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la chimica dei sensi

gli atomi: spiegati in 11 punti e senza usare la fisica

Descrivere gli atomi senza ricorrere alle nozioni ed agli strumenti che la fisica e la matematica ci mettono a disposizione sembra a tutti gli effetti un’impresa difficile.    Coloro che hanno tentato di farlo hanno seguito solitamente un approccio storico, che percorre le tappe della conoscenza dell’uomo attraverso le sue intuizioni, le sue osservazioni, le sue teorie e le sue scoperte.   Il rischio in questo caso è però quello di imbottire ben bene il lettore di interpretazioni che, per quanto affascinanti, hanno ormai solo più valore sul piano storico, o al limite su quello dell’evoluzione del pensiero scientifico. Descrivere il “qui e adesso” della conoscenza sugli atomi senza fare uso di cognizioni fisiche superiori a quelle già in possesso all’uomo comune è a tutti gli effetti un’impresa difficile, che molti divulgatori probabilmente non vorrebbero affrontare per le insidie che obiettivamente racchiude.     Insidie che derivano da un lato dallo scrupolo proprio degli uomini di scienza di pronunciare solo affermazioni ineccepibili nella loro correttezza formale, dall’altro dal fatto che una buona fetta della conoscenza che abbiamo degli atomi è in realtà così intrinsecamente distaccata dal mondo tangibile, quello per intenderci che siamo abituati a guardare e toccare, da obbligare il lettore ad un grosso sforzo di fiducia nei confronti dell’interlocutore. Continua...

la chimica della putrefazione

La decomposizione dei materiali biologici non viventi può seguire due decorsi completamente diversi a seconda che ci si trovi in condizioni di presenza o di assenza di ossigeno.   Solo in quest’ultimo caso di può effettivamente parlare di putrefazione.
Nell’intervento in oggetto si prenderanno in esame più i risultati finali dei processi di decomposizione putrefattiva o non, che non la sequenza di processi microbiologici (detti anche “biotici” perché mediati dall’intervento di un essere vivente) o semplicemente chimici (detti “abiotici”) che, oltre a richiedere spazi e competenze estranee al contesto di questo sito, possono variare nei dettagli a seconda sia della natura dello specifico materiale in decomposizione che delle condizioni ambientali nelle quali esso verrà a trovarsi.

decomposizione aerobica - crescita di un fungo basidiomicete su un letto di foglie cadute In presenza di ossigeno prevalgono nettamente le trasformazioni di tipo ossidativo, ovvero l’esito finale o comunque avanzato del processo vede un incremento nel numero di ossidazione degli atomi che costituivano le molecole in un primo tempo parte costitutiva dei tessuti viventi.    In condizioni aerobiche lavorano la maggior parte degli organismi decompositori (funghi, batteri, lieviti, eventualmente vermi ed insetti) presenti per esempio nel terreno, che è la sede naturale maggiormente preposta allo svolgimento del processo di decomposizione.   Lo stesso fenomeno della combustione, ad esempio a carico di un tronco d’albero ormai secco, in fondo non è altro che una decomposizione abiotica di tipo ossidativo, molto veloce e tale da saltare praticamente tutte le tappe intermedie, arrivando direttamente al carbonio al suo massimo grado di ossidazione, ovvero al biossido di carbonio (l’anidride carbonica) ed all’acqua. Continua...

i detersivi che puliscono più del bianco

Ma cosa intendiamo in fondo per pulito?   Privo di odori, di macchie visibili, di germi patogeni?  Certamente sì, ma a taluni questo probabilmente non basta.
Specie quando si tratta di biancheria, la corsa verso il bianco assoluto a tutti i costi ha da tempo sfondato anche la barriera del bianco assoluto, per sconfinare… nel più bianco del bianco!  Quando un tessuto è intrinsecamente composto da fibre che per la loro natura, oltre che per i coloranti utilizzati dal produttore o “rimasti” dopo i lavaggi, bianco puro e perfetta pulizia possono divenire concetti via via divergenti.  Vittime inconsapevoli di un retaggio culturale che identificava solo nel candore del bianco la pulizia di un capo, finiamo ora per ricercare biancori sempre più abbacinanti, senza fare troppo caso al fatto che anche la meno sbiancata delle nostre lenzuola bianche è probabilmente già più bianca delle migliori lenzuola delle nostre nonne, in ragione di un’evoluzione nei tessuti, nei processi di sbianca da parte del produttore, dei sistemi di lavaggio meccanizzati in lavatrice ed in ultimo anche dei detersivi e candeggianti disponibili.

Quando tutto questo ancora non basta, possiamo però sempre decidere di rendere i nostri capi non soltanto bianchi ma… luminosi!

Come molti sapranno, la percezione del bianco deriva da una riflessione totale della luce che incide su una superficie, in tutte le sue componenti cromatiche: non per niente ci viene insegnato che il bianco è la sommatoria di tutti i colori (almeno in un sistema additivo, come quello costituito dalle luci). Continua...

che cos’è il fuoco?

Credo che un po’ tutti, magari da bambini, ci siamo posti almeno una volta la scottante domanda “da cos’è fatto il fuoco?”.    Lo vediamo talvolta definito, con un contorno luminoso netto quando arde dallo stoppino una candela o quando crepita ondulando dai ceppi sul caminetto.   fuoco_1 Ne percepiamo quelli che potremmo indicare come gli effetti, la luce ed il calore, talvolta persino il suono sotto forma di crepìtio, e sfruttiamo questi effetti per illuminare e per riscaldare: in pratica è come se un po’ tutti i nostri sensi fossero coinvolti nella percezione del fuoco, almeno per quanto riguarda “alcuni fuochi”, ma in qualche modo è come se intuissimo che luce e calore non siano altro che effetti secondari e che il fuoco in sé sia qualcosa d’altro, qualcosa la cui essenza ultima ancora ci sfugge.   Talvolta frastagliato, evanescente, irrequieto e convulso, altre volte così fermo e definito che ci sembra di poterlo afferrare con due dita, come la fiamma immobile e gialla di una candela.    E’ in un certo senso naturale che molti di noi si domandino quindi da cosa sia fatto, quale sia la sua sostanza, la sua composizione, che lo rende così simile ad uno spiritello maligno, in apparenza ma solo in apparenza afferrabile, che punisce la nostra intrusione con una bella scottatura se non addirittura con un vero e proprio incendio! Continua...

VIDEO: preparazione di pigmenti colorati

Nell’antichità i pigmenti colorati utilizzati dai pittori insieme ad oli, leganti ed altri coadiuvanti, per preparare i loro colori, erano sostanze trovate tal quali in natura, ad esempio l’ocra, il carbone ed il lapislazzuli; quando agli albori della chimica iniziarono a comparire nel mondo dell’arte i primi pigmenti di sintesi, questi erano di natura comunque inorganica ma ottenuti in modo semplice e diretto, solitamente tramite un’unica reazione, a partire da materiali facilmente reperibili in natura, soprattutto nel mondo minerale.

A differenza della semplice macinazione di un minerale già di per sé colorato, come ad esempio la malachite, del cinabro o del lapislazzuli, il processo di preparazione diciamo così “artificiale” aveva indubbi vantaggi:
in primo luogo la possibilità di produrre colorazioni del tutto nuove ed introvabili i natura, in secondo luogo l’uniformità e la riproducibilità del prodotto ottenuto, in terzo luogo la disponibilità di un prodotto insolubile in acqua (nessuno di solito desidera che la propria pittura si sciolga alla prima traccia di umidità!) e già suddivisa in modo finissimo senza bisogno di ulteriori macinazioni.

Guardate per esempio la reazione nel seguente video, che è quella utilizzata da secoli per la preparazione del blu di prussia:

Le due materie prime utilizzate sono il ferrocianuro di potassio (non pensate nemmeno per un momento alla tossicità del rinomato cianuro!) ed un sale di ferro(II) come ad esempio il solfato ferroso. Continua...

come possiamo trasformare un profumo in una matrice numerica… e viceversa!

Un profumo, un olio essenziale, un frutto aromatico: quello che il nostro naso percepisce odorando un fiore o spesso anche semplicemente assaggiando un alimento, come molti sicuramente sanno, è solitamente un insieme di decine, per lo più centinaia di molecole diverse, in differenti rapporti quantitativi fra loro.
rosa L’approccio conoscitivo tipico per descrivere in modo univoco la complessità di un profumo, nonché per riuscire successivamente a riprodurlo, è quello di tradurre la sua composizione in una stringa numerica o meglio ancora una matrice bi- o tridimensionale.
Per fare questo dobbiamo utilizzare in primo luogo una tecnica di risoluzione che separi i singoli componenti (molecole) della miscela complessa (1° dimensione della matrice) e su ogni componente separato intervenire con una tecnica analitica che fornisca un responso coerente con la struttura della molecola separata (2° dimensione).

Mi spiego meglio.

Sui metodi di separazione a cui sto pensando, che vanno sotto il nome generico di “cromatografia”, si tengono interi corsi universitari, girano intere aziende di strumentazione scientifica ed esistono decine di riviste specializzate. Non me ne vogliano quindi gli esperti nel settore (io stesso utilizzo queste tecniche da circa 15 anni!) se in questa sede semplifico il tutto dicendo che la cromatografia è in ultima istanza un metodo per separare una miscela nei suoi componenti sulla base del tempo. Continua...

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