proprietà chimiche sono particolarmente interessanti in ambito chimico e industriale.

Applicazioni e proprietà dell’idrossido di calcio

L’idrossido di calcio è un composto ionico che si presenta in natura nel minerale portlandite. Ha la capacità di dissolversi in acqua secondo l’equilibrio: Ca(OH)_2(s) ⇄ Ca²⁺_(aq) + 2 OH^–_(aq). Si tratta di un processo regolato da un prodotto di solubilità pari a 5.5 · 10^-6.

Sintesi e reazioni

Questo composto può essere sintetizzato in laboratorio attraverso una reazione di doppio scambio tra una soluzione di cloruro di calcio e idrossido di sodio: CaCl_2(aq) + 2 NaOH_(aq) → Ca(OH)_2(s) + 2 NaCl_(aq). A livello industriale, viene ottenuto dalla reazione esotermica tra calce viva e acqua: CaO(s) + H₂O(l) → Ca(OH)_2(s).

Utilizzi pratici

L’idrossido di calcio trova diverse applicazioni pratiche. Ad esempio, può essere impiegato nella produzione di materiale da costruzione come il cemento. Inoltre, le sue soluzioni acquose sature, con carattere basico, sono utilizzate come “acqua di calce” per diverse operazioni chimiche e industriali.

Inoltre, l’idrossido di calcio reagisce con il biossido di carbonio, dando luogo alla formazione di carbonato di calcio e acqua: Ca(OH)_2(s) + CO_2(g) → CaCO_3(s) + H₂O(l).

In conclusione, l’idrossido di calcio, grazie alle sue proprietà e alle sue reazioni chimiche, si conferma come una sostanza importante e versatile nell’ambito della chimica e dell’industria.

Usi dell’idrossido di calcio

L’idrossido di calcio, anche conosciuto come calce viva, trova numerose applicazioni in diversi settori.

Flocculante nell’acqua

Uno dei suoi utilizzi principali è come flocculante per rimuovere particelle sospese nell’acqua. Grazie alle sue proprietà, l’idrossido di calcio aiuta a purificare l’acqua rendendola più trasparente e sicura da utilizzare.

Odontoiatria e traumatologia dentale

Nel campo dell’odontoiatria, l’idrossido di calcio viene impiegato nel trattamento delle perforazioni della radice e delle fratture radicolari, svolgendo un ruolo fondamentale nella traumatologia dentale.

Edilizia

Mescolato con pozzolana e malta, l’idrossido di calcio è utilizzato per la preparazione di malte e intonaci nel settore edile. Questa combinazione garantisce una maggiore resistenza e durabilità delle strutture.

Industria alimentare

Nel settore alimentare, l’idrossido di calcio viene impiegato come modificatore di pH. Questa sostanza contribuisce a regolare l’acidità in diversi alimenti e processi di produzione.

Conciaria

Nel settore conciario, l’idrossido di calcio è utilizzato per sgrassare e rimuovere i peli dalle pelli animali durante il processo di concia.

Lubrificanti

Infine, viene impiegato anche come additivo per lubrificanti al fine di migliorarne la viscosità, garantendo una maggiore efficienza nei meccanismi di scorrimento.

L’idrossido di calcio ha dunque un vasto campo di applicazioni in diversi settori, grazie alle sue proprietà versatile e alla sua efficacia in svariate situazioni.