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Mandorla: composizione, benefici

Fabrice Deseaux

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22 Giugno 2015

Le molte varietà di dolci che possono essere preparati con la mandorla, seme del Prunus dulcis, pianta appartenente alla famiglia delle Rosacee, includono amaretti, marzapane, baci di dama, gubana, pasta reale, torrone e frutta martorana. Il mandorlo, nativo dell’Asia sud-occidentale e introdotto in Sicilia dai Fenici proveniente dalla Grecia, si è diffuso in tutto il Mediterraneo. Oltre ad essere utilizzato in cucina per la preparazione di dolci, dall’olio di mandorla si otteneva un olio prezioso che, a partire dal Medioevo, veniva talvolta utilizzato al posto dell’olio di oliva.

Leggenda narra che il mandorlo abbia una radice mitologica, come descritto da Omero nell’Iliade. La storia di Acamante e Filide, trasformati in alberi di mandorlo dalla dea Atena, racconta di un amore eterno che si riflette nella bellezza dei fiori che sbocciano sull’albero.

Composizione e benefici della mandorla

La mandorla è un alimento ipercalorico, poiché fornisce 595 kcal per 100 g di parte edibile, principalmente grazie all’alto contenuto di grassi. Le mandorle sono ampiamente apprezzate per la loro versatilità in prodotti senza glutine e alternative ai latticini, oltre ad essere una fonte di proteine nelle diete vegetariane.

Oltre a essere una ricca fonte di energia, la mandorla contiene vitamine, sali minerali, fibre, proteine vegetali, carboidrati e grassi insaturi di alta qualità che portano diversi benefici per la salute. Gli acidi grassi presenti, come l’acido oleico e l’acido linoleico, aiutano a ridurre il colesterolo LDL (colesterolo “cattivo”) che può causare problemi cardiovascolari, mentre aumentano il colesterolo HDL (colesterolo “buono”) che protegge le arterie.

Benefici nutrizionali delle mandorle

Le mandorle offrono numerosi vantaggi per la salute, inclusa l’azione positiva sul colesterolo e l’apporto di proteine vegetali significativo. Ricche di calcio, potassio, zinco, fosforo e magnesio, le mandorle contribuiscono a sostenere la salute ossea e muscolare.

In conclusione, l’inclusione di mandorle nella propria alimentazione può apportare numerosi benefici nutrizionali e contribuire a uno stile di vita sano e equilibrato.

I benefici delle mandorle e il loro utilizzo in vari settori

Le mandorle non sono solo un alimento gustoso, ma hanno anche diversi benefici per la salute e l’utilizzo in vari settori dell’organismo. Oltre ad essere una fonte di proteine e fibre, le mandorle sono ricche di vitamina E e vitamine del gruppo B, note per le loro proprietà antiossidanti. Queste proprietà le rendono utili per contrastare l’invecchiamento cutaneo e favorire il rinnovamento cellulare.

Utilizzo delle mandorle come olio e latte

Dalla spremitura a freddo delle mandorle, senza l’uso di solventi chimici, si ottiene l’olio di mandorle, noto per le sue proprietà emollienti, nutrienti ed elasticizzanti. Questo olio è ampiamente utilizzato nell’industria cosmetica e per la cura della pelle. Inoltre, il latte di mandorla, una bevanda dolce e dissetante, viene spesso consumato freddo o ghiacciato, soprattutto durante la stagione calda.

Curiosità sul mandorlo e il simbolismo dei fiori

Il mandorlo ha ispirato molti artisti nel corso della storia, tra cui Vincent van Gogh, che dipinse l’opera “Ramo di mandorlo in fiore” per celebrare la nascita del figlio del fratello Theo. I fiori di mandorlo rappresentano spesso simboli di rinascita e speranza, come dimostrato anche dalla celebrazione della “Sagra del mandorlo in fiore” ad Agrigento, in occasione dell’anticipo della primavera.

In conclusione, le mandorle offrono non solo un piacere per il palato ma vantano anche una serie di benefici nutrizionali e cosmetici, rendendole un alimento versatile e apprezzato in molteplici contesti.

Meringa: la chimica in cucina, preparazione

Fabrice Deseaux

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21 Giugno 2015

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Meringa: la chimica in cucina, preparazione

La storia della meringa è ricca di tradizione e arte pasticcera, che affonda le sue radici fin dal 1692, anno in cui lo chef François Massialot pubblicò un libro di cucina che ne parlava. Tuttavia, fu intorno al 1700 che questo dolce ottenne grande notorietà grazie al pasticciere svizzero Gasparini, il quale creò una meringa speciale per conquistare il cuore della principessa Maria, futura moglie del re Luigi XV.

Cos’è la meringa?

La meringa è un prodotto di pasticceria leggero e friabile, composto principalmente da albumi d’uovo e zucchero, che viene utilizzato per decorare dolci come torte, gelati, semifreddi e charlotte, o anche semplicemente da gustare da solo con una spolverata di cioccolato. La meringata, una versione arricchita della meringa con l’aggiunta di frutta fresca, è un dolce spettacolare da servire freddo.

Varianti della meringa

Negli anni, i pasticceri di tutto il mondo hanno dato vita a diverse varianti della meringa, ognuna con le proprie tecniche e caratteristiche. Dalle meringhe italiane a quelle francesi e svizzere, esistono molte ricette che sfruttano al meglio le proprietà degli albumi d’uovo, utilizzati spesso nelle preparazioni dolciarie al posto dei tuorli.

La preparazione della meringa

Per preparare la meringa, si inizia montando gli albumi con lo zucchero per incorporare aria e creare una consistenza spumosa. L’azione meccanica durante la montatura denatura le proteine presenti negli albumi, le quali si dispongono ad interfaccia aria-acqua formando le pareti delle bolle. Lo zucchero non solo rende la miscela dolce, ma aumenta anche la viscosità e stabilizza la schiuma.

Durante la montatura, la miscela diventa sempre più chiara poiché si formano bolle sempre più piccole, fino a riflettere la luce e apparire di un bianco splendente. Una delle varianti più comuni è la meringa alla francese, che si prepara montando albumi e zucchero a velo fino ad ottenere una consistenza bianca e compatta, senza necessità di termometri.

Le meringhe vengono poi cotte in forno ventilato a bassa temperatura per diverse ore, in modo da eliminare l’umidità presente negli albumi e ottenere una consistenza croccante. La meringa è un dolce versatile, amato da grandi e piccoli, che ha conquistato il palato di molti con la sua leggerezza e fragranza uniche.

Porpora di anilina: storia, mauveina

Fabrice Deseaux

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20 Giugno 2015

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La storia della porpora di anilina e l’evoluzione dei coloranti nel corso dei secoli

I coloranti sono composti chimici essenziali utilizzati in svariati settori industriali, tra cui quello tessile, la concia delle pelli, la tintura del legno, nonché nel campo farmaceutico e cosmetico. Essi si suddividono in due categorie principali: i coloranti propriamente detti, composti organici solubili che conferiscono il colore attraverso processi di inclusione o reazione chimica, e i pigmenti, meno solubili in acqua e che richiedono l’utilizzo di mezzi leganti per essere fissati al supporto.

L’uso dei coloranti risale all’alba delle prime civiltà umane, e inizialmente, essi venivano ottenuti principalmente da fonti naturali, come piante e animali. Ad esempio, la porpora di Tiro, estratta dai molluschi del genere murex presenti nel Mediterraneo, era tra i coloranti più pregiati e simbolo di potere e status sociale elevato.

La svolta nell’ambito dei coloranti si ebbe nel 1856 grazie al giovane chimico britannico William Perkin, allievo di Hofmann. Mentre il suo mentore era impegnato nella sintesi della chinina per la cura della malaria, Perkin, a soli 18 anni, accidentalmente scoprì la porpora di anilina lavando dell’attrezzatura chimica con alcol. Questo colore viola derivante dall’anilina, un derivato del catrame di carbone, si rivelò essere un eccellente colorante per i tessuti.

L’intuizione di Perkin lo portò a brevettare la porpora di anilina e a introdurla con successo nell’industria tessile. La regina Vittoria stessa contribuì a rendere popolare questo nuovo colorante, indossando un abito di seta tinto di malva alla Royal Exhibition del 1862, sostituendo così la costosa porpora di Tiro riservata tradizionalmente alla nobiltà.

La porpora di anilina, chiamata anche mauveina, fu ottenuta attraverso un processo di ossidazione dell’N-allil toluidina. Questa innovazione segnò l’inizio dell’era dei coloranti sintetici, che avrebbero rivoluzionato l’industria tessile e molti altri settori. Oggi, i coloranti sintetici offrono una vasta gamma di colori e prestazioni, contribuendo alla creazione di prodotti tessili e cosmetici di alta qualità e alla continua evoluzione del mondo della moda e del design.La scoperta della Mauveina, un coloreante sintetico viola, avvenne nel 1856 ad opera del chimico inglese William Henry Perkin. Egli riuscì a sintetizzare la Mauveina utilizzando la toluidina in presenza di acido solforico e di un ossidante. In quel periodo, le conoscenze della chimica non erano avanzate abbastanza da permettere a Perkin di capirne la struttura chimica, ma intuì che fosse costituita da più gruppi anilinici.

La Struttura della Mauveina

Solo nel 1994, grazie all’utilizzo di tecniche spettroscopiche come l’U.V. e la risonanza magnetica nucleare, si scoprì che la Mauveina sintetizzata da Perkin era composta da 4 tautomeri denominati Mauveina A, B, C e B2. Questi studi hanno permesso di approfondire la comprensione della struttura molecolare della Mauveina.

Ulteriori Ricerche

Negli anni successivi, dal 2008 ad oggi, sono state identificate ulteriori strutture della Mauveina, portando il totale a 12 diverse forme molecolari. Questi sviluppi hanno contribuito a migliorare la conoscenza e l’applicazione di questo colorante viola sintetico.

Per saperne di più sulla chimica organica e sulla sintesi di composti coloranti come la Mauveina, puoi consultare articoli specializzati come quello sulla toluidina e sull’acido solforico su Chimica.Today.

Neve artificiale e termodinamica: cannone sparaneve

Fabrice Deseaux

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11 Giugno 2015

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Neve artificiale e termodinamica: cannone sparaneve

La produzione di neve artificiale è diventata una pratica diffusa nelle località sciistiche, soprattutto a causa dell’incidenza del riscaldamento globale sulle condizioni meteorologiche. Questo metodo, però, comporta costi energetici e ambientali rilevanti, che vanno considerati attentamente.

Impianti per la Neve Artificiale: una Soluzione Costosa

Le località sciistiche dipendono fortemente dal turismo invernale per la propria economia, e la mancanza di neve naturale a causa di condizioni meteorologiche avverse può generare problemi significativi. In risposta a questa sfida, è stato sviluppato il cosiddetto “cannone sparaneve”, un macchinario progettato per produrre neve artificiale.

Il Funzionamento del Cannone Sparaneve

Il funzionamento di un cannone sparaneve si basa sulla riproduzione delle condizioni naturali che favoriscono la formazione di neve. Il dispositivo spruzza acqua liquida che, a contatto con l’aria fredda, si trasforma in piccole particelle di ghiaccio. Questo processo si basa sull’equazione fisica ΔE = q + w, che descrive il lavoro compiuto dal sistema per produrre la neve artificiale.

Processo di Raffreddamento adiabatico

Il cannone sparaneve utilizza una miscela di aria compressa e vapore acqueo sottoposti a pressioni elevate. Quando questa miscela viene spruzzata nell’ambiente esterno, si espande rapidamente senza scambio di calore con l’ambiente circostante. In queste condizioni adiabatiche, il lavoro svolto dal sistema provoca una diminuzione dell’energia, generando un raffreddamento che favorisce la formazione dei cristalli di ghiaccio.

Conclusioni

Nonostante i costi energetici e ambientali, la produzione di neve artificiale tramite cannoni sparaneve è diventata una pratica comune nelle località sciistiche. Questa tecnologia permette di sopperire alla mancanza di neve naturale e di garantire la continuità delle attività turistiche legate allo sci. Tuttavia, è importante valutare attentamente gli impatti di lungo termine di questa pratica sulle risorse idriche e sull’ambiente circostante.

Coleottero bombardiere: calore sviluppato dalla reazione

Fabrice Deseaux

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10 Giugno 2015

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Coleottero bombardiere: calore sviluppato dalla reazione

Il Coleottero Bombardiere: un Insetto Difensore

Il coleottero bombardiere, appartenente alla famiglia Carabidi, presenta una difesa unica: quando è disturbato, emette una nuvoletta di vapore bollente ad alta pressione, accompagnata da un boato irritante. Questo rappresenta solo uno degli stratagemmi utilizzati dagli insetti e altri piccoli animali per sopravvivere nella natura.

Tecniche Difensive degli Animali

Alcuni animali adottano strategie come il mimetismo, tipico del camaleonte che cambia colore, o la mimetizzazione con l’ambiente, come nel caso dell’insetto stecco. Altri, come la mantide religiosa, si camuffano da fiori per catturare le prede senza essere individuate.

Altri animali, invece, possiedono ghiandole velenifere per difendersi e paralizzare le prede. Serpenti, formiche, farfalle, rane e meduse sono solo alcuni esempi di specie che usano il veleno come arma difensiva.

La Reazione del Coleottero Bombardiere

Il coleottero bombardiere è dotato di ghiandole che contengono una soluzione di idrochinone e perossido di idrogeno, insieme a enzimi. Quando minacciato, fa sì che queste sostanze reagiscano, producendo una reazione esotermica che porta alla formazione di chinone e vaporizzazione dell’acqua.

Calcolo dell’Entalpia

Utilizzando le reazioni chimiche coinvolte, è possibile calcolare l’entalpia generata durante il processo. Grazie alla legge di Hess, è possibile determinare che la reazione complessiva sviluppa un calore di -204 kJ, sufficiente a far bollire la miscela.

Analogie con la V-1 tedesca

Il coleottero bombardiere mostra analogie sorprendenti con la V-1 tedesca, nota come “buzz bomb”. Entrambi sono in grado di generare impulsi tramite reazioni chimiche, utilizzando questa capacità come mezzo difensivo o offensivo.

In conclusione, la difesa chimica del coleottero bombardiere è un esempio affascinante di adattamento evolutivo e strategia di sopravvivenza nel regno animale, mostrando come la chimica possa essere un’arma potente anche nel mondo naturale.

Fenilalanina: struttura, funzioni

Fabrice Deseaux

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7 Giugno 2015

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La fenilalanina, abbreviata come Phe o F, è un amminoacido con formula C6H5CH2CH(NH2)COOH che si differenzia dall’alanina per la presenza di un gruppo benzenico in posizione γ. Questo amminoacido è caratterizzato dalla presenza di un gruppo amminico e di un gruppo carbossilico legati allo stesso carbonio, rendendolo un α-amminoacido. La scoperta di questa molecola risale al 1879, quando Schulze e Barbieri identificarono un composto con la stessa formula nelle piantine di lupino giallo.

Struttura e forma ottica

La fenilalanina è una molecola chirale, con un carbonio asimmetrico che determina la presenza di due isomeri ottici: la forma L e la forma D, oltre alla DL-fenilalanina che è una combinazione di entrambe. La forma L è di particolare interesse dal punto di vista biologico, utilizzata come analgesico inibendo gli enzimi responsabili della degradazione dell’endorfina.

Utilizzi e proprietà

La DL-fenilalanina, miscela racemica dei due isomeri, è impiegata sia per le sue proprietà analgesiche che antidepressive. La forma D è nota per le sue proprietà analgesiche, mentre la forma L favorisce la produzione di noradrenalina, adrenalina e dopamina, ormoni appartenenti alle catecolamine che possono avere effetti antidepressivi.

Importanza biologica

Come uno degli amminoacidi essenziali, la fenilalanina deve essere assunta con la dieta poiché il corpo umano non è in grado di sintetizzarla autonomamente. A causa della natura idrofobica del gruppo fenilico nella catena laterale, essa è classificata come amminoacido non polare, risultando insolubile in acqua e poco solubile in metanolo ed etanolo.

Funzioni e metabolismo

Presente nella maggior parte delle proteine animali e vegetali, la fenilalanina è anche il precursore della tirosina, un altro amminoacido coinvolto nella sintesi degli ormoni tiroidei e delle molecole a funzione nervosa. La deficienza dell’enzima fenilalanina idrossilasi, necessario per la conversione di fenilalanina in tirosina, può causare la fenilchetonuria, una malattia metabolica ereditaria grave che può portare a ritardo mentale irreversibile se non trattata tempestivamente dopo la nascita.

Insieme alla tirosina e al triptofano, amminoacidi polari, la fenilalanina contribuisce alla produzione di melanina, una sostanza in grado di proteggere la pelle dall’esposizione ai raggi ultravioletti. Tale processo è di fondamentale importanza per la salute della pelle esposta alla radiazione solare.

Osmosi inversa: dissalazione delle acque

Fabrice Deseaux

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28 Maggio 2015

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Osmosi inversa: dissalazione delle acque

L’osmosi inversa è un processo che consente il passaggio dell’acqua attraverso una membrana semipermeabile in senso opposto a quello naturale, producendo due soluzioni: una ad elevata concentrazione salina e l’altra molto diluita. Le membrane semipermeabili, che possono essere sintetiche o biologiche come la membrana cellulare, agiscono come barriere selettive regolando gli scambi di sostanze.

Le membrane semipermeabili sintetiche, costituite principalmente da polimeri come il cellophane, l’alcool polivinilico, i poliuretani e il politrifluorocloroetilene, consentono generalmente solo il passaggio dell’acqua. Queste membrane sono utilizzate in processi come la dissalazione dell’acqua di mare, che è diventata sempre più importante a causa della crescente domanda di acqua potabile nel mondo.

Circa il 96% dell’acqua sulla Terra si trova negli oceani, e l’utilizzo di questa risorsa potrebbe contribuire a risolvere il problema della scarsità d’acqua potabile che affligge milioni di persone nel mondo. Gli studi condotti dagli scienziati sull’osmosi inversa e sulla rimozione della frazione salina dall’acqua di mare hanno portato allo sviluppo di metodi più efficienti per la dissalazione dell’acqua, tra cui l’osmosi inversa che rappresenta una soluzione economica e a basso consumo energetico rispetto ad altri metodi come la distillazione e il congelamento.

Inoltre, l’acqua di mare contiene circa il 3.5% m/m di sostanze disciolte, principalmente ioni come cloruro, sodio, solfato, magnesio, calcio, potassio e carbonato acido. Questi ioni possono essere separati dall’acqua mediante processi come l’osmosi inversa per ottenere acqua potabile.

In conclusione, l’osmosi inversa è un processo fondamentale per la produzione di acqua potabile da fonti salmastre come l’acqua di mare, contribuendo a garantire un approvvigionamento idrico sicuro e sostenibile per le popolazioni del pianeta.

Osmosi Inversa per la Dissalazione dell’Acqua

Per comprendere il concetto di osmosi inversa, è importante avere familiarità con l’osmosi. Questo processo naturale avviene quando due soluzioni con diverse concentrazioni si trovano separate da una membrana semipermeabile. In questo caso, l’acqua tende a spostarsi dalla soluzione meno concentrata a quella più concentrata, diluendola fino a raggiungere un equilibrio di concentrazione.

Il fenomeno dell’osmosi è stato studiato fin dai tempi antichi, e nel 1784 l’abate Nollet ne mise in luce gli aspetti scientifici. La pressione richiesta per contrastare l’osmosi è definita come pressione osmotica.

Mentre l’osmosi avviene naturalmente senza richiedere energia, per invertire il processo e far migrare l’acqua dalla soluzione più concentrata a quella meno concentrata è necessario applicare una pressione maggiore rispetto alla pressione osmotica. Questo avviene attraverso l’utilizzo di una membrana semipermeabile che permette solo il passaggio dell’acqua e non dei sali disciolti.

Il Concetto di Osmosi Inversa

Nella dissalazione dell’acqua, l’osmosi inversa viene impiegata per rimuovere il sale dall’acqua di mare. Poiché la pressione osmotica dell’acqua di mare è di circa 30 atm, per invertire il processo osmotico è necessario applicare una pressione superiore a questo valore. In questo modo, solo l’acqua passerà attraverso la membrana, lasciando i sali sulla parte opposta.

La principale sfida nella tecnologia dell’osmosi inversa è trovare membrane semipermeabili selettive che possano essere utilizzate su larga scala e per lunghi periodi. Questo è un passo cruciale per poter sfruttare appieno il potenziale della dissalazione delle acque attraverso l’osmosi inversa.

Polimeri: classificazione, elastomeri e fibre

Fabrice Deseaux

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19 Maggio 2015

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Polimeri: classificazione, elastomeri e fibre

I polimeri, composti ad alto peso molecolare formati da numerosi monomeri legati tra loro attraverso legami chimici, possono essere classificati in diversi modi.

Classificazione dei polimeri

I polimeri possono essere classificati in base a diversi criteri, tra cui:
– Origine: naturale, semisintetica, sintetica
– Struttura: lineare, ramificata, reticolata
– Meccanismo di polimerizzazione: poliaddizione, policondensazione, radicalica
– Tipologia delle forze molecolari presenti

Le proprietà meccaniche dei polimeri, come la resistenza alla trazione, l’elasticità e la tenacità, sono influenzate dalle forze intermolecolari come i legami di van der Waals e i legami a idrogeno. In base a tali forze, i polimeri possono essere categorizzati come elastomeri, fibre, polimeri termoplastici e polimeri termoindurenti.

Elastomeri

Gli elastomeri sono polimeri che possono subire grandi deformazioni elastiche e tornare alla loro forma originale quando la forza applicata cessa. Questi materiali, simili alla gomma naturale, sono composti da catene polimeriche amorfe legate da deboli forze intermolecolari e caratterizzate da elevata flessibilità molecolare. Tuttavia, a basse temperature, un elastomero può diventare rigido e fragile.

La transizione da comportamento elastomerico a comportamento rigido è legata alla capacità delle molecole di scorrere e muoversi su lunghe distanze. La temperatura di transizione vetrosa rappresenta il limite inferiore per l’utilizzo degli elastomeri come tali. Nei casi di gomme reticolate, la presenza di ponti di zolfo tra le catene riduce la mobilità, rendendo il materiale più rigido e meno deformabile.

Fibre

Le fibre sono caratterizzate

Caratteristiche delle Fibre Tessili

Le fibre tessili presentano proprietà come alta resistenza e alto modulo di elasticità, attribuite a forti forze intermolecolari come il legame a idrogeno che contribuiscono alla loro struttura cristallina. Le proprietà delle fibre tessili dipendono dalla struttura chimica, dal grado di polimerizzazione, dall’orientamento delle molecole, dalla cristallinità, dalla densità e dal collegamento trasversale tra le molecole.

È importante notare che il prodotto ottenuto dalla polimerizzazione non presenta le caratteristiche di una fibra fino a quando non subisce operazioni di filatura e stiro. Alcuni esempi di fibre includono quelle acriliche, poliammidiche, poliviniliche, poliuretaniche, polipropileniche e poliestere.

Polimeri Termoplastici

I polimeri termoplastici si distinguono per avere forze intermolecolari intermediate tra gli elastomeri e le fibre. Sono composti da lunghe catene lineari unite da forze di Van der Waals. Il riscaldamento dei polimeri termoplastici provoca il loro rammollimento, poiché l’energia termica assorbita avvicina la forza delle Van der Waals che tengono unite le catene polimeriche. La fusione avviene con un ulteriore riscaldamento, mentre il raffreddamento riporta il polimero allo stato iniziale, consentendo il ripetersi del processo.

La presenza di ramificazioni rende il polimero termoplastico più rigido, mentre un solvente adeguato è in grado di separare le catene polimeriche unite da legami deboli. Esempi di polimeri termoplastici includono il polietilene, il polivinilcloruro e il polistirene.

Polimeri Termoindurenti

I polimeri termoindurenti si contraddistinguono per avere lunghe catene polimeriche unite da legami chimici trasversali. Essendo caratterizzati da un elevato numero di tali legami, sono stabili al calore e non fondono. Inoltre, non subiscono influenze significative dalle basse temperature a causa dell’impedimento della cristallizzazione data dalla fitta rete di legami trasversali.

Le proprietà meccaniche dei polimeri termoindurenti dipendono dal numero di legami trasversali, che determinano la flessibilità del materiale. Esempi di polimeri termoindurenti sono la bachelite, le resine epossidiche e le resine urea-formaldeide.

Il lago killer: morte 1746 persone nella valle del lago di Nyos

Fabrice Deseaux

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18 Maggio 2015

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Il lago killer: morte 1746 persone nella valle del lago di Nyos

Il Disastro del Lago di Nyos: Cause e Conseguenze

Il 21 agosto 1986, nel nord-ovest del Camerun, la valle del Lago di Nyos fu teatro di una tragedia in cui persero la vita 1746 persone. Il lago, di origine vulcanica, si trova nel cratere di un vulcano inattivo. Dopo il disastro, numerosi sopravvissuti furono trasportati all’ospedale di Yaoundé, la capitale del Camerun.

La Catastrofe del Lago di Nyos e i Sintomi dell’Asfissia

I medici inizialmente attribuirono i sintomi manifestati dalla popolazione all’inalazione di gas sulfurei, considerando l’area coinvolta da attività vulcaniche. I sintomi tipici dell’asfissia riportati includevano dolori agli occhi, bruciore al naso, tosse e sensazione di strangolamento. Le acque del lago, solitamente limpide, erano diventate marroni a causa di un evento improvviso e le onde alte causate da una sorta di mini-tsunami.

Cause del Disastro e la Formazione dello Strato di CO2

La tragedia fu attribuita a cause chimiche, in particolare alla stratificazione del Lago di Nyos, in cui le acque superficiali non si mescolano con quelle più profonde. Questa stratificazione ha portato all’accumulo di biossido di carbonio (CO2), causando una condizione chiamata “meromissi”. Le fonti di CO2 includevano sorgenti sotterranee di acque con ioni carbonato, emissioni di gas vulcanici dal fondo del lago e la decomposizione di sostanze organiche depositate sul fondo.

Il Rilascio Incontrollato del Biossido di Carbonio

A causa dell’alta pressione sul fondo del lago e delle minori temperature rispetto alla superficie, la concentrazione di CO2 aumentava gradualmente, creando strati sovrapposti con condizioni diverse. Qualsiasi evento come un terremoto, uno smottamento o un forte vento che disturbasse questo equilibrio avrebbe potuto causare il rilascio incontrollato del CO2, con effetti devastanti simili a una “eruzione limnica”.

Conseguenze e Azioni Preventive

L’eruzione limnica del Lago di Nyos ha sprigionato 1.2 chilometri cubici di gas in circa 20 secondi, soffocando un intero villaggio situato a 15 miglia di distanza. Dopo l’incidente, gli scienziati hanno proposto di rimescolare l’acqua del lago per liberare il CO2 disciolto e prevenire un’altra tragedia. Tuttavia, questa soluzione rimane controversa poiché potrebbe innescare un rilascio incontrollato del gas.

In conclusione, il disastro del Lago di Nyos del 1986 ha rappresentato una tragica dimostrazione degli effetti devastanti di un’eruzione limnica. Gli sforzi per prevenire un’altra catastrofe sono in corso, ma resta sempre presente il timore di un’altra esplosione incontrollata di CO2.

Stibina: struttura, reazioni, sintesi

Fabrice Deseaux

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17 Maggio 2015

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La Stibina: Struttura e Proprietà

La stibina, conosciuta anche come idruro di antimonio, è un gas incolore altamente tossico con un odore pungente di uova marce. Scoperta da Alfred Stock nel 1901, la stibina ha formula SbH3 ed è simile ad altri composti gassosi come l’ammoniaca, la fosfina e l’arsina, presentando una struttura piramidale.

Reazioni della Stibina

La stibina si decompone all’aria formando Sb2O3 e, a temperature superiori a 200°C, si decompone nei suoi elementi di antimonio e idrogeno. Questa instabilità impedisce l’uso della stibina come agente fumigante.

Sintesi e Applicazioni

La stibina può essere ottenuta tramite reazioni che coinvolgono ioni Sb3+ in presenza di agenti riducenti come il litio alluminio idruro e il sodio boroidruro. È impiegata nell’industria dei semiconduttori per drogare il silicio mediante la deposizione chimica in fase vapore, fungendo da agente dopante.

In sintesi, la stibina è un composto di antimonio adoperato per scopi industriali e chimici, che richiede attenzione per la sua pericolosità e reattività.

Litio: proprietà, reazioni, usi

Fabrice Deseaux

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15 Maggio 2015

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Il litio fa parte del 1° Gruppo, noto come Gruppo dei metalli alcalini. Il suo nome deriva dalla parola greca “λίθος”, che significa pietra. Con numero atomico 3 e configurazione elettronica 1s2,2s1, il litio è il metallo più leggero e ha la minore densità tra i metalli alcalini, nonché il punto di fusione più alto.

Questo metallo morbido, di colore argenteo, altamente reattivo e infiammabile, viene conservato in oli minerali per proteggerlo dall’ossidazione. A causa della sua elevata reattività, non si trova allo stato puro in natura, ma in minerali come spodumene, trifilite, petalite, lepidolite e ambiglonite. Fu isolato per la prima volta dalla petalite dal chimico svedese Johan August Arfvedson nel 1817.

Il litio, come altri metalli alcalini, non può essere estratto con i metodi usuali a causa della sua elevata reattività. È possibile ottenerlo tramite elettrolisi di sali fusi, principalmente cloruri. È l’unico metallo alcalino in grado di reagire direttamente con l’azoto per formare il nitruro di litio.

Il nitruro di litio, composto ionico di colore rosso, si decompone in litio e azoto con il riscaldamento. Può reagire con l’acqua per formare idrossido di litio e ammoniaca. Le proprietà del litio sono diverse da quelle degli altri metalli alcalini a causa della relazione diagonale con il magnesio, condividendo molte proprietà con quest’ultimo.

La relazione diagonale si basa sulla somiglianza nel rapporto carica/raggio tra i due elementi, con il litio che presenta un raggio atomico di 152 pm e un raggio ionico di 76 pm, mentre per il magnesio sono rispettivamente 160 pm e 72 pm. La somiglianza tra litio e magnesio è una caratteristica di questa relazione diagonale che influisce sulle proprietà di entrambi gli elementi.

In conclusione, il litio è un metallo alcalino con caratteristiche uniche rispetto agli altri elementi del suo gruppo, grazie anche alla sua relazione diagonale con il magnesio che condivide alcune proprietà con questo metallo.

Reazioni chimiche del litio e del magnesio

Il litio e il magnesio sono due elementi che reagiscono lentamente con l’acqua e i loro ossidi e idrossidi sono poco solubili. Entrambi formano nitruri tramite la combinazione diretta con l’idrogeno. Gli ossidi Li₂O e MgO non si trasformano in superossidi con un eccesso di ossigeno. I carbonati Li₂CO₃ e MgCO₃ si decompongono facilmente in ossidi e anidride carbonica.

Decomposizione degli ossidi e nitrati

Gli idrossidi e nitrati di litio e magnesio si decompongono per riscaldamento, generando rispettivamente ossido e acqua. Mentre il nitrato di litio produce ossido, altri metalli alcalini formano nitriti durante la decomposizione. Ad esempio, KNO₃ si decompone in KNO₂ e ossigeno.

Solubilità e cristallizzazione dei cloruri

Entrambi il cloruro di litio e di magnesio sono solubili in solventi organici, mentre sono deliquescenti e cristallizzano come sali idrati. Il comportamento anomalo del litio è dovuto alle sue dimensioni atomiche particolarmente ridotte e al suo alto potere polarizzante, che conferisce ai suoi composti un carattere covalente e la solubilità in solventi organici.

Usi del litio

L’ossido di litio viene impiegato come fondente nella produzione del vetro per abbassarne il punto di fusione e la viscosità. Il litio è ampiamente usato nelle batterie al litio per via del suo basso potenziale di riduzione, che ha portato alla sua diffusione sul mercato, soppiantando altre tecnologie.

Applicazioni specifiche

L’idrossido di litio, riscaldato con un grasso, è utilizzato per produrre sapone di stearato di litio, impiegato come addensante per oli e lubrificante ad alte temperature. In forma metallica, il litio viene utilizzato durante i processi di saldatura per favorire la fusione dei metalli e prevenire la formazione di ossidi.

Applicazioni industriali

I composti litio-organici sono utilizzati nell’industria dei polimeri come iniziatori e catalizzatori per reazioni specifiche. Questi composti contribuiscono alla produzione di una vasta gamma di materiali polimerici.

Reazioni dell’azoto con elementi dei gruppi 1, 2, 13, 14

Fabrice Deseaux

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10 Maggio 2015

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Reazioni dell’azoto con elementi dei gruppi 1, 2, 13, 14

Le Reazioni dell’Azoto con Altri Elementi e la Sintesi dell’Ammoniaca

L’azoto, appartenente al Gruppo 15 della Tavola periodica e rappresentato dalla molecola biatomica N2 con un triplo legame, è noto per la sua relativa inertività. Tuttavia, una volta che il triplo legame si rompe, gli atomi di azoto diventano molto reattivi, formando vari composti con diversi tipi di legame. Dalla formazione di ioni nitruro N3- a composti come i diazocomposti con formula R-N=N-R e i cianuri con tripli legami RC≡ N, l’azoto mostra una vasta gamma di reattività dovuta alla sua configurazione elettronica 1s2, 2s2, 2p3, con tre elettroni spaiati e un doppietto elettronico solitario.

Reazioni dell’Azoto con Altri Elementi

Tra le reazioni più significative dell’azoto, vi è quella con l’idrogeno per la sintesi dell’ammoniaca secondo l’equazione:
N2 + 3 H2 → 2 NH3 (ΔH = – 15 kcal/mol). Questa reazione, messa a punto da Haber, è esotermica e presenta variazioni nel numero di moli che favoriscono la sintesi ad alte pressioni e basse temperature. Tuttavia, l’aspetto cinetico della reazione varia con la temperatura, richiedendo un equilibrio tra fattori termodinamici e cinetici.

Sintesi dell’Ammoniaca e Ruolo dei Catalizzatori

La sintesi dell’ammoniaca presenta sfide legate alla cinetica e alla termodinamica della reazione. La presenza di catalizzatori come il tetrossido di osmio ha permesso di migliorare la velocità della reazione a temperature contenute, ma i costi e la disponibilità limitata di questo catalizzatore hanno spinto alla ricerca di alternative. Haber e i suoi collaboratori hanno identificato il ferro come catalizzatore efficace per la sintesi dell’ammoniaca, risolvendo così parte delle problematiche legate al processo di produzione.

In sintesi, le reazioni dell’azoto con altri elementi evidenziano la complessità della sua chimica e l’importanza di metodi e catalizzatori adeguati per ottenere rese ottimali nei processi di sintesi.

Reazioni degli elementi con l’azoto: un mondo da esplorare

L’azoto è un elemento versatile che reagisce con diversi metalli creando legami e composti interessanti. Vediamo come avvengono queste interazioni con i diversi gruppi di metalli.

Metalli del 1° Gruppo

Le reazioni dell’azoto con i metalli del 1° Gruppo sono limitate al Litio. Questo metallo reagisce a temperatura ambiente con l’azoto producendo il nitruro di litio secondo la seguente reazione:

6 Li(s) + N2(g) → 2 Li3N(s)

Il nitruro di sodio, invece, si può preparare sotto vuoto usando fasci atomici di sodio e azoto depositati su un substrato di zaffiro a una temperatura di -196°C. Questi composti presentano interessanti proprietà chimiche, come la capacità del nitruro di litio di agire da base di Brønsted e Lowry, reagendo con l’acqua per formare idrossido di litio e ammoniaca.

Metalli del 2° Gruppo

Le reazioni dell’azoto con i metalli alcalino-terrosi avvengono ad alte temperature, producendo nitruri con la formula generale M3N2 (M = Be, Mg, Ca, Sr, Ba). Questi composti sono ionici e solidi, ad eccezione del nitruro di berillio che è covalente. La loro reattività rispetto ai metalli del 1° Gruppo è dovuta all’alta energia reticolare tra gli ioni M2+ e N3-. Analogamente ai nitruri dei metalli alcalini, anche quelli dei metalli alcalino-terrosi reagiscono con l’acqua formando idrossidi e ammoniaca.

Elementi del Gruppo 13

Gli elementi del Gruppo 13, con un’elettronegatività maggiore rispetto ai gruppi precedenti, formano idruri con l’azoto. Questi composti hanno carattere covalente e la formula generale MN (M = B, Al, Ga, In, Tl).

Elementi del Gruppo 14

Il Silicio, elemento del Gruppo 14, reagisce con l’azoto a circa 1300-1400 °C in presenza di ferro come catalizzatore, producendo il nitruro di silicio. Questo composto trova svariate applicazioni industriali, dall’industria automobilistica alla produzione di cuscinetti a sfera, utilizzo in ambito ortopedico e nell’elettronica come isolante e barriera chimica nei circuiti integrati.