Entalpie Cerebrali

Flussi di pensieri di un chimico alle prese con la realtà

Conseguenze della divisione del lavoro

mar 2

Pubblicato da Endeeder in Pensieri sparsi | Nessun commento

Negli ultimi tempi questo blog ha assunto una connotazione particolarmente scientifica, nonostante gli intenti iniziali fossero quelli di renderlo il più possibile variegato per quanto concerne gli argomenti trattati.

Uno dei motivi di questa “deriva” è che penso che ognuno debba fare ciò che sa fare meglio. Imparando dagli altri quando necessario e senza avere la pretesa di metter bocca su tutto solo perché ne ha la possibilità. Nel mio caso, ciò che mi riesce bene è parlare di scienza (ed in particolare di chimica) perché è l’argomento che forse mi sta più a cuore ed in cui ho più competenza.

Però mi sta a cuore anche la libertà, ovvero un’ideale, se vogliamo, che ultimamente viene sempre più bistrattato, nonostante (a quanto pare) siano in crescita i suoi sostenitori.

La domande che mi sono posto, quindi, sono state: come posso coniugare questi miei interessi e ricavarne qualcosa di buono? Come posso contribuire a rendere gli altri un po’ più liberi di come sono ora? Che cosa posso fare, io, per la libertà?

Ci ho pensato un po’ su e mi è venuta in mente una frase di Thoreau che mi porto sempre nel cuore: “La libertà di un uomo si misura nella sua capacità di arrangiarsi”.

Ben sapendo che non tutti hanno il tempo, la voglia e l’interesse per studiare la chimica (e la scienza in generale) ho pensato di scrivere degli articoli che spiegassero come applicarla direttamente nella vita di tutti i giorni. Ovvero come semplificarsi la vita utilizzando la chimica, senza dover contemporaneamente studiarsi dei tomi infiniti.

Non ho bene in mente di cosa potrei scrivere, e non so se riuscirò nell’intento, ma ci proverò. Quindi, se avete qualche richiesta su argomenti particolari che volete vedere trattati mandatemi un’email o scrivete tra i commenti. Vedrò cosa posso fare! :)

L’equazione d’onda di Schrödinger

feb 22

Pubblicato da Endeeder in Chimica, Fisica | Nessun commento

Tempo fa avevo parlato degli orbitali (e della probabilità di trovare all’interno di essi un elettrone) in modo abbastanza informale. Ora, invece, ci ficcheremo dentro un po’ di matematica (per quelli che non ne sono spaventati).

Nel 1926, Schrödinger propose la sua equazione d’onda per descrivere il comportamento delle particelle. Un differenziale di secondo grado che ora cercherò di mostrare, abbastanza sommariamente, come si costruisce.

Per un’onda stazionaria, cioè un’onda che si comporta come una corda che vibra, caratterizzata da una lunghezza d’onda λ e da una funzione ƒ(x) che ne descrive l’ampiezza lungo l’asse delle x, vale la relazione:

\frac {d^2f(x)}{dx^2}=- \frac {4 \pi ^2}{\lambda ^2}f(x)

Grazie agli esperimenti di Huygens e Maxwell, effettuati tra il 1690 ed il 1860, noi sappiamo che la luce gode di proprietà ondulatorie. Nel 1924 De Broglie mostrò come anche la massa godesse della stessa proprietà della luce e ciò ci permette di considerare l’elettrone come un’onda il cui movimento lungo una dimensione (l’asse x in questo caso) è descritto dalla formula:

\frac {d^2 \Psi}{dx^2}=- \frac {4 \pi ^2}{\lambda ^2} \Psi

Generalizzando alle tre dimensioni (in cui può muoversi l’elettrone), l’equazione sopra si può riscrivere come:

\frac {\partial ^2 \Psi}{\partial x^2} + \frac {\partial ^2 \Psi}{\partial y^2} + \frac {\partial ^2 \Psi}{\partial z^2}=- \frac {4 \pi ^2}{\lambda ^2} \Psi

e, utilizzando l’operatore nabla, si possono condensare le tre derivate parziali e riscrivere l’equazione come:

\nabla ^2 \Psi = - \frac {4 \pi ^2}{\lambda ^2} \Psi

La relazione trovata da De Broglie (di cui abbiamo parlato prima) ci dice che:

\lambda = \frac {h}{m \upsilon}

dove h sta per la costante di Planck, mentre m e υ sono la massa e la velocità dell’elettrone preso in considerazione (λ, ovviamente, è sempre la lunghezza d’onda). Dunque, possiamo riscrivere la nostra equazione come:

\nabla ^2 \Psi = - \frac {4 \pi ^2 m^2 \upsilon ^2}{ h^2} \Psi ovvero \nabla ^2 \Psi + \frac {4 \pi ^2 m^2 \upsilon ^2}{ h^2} \Psi = 0

L’energia totale del sistema E è data dalla somma dell’energia potenziale Eu e dell’energia cinetica Ek, quindi:

E=E_u+E_k \Rightarrow E_k=E-E_u

ma l’energia cinetica sottostà alla relazione E_k=\frac {1}{2}m \upsilon ^2, quindi si ha che:

\frac {1}{2}m \upsilon ^2= E-E_u \Rightarrow \upsilon ^2=\frac {2}{m}(E-E_u)

A questo punto, possiamo sostituire la relazione appena trovata nell’equazione che avevamo lasciato sopra, ottenendo l’equazione di Schrödinger (nella forma indipendente dal tempo):

\nabla ^2 \Psi + \frac {8 \pi ^2 m}{ h^2}(E-E_u) \Psi = 0

Questa è un’equazione differenziale che ha infinite soluzioni. A noi, però, interessano solo quelle soluzioni che sono fisicamente accettabili, ovvero che soggiaciono a determinate condizioni, quali:

  • Ψ deve avere un singolo valore, perché descrive lo stato di una particella in un dato istante che, perciò, si deve trovare in un unico punto nello spazio;
  • la funzione d’onda e la sua derivata prima devono essere continue nello spazio, questo perché la particella deve poter stare dappertutto, ovvero non ci sono zone in cui non la possiamo trovare;
  • la funzione deve azzerarsi per distanze dal nucleo tendenti ad infinito (perché l’atomo è finito e, quindi, sarà più difficile trovare l’elettrone mano a mano che ci si allontana dal nucleo);
  • l’equazione d’onda esprime la probabilità di trovare la particella nello spazio e, dunque, la probabilità estesa a tutto lo spazio deve essere uguale a 1 (bisogna, cioè, normalizzare la funzione); in altri termini, essendo la probabilità di trovare un elettrone in un punto x, y, z pari a Ψ2, abbiamo che: \int_{-\infty}^{+ \infty} \Psi ^2 \,dx\,dy\,dz =1

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I principi della termodinamica e le relazioni di Maxwell

feb 19

Pubblicato da Endeeder in Chimica, Fisica | Nessun commento

Questo post serve soprattutto a me per due motivi: per scrivermi un promemoria sulla derivazione delle relazioni di Maxwell in termodinamica e per fare pratica con\LaTeX. Spero possa anche servire a qualcuno. :)

N.B.: tutto quanto segue è a volte riadattato, a volte semplicemente copiato, dalle dispense del prof. G. Sandonà, docente del corso di Chimica Fisica 1 al corso di laurea in Chimica Industriale dell’Università di Padova.

Iniziamo dal “principio”.

Il I° principio della termodinamica asserisce che per un sistema chiuso vale la relazione:

dU = \delta q + \delta w

Molto spesso le trasformazioni termodinamiche coinvolgono sistemi con volumi variabili, ed in tal caso si opera normalmente con una pressione esterna costante; data l’esistenza dell’equilibrio meccanico prima e dopo la trasformazione, p_1=p_2= p_{ext}=costante, si ha che:

\Delta U=q_{w=w_{vol},p_{ext}=cost}-p_{ext}(V_2-V_1)=q_{w=w_{vol},p_{ext}=cost}-(p_2V_2-p_1V_1)

e dunque:

(U_2+p_2V_2)-(U_1+p_1V_1)=q_{w=w_{vol},p_{ext}=cost}

A questo punto risulta conveniente definire una nuova funzione di stato, denominata entalpia ed indicata con H:

H=U+pV

la cui variazione in una trasformazione che ha luogo in un sistema chiuso, sottoposto ad una pressione costante, ed in cui si abbia solo lavoro di volume, rappresenta il calore scambiato:

q_{w=w_{vol},p_{ext}=cost}=\Delta H o, più concisamente, q_p=\Delta H

Il 2° principio della termodinamica afferma che:

dS=(\frac{dq}{T})_{rev}

dove la funzione S  è una grandezza di stato detta entropia, la cui variazione per una trasformazione adiabatica che ha luogo in un sistema chiuso deve soddisfare la condizione: \Delta S\ge 0 con il segno di uguaglianza che vale solamente nel caso di trasformazioni reversibili.

Ora, se consideriamo un sistema chiuso a contatto con un termostato a temperatura costante, T_{term} e se supponiamo che all’inizio ed alla fine di una trasformazione che ha luogo nel sistema quest’ultimo sia in equilibrio termico con il termostato, percui T_1=T_2=T_{term}, applicando il 2° principio al sistema+termostato si ha (utilizzando simboli senza pedice per il sistema):

\Delta S_{tot}=\Delta S+\Delta S_{term} \ge 0

che, essendo \Delta S \ge \frac{q}{T_{term}}, applicando il 1° principio al sistema diventa:

\Delta S \ge \frac{(\Delta U -w)}{T_{term}} \Rightarrow T_{term}\Delta S \ge \Delta U -w \Rightarrow w+T_{term}\Delta S \ge \Delta U \Rightarrow \Delta U - T_{term}\Delta S \le w

che può anche essere scritta come:

(U_2-T_2S_2)-(U_1-T_1S_1)\le w

Se si definisce la nuova funzione di stato estensiva

A=U-TS

denominata energia di Helmholtz, si ha quindi:

A_2-A_1=\Delta A\le w

Tale disuguaglianza indica che, nel sistema considerato, un processo spontaneo procede nel senso in cui la diminuzione della funzione A risulta minore del lavoro totale in gioco nella trasformazione stessa. In particolare, supponendo che la trasformazione coinvolga altri tipi di lavoro oltre a quello di volume, per cui w=w_{vol}, e che il sistema abbia volume costante, si ha che \Delta A_{T,V}\le 0.

Nel caso in cui il sistema sia sottoposta ad una pressione esterna costante, p_{ext}, il volume generalmente varia durante la trasformazione e conseguentemente sarà coinvolto il lavoro di volume, w_{vol}=-p_{ext}(V_2-V_1); considerando che il sistema all’inizio ed alla fine della trasformazione si trova in condizioni di equilibrio meccanico con l’esterno, per cui p_{ext}=p_1=p_2, risulta conveniente esprimere la relazione generale vista copra come:

A_2-A_1 \le (w-w_{vol})+w_{vol}=(w-w_{vol})-p_{ext}(V_2-V_1)

che può essere riscritta nel seguente modo:

(A_2+p_2V_2)-(A_1+p_1V_1) \le w-w_{vol}

o anche, definendo la nuova funzione di stato estensiva

G=A+pV=U+pV-TS=H-TS

denominata energia libera di Gibbs o energia libera, come: G_2-G_1=\Delta G \le w-w_{vol}.

Tale disuguaglianza indica che, nel sistema considerato, un processo spontaneo procede nel senso in cui la diminuzione della funzione G risulta minore del lavoro non di volume w-w_{vol}, in gioco nella trasformazione stessa. Tale lavoro viene spesso denominato lavoro utile.

Per il 1° principio, visto all’inizio, per un sistema chiuso in cui ha luogo una trasformazione infinitesima vale dU=\delta q + \delta w e, se si considera che la trasformazione avvenga in modo reversibile, in presenza di solo lavoro di volume si ha: dU=\delta q_{rev}+\delta w_{vol, rev} e quindi dU=TdS-pdV.

Oltre a quella ricavata sopra, esistono altre tre relazioni differenziali analoghe che coinvolgono, al posto della funzione di stato U, le grandezze H, A e G. Tali relazioni sono facilmente ottenibili dalle definizioni delle grandezze stesse mediante differenziazione e sostituzione nella relazione fondamentale per dU.

Il set completo di relazioni fondamentali è il seguente:

dU=TdS-pdV

dH=TdS+Vdp

dA=-SdT-pdV

dG=-SdT+Vdp

Tali relazioni collegano i differenziali delle grandezze di tipo energetico U, H, A e G con una coppia di differenziali, il primo relativo ad una delle variabili della coppia T, S e l’altro ad una delle variabili della coppia p, V (variabili coniugate). Quindi, considerando l’espressione del differenziale totale di U e pensando tale grandezza funzione di S e V, si ha:

dU=\left ( \frac{\partial U}{\partial S}\right )_VdS+\left ( \frac{\partial U}{\partial V}\right )_SdV

ma ricordando che dU=TdS-pdV, si ottiene:

\left (\frac{\partial U}{\partial S} \right )_V=T e \left (\frac {\partial U}{\partial S} \right )_S=-p

relazioni che si possono anche ricavare direttamente da dU=TdS-pdV, dividendo per dS e considerando V costante, oppure dividendo per dV supponendo S costante.

L’intero set di relazioni ottenibili risulta quindi:

\left (\frac{\partial U}{\partial S} \right )_V=T ; \left (\frac {\partial U}{\partial V} \right )_S=-p

\left (\frac {\partial H}{\partial S} \right )_p=T ; \left (\frac {\partial H}{\partial p} \right )_S=V

\left (\frac {\partial A}{\partial T} \right )_V=-S ; \left (\frac {\partial A}{\partial V} \right )_T=-p

\left (\frac {\partial G}{\partial T} \right )_p=-S ; \left (\frac {\partial G}{\partial p} \right )_T=V

Per ciascuna delle quattro grandezze di tipo energetico U, H, A e G esiste, quindi, una coppia di variabili indipendenti naturali (ad esempio T e p nel caso della grandezza G), tali per cui se si considera la derivata della funzione energetica rispetto ad una delle sue variabili naturali, mantenendo costante l’altra, si ottiene, a parte eventualmente il segno, la corrispondente variabile coniugata, con la coniugazione espressa dalle coppie T, S e p, V.

Importanti relazioni tra le derivate delle variabili di stato, note come equazioni di Maxwell, o relazioni di reciprocità, possono essere ottenute applicando il teorema di Schwartz alle derivate seconde delle grandezze energetiche. Ad esempio, nel caso dell’energia libera di Gibbs si può scrivere:

\left (\frac {\partial}{\partial T} \left (\frac{\partial G}{\partial p} \right )_T \right)_p= \left (\frac {\partial}{\partial p} \left (\frac{\partial G}{\partial T} \right )_p \right)_T

e quindi, essendo (\partial G/ \partial p)_T=V e (\partial G/ \partial T)_p=-S si ha che:

\left (\frac {\partial V}{\partial T} \right )_p=- \left (\frac {\partial S}{\partial p} \right )_T

Le altre tre equazioni di Maxwell, associate alle funzioni U, H, e A sono:

\left (\frac {\partial T}{\partial V} \right )_S=- \left (\frac {\partial p}{\partial S} \right )_V ; \left (\frac {\partial T}{\partial p} \right )_S= \left (\frac {\partial V}{\partial S} \right )_p ; \left (\frac {\partial p}{\partial T} \right )_V= \left (\frac {\partial S}{\partial V} \right )_T

Tali relazioni differenziali sono importanti in quanto mettono in relazione grandezze apparentemente non collegate tra loro e vengono utilizzate, in pratica, per ridurre una particolare derivata parziale, cioè per esprimere tale derivata in funzione delle grandezze assunte normalmente come indipendenti, e precisamente \alpha , k_T e C_p (o C_V ).

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La chimica della visione

feb 18

Pubblicato da Endeeder in Chimica | Nessun commento

Eccomi qui, di ritorno da una sessione d’esami estenuante che mi ha tenuto molto occupato. Ho pensato a qualcosa che potesse interessare e contemporaneamente affascinare i visitatori di questo blog, e così oggi parlo della chimica della vista, una serie di fenomeni che mi ha sempre colpito molto per la bellezza con cui avviene. Non approfondirò molto l’argomento perché non sono un medico e, di conseguenza, le mie conoscenze sono abbastanza limitate sull’argomento, ma cercherò di dire al meglio quello che so.

Per capire bene come funziona il meccanismo bisogna fare una premessa sull’isomerizzazione di un composto, un fenomeno molto comune in chimica che ha molti importantissimi risvolti pratici. In sostanza, due isomeri sono due molecole con lo stesso numero e tipo di atomi disposti però in maniera diversa nello spazio, differenza che causa sostanziali differenze chimico-fisiche anche notevoli da un composto all’altro. Esistono molti tipi diversi di isomeri, che non staremo qui ad analizzare nel dettaglio, ma quelli che interessano a noi sono un particolare tipo di isomeri che possono essere trasformati l’uno nell’altro attraverso il calore o attraverso la luce.

Per distinguere un isomero dall’altro si utilizza una nomenclatura molto semplice, che consiste nell’aggiungere il prefisso cis- o trans- al nome del composto. Ovvero, si prende il legame su cui si verifica la conversione, e se i gruppi più voluminosi sono dalla stessa parte si mette il prefisso cis-, se invece sono da parti opposte si mette il prefisso trans-.

Nel nostro caso, il meccanismo di isomerizzazione avviene attraverso un cis-alchene, l’11-cis-retinale, che reagisce con un residuo di lisina dell’opsina (una proteina presente nel nostro corpo). Questa reazione forma un’immina, un tipo particolare di composto, che costituisce un pigmento fotosensibile delle cellule retiniche. Il composto opsina-retinale così ottenuto viene chiamato anche rodopsina, una molecola in grado di assorbire la luce formando un sistema eccitato che permette la libera rotazione di un legame specifico, determinando l’isomerizzazione da cis a trans. I cambiamenti di disposizione spaziale (anche detta conformazione) della molecola proteica provocano una serie di reazioni che finiscono con il generare un segnale nervoso per l’encefalo determinando il segnale visivo.

Qui sotto uno schema della reazione tratto da “Fondamenti di chimica organica” di Clayden, Greeves, Warren e Wothers:

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Menzione d’onore

feb 16

Pubblicato da Endeeder in Chimica | Nessun commento

Ho già avuto modo di sottolineare come la divulgazione scientifica nel campo della chimica sia piuttosto carente e, quindi, sono rimasto piuttosto sorpreso nello scoprire Chimicare.
La nota è quanto mai opportuna, perché siti di tal calibro si trovano tutt’altro che facilmente.
C’è poco da aggiungere: visitatelo, leggetelo e tenete sempre un occhio puntato verso quello spazio, perché certi articoli andrebbero veramente incorniciati!

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Breve storia del sapone

dic 19

Pubblicato da Endeeder in Chimica | 2 commenti

Quando è nata l’industria chimica?

Beh, trasformazioni riguardanti l’industria chimica esistono da quando esiste l’uomo e due degli esempi più semplici sono costituiti dal sapone e dai coloranti. Entrambi furono prodotti ben prima della nascita dell’industria e ora li vedremo un entrambi un po’ più nel dettaglio.

Del sapone esistono documentazioni che risalgono già al II° secolo dopo Cristo e alcune già addirittura nella Bibbia. Per fare il sapone si parte dai trigliceridi (esteri del glicerolo, molecole reperibili negli oli e nei grassi animali), che vengono fatti bollire insieme alla cenere. Perché la cenere? Perché essa è una base facilmente reperibile e ciò la rende atta a rompere i legami tra carbonio ed ossigeno presenti nei trigliceridi, ottenendo come prodotti il glicerolo ed i saponi. Qui sotto è riportato lo schema di reazione dove a sinistra si vede la molecola del trigliceride, l’OH- sopra alla freccia indica la base (cioè la cenere), e a destra si vede la molecola di glicerolo e le tre di sapone.

Lo schema della reazione attraverso cui si ottiene il sapone

Tra il 1500 ed il 1600 il sapone era così diffuso da far sì che le foreste venissero bruciate allo scopo di produrre cenere per la fabbricazione del sapone, e tutto ciò avrebbe potuto causare notevoli ripercussioni sul territorio europeo se nel 1700 non fosse stato scoperto il processo Le Blanc (dal nome del suo inventore).

Il processo Le Blanc serviva ad ottenere una base utile alla produzione del sapone e che andasse a sostituire la cenere, e ciò si poteva ottenere trattando il comune sale da cucina (\mathrm{NaCl}) con acido solforico (\mathrm{H_2SO_4}) (entrambi reagenti piuttosto comuni già al tempo) ottenendo solfato di sodio (\mathrm{Na_2SO_4}) e acido cloridrico (\mathrm{HCl}). L’acido cloridrico è un gas e di conseguenza veniva liberato nell’aria lasciando il solfato si sodio come “unico” prodotto.

\mathrm{2NaCl}_{(l)} + \mathrm{H_2SO_4}_{(l)} \longrightarrow \mathrm{Na_2SO_4}_{(s)} + \mathrm{2HCl}_{(g)} \;

Il solfato di sodio, a sua volta, veniva trattato con carbonato di calcio (\mathrm{CaCO_3}) e carbone (\mathrm{C}), dando come prodotti carbonato di sodio (\mathrm{Na_2CO_3}), anidride carbonica (\mathrm{CO_2}) e solfuro di calcio (\mathrm{CaS}).

\mathrm{Na_2SO_4}_{(s)} + \mathrm{CaCO_3}_{(s)} + \mathrm{2C}_{(s)} \longrightarrow \mathrm{Na_2CO_3}_{(s)} + \mathrm{2CO_2}_{(g)} + \mathrm{CaS}_{(s)}

Di questi ultimi tre prodotti, il carbonato di sodio era quello che fungeva da sostituente basico alla cenere. Tutti i reagenti adoperati nel processo Le Blanc erano facilmente reperibili, ma il processo non era ancora perfetto. Il primo problema era costituito dall’acido cloridrico che, essendo gassoso, veniva liberato nell’aria e causava la corrosione del marmo e dei monumenti una volta mescolatosi con la pioggia. Il secondo problema, invece, era costituito dal solfuro di calcio che, essendo solido, veniva accumulato all’aria aperta e dava luogo ad una reazione con l’acqua presente nell’aria creando acido solfidrico (\mathrm{H_2S}) e ossido di calcio (\mathrm{CaO}). L’ossido di calcio è innocuo, mentre ciò che è inquinante è l’acido solfidrico che produceva un effetto simile a quello dell’acido cloridrico. I più attenti si saranno sicuramente accorti che non ho menzionato l’anidride carbonica tra gli inquinanti, ed il perché è presto detto: al tempo essa non era assolutamente inquinante in quanto le emissioni erano irrisorie rispetto a quelle contemporanee.

La continua emissione di tali inquinanti rese necessaria, nel 1863, l’emissione dell’Alkali Act in Inghilterra: questa fu la prima legge che limitava le immissioni di inquinanti nell’ambiente. Fortuna vuole che giusto un anno prima, nel 1862, venisse scoperto (e brevettato) il processo Solvay, un analogo del processo Le Blanc ma meno inquinante.

Il processo Solvay produceva anch’esso carbonato di sodio, utilizzando però reazioni diverse. I reagenti di partenza erano il sale comune (\mathrm{NaCl}), l’anidride carbonica (\mathrm{CO_2}), l’acqua (\mathrm{H_2O}) e l’ammoniaca (\mathrm{NH_3}). Il sale e l’acqua erano facilmente reperibili, l’anidride carbonica si ricavava dalla calcinazione dei sassi e di ammoniaca ne bastava poca in quanto si poteva riciclare.

\mathrm{NaCl_{(s)}} + \mathrm{CO_{2(g)}} + \mathrm{NH_{3(l)}} + \mathrm{H_2O_{(l)}} \xrightarrow{\Delta} \mathrm{NaHCO_{3(s)}} + \mathrm{NH_4Cl_{(s)}}

A questo punto, si recuperava il bicarbonato di sodio (\mathrm{NaHCO_3}) e lo si scaldava, ottenendo il carbonato di sodio:

\mathrm{2NaHCO_{3(g)}} \xrightarrow{\Delta} \mathrm{Na_2CO_{3(s)}} + \mathrm{H_2O_{(l)}} + \mathrm{CO_{2(g)}}

Ed il gioco era fatto! L’unico inconveniente del processo Solvay era che richiedeva impianti molto costosi, ma l’obiettivo era stato raggiunto: salvare le foreste, produrre sapone e non inquinare.

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The Golden Book of Chemistry Experiments

dic 19

Pubblicato da Endeeder in Chimica | 3 commenti

Il Golden Book of Chemistry Experiments, scritto da Robert Brent e illustrato da Harry Lazarus, è un libro del 1960 dedicato ai bambini ed ideato per insegnare loro come allestire un laboratorio di chimica a casa e fare semplici esperimenti. Si dice in giro che questo libro fu rimosso dalla vendita dal governo americano a causa dell’eccessivo pericolo per i bambini degli esperimenti proposti in esso. Che le voci siano vere o no, questo libro rimane uno dei migliori libri sulla chimica fai-da-te in circolazione, ed ora è anche disponibile per il pubblico anche se, purtroppo, solo in inglese. Potete scaricare il pdf (cliccando qui) sul vostro computer, stamparlo o distribuirlo.

Via About.com:Chemistry

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Chimica fra industria e sintesi

dic 18

Pubblicato da Endeeder in Chimica | Nessun commento

Esistono sostanzialmente due modi differenti di fare e di concepire la chimica: quello industriale e quello della sintesi. La sintesi è caratteristica del laboratorio e consiste nella preparazione di una molecola particolare nel modo più conveniente disponibile. Il metodo industriale invece riguarda, appunto, l’industria e quindi pensa alle produzioni di quantità, oltre a prendere in considerazione l’aspetto più prettamente economico: produrre un prodotto tenendo conto del costo per permettere il massimo ritorno economico.
Da un certo punto di vista, la parte industriale è leggermente più complicata rispetto a quella prettamente di sintesi. Se il chimico di sintesi, infatti, può altamente sbattersene di tutto pur di arrivare a sintetizzare la molecola X, sul piano industriale tutto ciò ha delle serie complicanze. Il primo problema è che si lavora su scala maggiore, ovvero dell’ordine di tonnellate (contro i pochi grammi, o kg al massimo, del laboratorio), rendendo i processi più difficili da controllare, dovendo lavorare anche su temperature e pressioni molto più elevate. Il secondo problema è che ciò che si ottiene non si può vendere così com’è, ma bisogna creare un prodotto, ovvero un formulato, ovvero un insieme di sostanze che poi vadano vendute sul mercato. Il terzo problema è la tossicità dei reagenti che si utilizzano, infatti essi richiederanno un notevole impiego di risorse per lo smaltimento e di conseguenza il guadagno diminuisce, motivo per cui le industrie vengono spinte a ricercare procedimenti alternativi a quelli trovati nella sintesi.
L’industria quindi si occupa di trovare un modo per produrre ciò che si è inventato in laboratorio e per fare ciò parte da risorse della biosfera o della litosfera, in particolare: dall’industria estrattiva si ottengono le materie prime inorganiche, mentre dall’industria petrolifera si ottengono le materie prime organiche.
Da esse, deriva poi la chimica di base, usata per produrre materie specifiche secondarie, che a loro volta vengono trasformate per altre industrie e via dicendo.
La produzione chimica europea riguarda principalmente la chimica di base, seguita subito dopo dalla chimica farmaceutica e l’industria chimica stessa è un settore molto dinamico, che cresce più delle altre industrie.
L’Italia, tuttavia, resta indietro come sempre e il perché è presto detto: l’energia costa un terzo in più rispetto al resto d’Europa, c’è carenza di infrastrutture, l’ambito burocratico/amministrativo non agevola in alcun modo le aziende ed il trasporto deve essere effettuato su gomma (che è molto più dispendioso) invece che su rotaia perché le ferrovie sono quel che sono.
E dire che, soprattutto in Veneto, Piemonte e Lombardia, la produzione chimica sarebbe piuttosto sviluppata, se non fosse per la politica che come sempre l’unica cosa in cui riesce brillantemente è di distruggere quanto di buono viene creato (si veda come esempio Marghera).

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Prodotto al 100% senza chimica

nov 12

Pubblicato da Endeeder in Chimica, Pensieri sparsi | Nessun commento

Nell’immaginario della maggior parte delle persone la chimica viene spesso associata a qualcosa di nocivo, di puzzolente o di genericamente dannoso. Significative sono le pubblicità, che appaiono sempre più spesso in tv come nei giornali, di prodotti (soprattutto cibi) al 100% senza chimica. I chimici stessi sono spesso immaginati come persone perfide, senza scrupoli, che inquinano alla prima occasione, chiusi nei loro laboratori a fare esperimenti su chissà quali porcherie. Ebbene, tutto questo è sbagliato.
Non sono sicuramente pochi i casi in cui intere zone sono state rovinate dall’uso incosciente di sostanze che avrebbero meritato più cautela nell’utilizzo. E non sono poche nemmeno le persone che hanno subito danni anche gravi, per non dire la morte, a causa dell’uso di altre sostanze. Ma incolpare la chimica come scienza, e in questo modo screditarla, per via di tali incidenti non ha alcun senso. Sarebbe come dare la colpa alla fisica del sasso che ci è caduto sulla testa per effetto della forza di gravità, o per la scossa che abbiamo preso scendendo dalla macchina. La scienza studia il fenomeno ed elabora leggi e teorie per spiegarlo e sfruttarlo a proprio favore, il danno dipende da che uso se ne fa.
Si potrebbero prendere in considerazione centinaia (per non dire migliaia) di casi in cui la chimica ha contribuito enormemente a migliorare il benessere e la salute delle persone. Per fare alcuni esempi, basta pensare all’intero settore farmaceutico che con le sue innovazioni ha ridotto radicalmente il rischio di morte per un sacco di malattie (ricordiamo che fino a 60 anni fa la morte per polmonite non era poi così infrequente). O a tutto ciò che riguarda la petrolchimica. Già, la petrolchimica. A differenza di quanto si pensa comunemente, infatti, il petrolio non riguarda solamente la benzina o il gasolio per le automobili. Dal petrolio dipende un’enorme categoria di prodotti che da esso vengono ricavati e che vanno dallo shampoo che usate sotto la doccia, al sacchetto che usate per fare la spesa, ai vestiti che indossate, al comunissimo chewing gum, alla suola delle scarpe, alle ruote e gli interni delle automobili, all’interruttore della luce, alle confezioni di acqua e alimenti e via discorrendo. Se dovessimo eliminare tutta la chimica dalla nostra vita già nella stanza in cui vi trovate rimarrebbe ben poco (anche legno, carta e cartone ora vengono prodotti solo grazie a processi chimici).
Ma si sa, fa molta più notizia il disastro ambientale o sulle persone e di conseguenza i media non hanno alcun interesse a parlare di tutto ciò.

‘U capitalismo c’ha i secoli contati

giu 30

Pubblicato da Endeeder in Libri | 2 commenti

9788806188276gOgnuno di noi è un capitalista in quanto dispone di un capitale più o meno grande, che non si distingue necessariamente per la consistenza materiale. Capitali di cui ognuno di noi dispone sono, per esempio, il proprio tempo o il proprio lavoro; capitali che possono essere investiti secondo la propria discrezione o necessità. Ogni capitalista nell’arco della propria vita compie dunque degli investimenti, cioè tenta di mettere a frutto il capitale di cui dispone cercando di ottenerne un beneficio.
Purtroppo un investimento non è sempre destinato ad andare a buon fine, e questo è proprio il mio caso dopo aver letto “Il capitalismo ha i secoli contati” di Giorgio Ruffolo. Un cattivo investimento in termini di tempo, che ho sprecato a leggere questo a dir poco insulso libro, quando avrei potuto leggere qualche cosa di ben più alto calibro. Un libro che condensa in appena 300 pagine tutti i luoghi comuni delle sinistre italiane. A partire dai “capitalisti” sfruttatori, per proseguire con il fallimento dell’autoregolazione dei mercati e del laissez faire, passando poi al necessario intervento di quella santissima macchina ormai plurisecolare che è lo stato e per finire con la demonizzazione del liberismo con un dovuto richiamo all’estremo bisogno di una cultura di “sana” ecologia. Una specie di opuscolo religioso del bravo socialista.
Insomma, 15€ buttati quasi del tutto nel cesso se non fosse per una parte dei capitoli iniziali in cui Ruffolo redige una cronistoria leggera leggera dei primordi della società capitalista, anche se rigorosamente dipinti in un contesto di violenza e soprusi inauditi. Giusto per, insomma.
Se non s’è capito, il libro non mi è piaciuto per niente.

P.S.: mi scuso con chi ha commentato il blog in quest’ultimo periodo e non ha avuto la benché minima risposta da parte mia. Il punto è che sono in periodo di esami all’università e perciò il tempo che mi rimane è molto limitato, tanto che mi basta a mala pena a scrivere qualche nefandezza in questo postaccio. Pazientate, cercherò di non trascurarvi ancora per molto! ;)