Creato da paoloalbert il 20/12/2009

CHIMICA sperimentale

Esperienze in home-lab: considerazioni di chimica sperimentale e altro

 

 

Chimici sperimentali: razza in estinzione?

Post n°357 pubblicato il 06 Agosto 2016 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

In questa sede per "chimici sperimentali" intendo coloro che sporcano provette per hobby... diciamo più o meno come il sottoscritto.
Qualche anno fa, in tempi molto più favorevoli, ebbi l'occasione di esprimere in altro luogo qualche considerazione sulla mia strana visione della faccenda (cioè sul pericolo dell'estinzione della razza di cui sopra) dato il fatto incontestabile che i lavori reperibili in rete e riferibili alla chimica sperimentale casalinga siano in drammatica e costante diminuzione, da noi e altrove.
Mi si perdoni il bruttissimo termine "casalinga", che purtroppo sembra dare il senso di una chimica raffazzonata tra pentole e fornelli, ma non mi riferisco a chimici improvvisati e pasticcioni, ma a tutti coloro che con buon livello coltivano questa passione affascinante al di fuori di luoghi e motivi professionali.
Quindi a tutti coloro che hanno accesso SOLO al laboratorio (quasi sempre per forza di cose modesto) di casa propria.
Questi sono i chimici sperimentali soggetti del mio discorso, e non coloro che si possono rifornire nell'armadio reagenti di una qualsiasi istituzione.
(Per questi ultimi la vita è facile).

Ebbene, e qui sta il senso del ragionamento di oggi, affermo provocatoriamente che questa razza di soggetti si incammina forse sulla via dell'estinzione.
Se ne dovessimo tracciare graficamente Il trend, sarebbe una linea che (in media) se ne sta impietosamente coricata da sinistra a destra verso il basso, tanto per intenderci identica a quella della borsa italiana.
Ecco le tre principali motivazioni per cui la penso così, motivazioni che chiamerò Saturazione, Assuefazione, Costo.
Ne avevo già parlato, e con i medesimi termini, ma le ripropongo in maniera riveduta e corretta.

- Cosa intendo per saturazione

La saturazione è quando non si sa più cosa pubblicare sul canale Internet che si intende usare, forum, blog o quant'altro.
Non per scarso impegno personale, ma per un altro motivo.
Naturalmente il problema riguarda i chimici sperimentali degni di questo nome, quelli che in qualche modo vorrebbero condividere le proprie esperienze, coloro che vorrebbero postare materiale concreto e interessante, ma che si trovano davanti un ostacolo insormontabile: MANNAGGIA, HO UN BUON LAVORO, MA E' GIA' STATO PUBBLICATO!
Se ben si guarda il trend in funzione del tempo (compreso questo blog...), si vede che il picco delle sintesi è ormai passato da tempo ed ora siamo in deciso declino.
Il motivo è che, pur essendo le sintesi un numero infinito, è sempre più difficile scovare sintesi inedite da fare CON I REAGENTI A PROPRIA DISPOSIZIONE.
E se una sintesi non è decentemente inedita non si può riproporla su uno stesso canale, per non incorrere in noiose ripetitizioni.
Naturalmente la saturazione non esiste per chi ha accesso a lab professionali, che non hanno problemi per l'acquisizione dei reagenti e che quindi possono trattare qualsiasi esperimento reperibile nella sterminata e ottima bibliografia della rete.
Rimedi? Purtroppo non vedo rimedi contro la saturazione senza mettere in campo continue risorse economiche.
Ecco perchè la saturazione è l'elemento decisamente più pericoloso per l'estinzione della specie.

- Cosa intendo per assuefazione

Il pericolo dell'assuefazione è quando non ci si meraviglia più di niente.
Oltre ad essere un problema sociale dovuto a iperstimolazione mass-mediatica, si ripercuote pesantemente anche nei canali hobbistici divulgativi di chimica.
I suoi effetti appaiono evidenti nell'interesse dimostrato per un lavoro: qualche anno fa una sintesi "di medio impegno" neanche tanto esotica riscuoteva un sicuro interesse, mentre ora per fare effetto servono prodotti sempre più sofisticati.
Per fare un esempio, ormai la sintesi di un estere secondo Fischer viene considerata "banale", roba da principianti.
Si tende a banalizzare e dare per scontate reazioni che saranno anche semplici, ma che NON lo sono da un punto di vista hobbistico.
Come una droga della quale devi sempre più aumentare la dose, altrimenti non fa più effetto.
Questo è il virus dell'assuefazione, e i canali chimici sperimentali (e non solo questi!) ne sono colpiti.
Esempio non chimico di assuefazione: fare un numero sul cellulare e in tre secondi parlare all'altro capo del mondo. Ci si meraviglia forse?
Nessuno si meraviglia. Eppure, se guardiamo a fondo, cosa c'è di più tecnologicamente complesso?

- Cosa intendo per costo

Per fare buone sintesi e sintesi inedite ci vuole la materia prima, e cioè i reagenti.
E i reagenti costano, costano tanto e rendono poco, anzi pochissimo.
La resa costo/utilizzo è molto spesso bassissima perchè un reagente specifico per una sintesi viene utilizzato con buona probabilità SOLO per quella sintesi ed il resto rimane poi inutilizzato in vista di futuri impieghi che forse mai verranno.
Ma intanto, se si vuole fare quell'esperimento, si è dovuto comprare il reagente in una quantità commercialmente disponibile, come se lo si usasse tutto.
Ed ecco un dispendio di risorse che alla lunga diviene inaccettabile.
Esempio: che me ne faccio di una confezione da 100 o 250 g di ftalimide per la sintesi dell'acido antranilico se poi ne uso solo 15 grammi?

Alle tre motivazioni di cui sopra aggiungerei anche quella (ma è meno importante) per cui un appassionato di chimica pratica è, nella stragrande maggioranza dei casi, un incompreso da parte di chi gli sta intorno.
Come ho già ripetuto troppe volte, la chimica è sempre vista dalle fonti popolari di informazione (assolutamente e colpevolmente disinformate!) secondo i soliti idioti stereotipi: la chimica è INQUINANTE, ESPLOSIVA, CANCEROGENA...eccetera eccetera.
Insomma, PERICOLOSA E DA EVITARE.
E questi concetti i mezzi di informazione li inculcano subdolamente ogni volta che se ne presenta l'occasione, tant'è che è meglio non avere come famigliare o come semplice vicino di casa un tizio che fa "espermenti" chimici, anche se li fa a ragion veduta e non è un pasticcione.
Ecco che alle tre difficoltà sopra elencate si aggiunge anche questa, facendo dei chimici sperimentali casalinghi una sorta di carboneria semisegreta e anche chi è abbastanza tollerato si trova a mostrare il proprio "laboratorio" solo ai pochi conoscenti di cui si fida.
E quindi i chimici sperimentali che fine faranno?
Ci sono e sempre ci saranno, ma nell'era di Internet saranno paradossalmente sempre più in difficoltà, per colpa dei termini sopra citati, ma soprattutto di quel terribile virus che ho chiamato "saturazione".

 
 
 

Acido gallico dal tannino

Post n°356 pubblicato il 26 Luglio 2016 da paoloalbert

L'acido tannico del commercio si presenta come una polverina amorfa di colore ocra, inodora e di sapore astringente.
La formula è complessa, trattandosi per lo più di una combinazione di cinque molecole di acido digallico col glucosio, dal vecchio nome suggestivo di pentadigalloilglucosio.
Dal tannino si può estrarre per idrolisi la molecola base fondamentale, cioè l'acido gallico o 3,4,5-triidrossibenzoico, una bella molecola polifenolica che mi è sempre stata simpatica dal momento che da giovane la usavo per un giochino molto particolare, del quale non dirò qui.

acido tannico   acido gallico

Pentadigalloilglucosio - Ac. tannico     Acido gallico

Ho voluto provare questa conversione idrolitica facendo onore al bravo prof. Salomone e ai suoi "Prodotti chimici organici", ovvero a quella che è da quasi un secolo una "bibbietta" universalmente conosciuta dai chimici sperimentali casalinghi.
Ho verificato in tante occasioni che raramente le "ricette" del Salomone vanno a buon fine così come sono scritte, ma che quasi sempre abbisognano di una personalizzazione decisa, quand'anche di una reinterpretazione completa, quasi che l'Autore abbia voluto infilare  in ogni sintesi uno scherzetto per gli sprovveduti.
In ogni caso, in questi tempi nei quali la chimica sperimentale hobbistica sta galoppando verso l'estinzione, il libro si legge sempre volentieri da parte di quell'altro rarissimo tipo di "fossili viventi", cioè quei pochi che ancora si ostinano a giocare con acidi e basi solo per il gusto di farlo e che apprezzano i tempi eroici della chimica sperimentale.
Dal Salomone, magari snobbato da chi sa tutto di orbitali ma non è aduso a sporcare provette, si possono ancora attingere spunti e idee per qualche esperimento.

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Ecco cosa dice il Salomone riguardo la sintesi dell'acido gallico:

- L’acido gallico o 3,4,5-triossibenzoico C6H2(OH)3.COOH si ricava dal tannino delle noci di galla o dalle foglie di sommacco per idrolisi mediante acido solforico diluito. Si prendono ad es. 100 g di tannino e si addizionano di 10 g di acido solforico diluiti con 500 cm3 di acqua; si riscalda su bagno maria per 10-15 ore sostituendo di tanto in tanto l’acqua che evapora. Si filtra poi a caldo e si lascia raffreddare; l’acido gallico si depone per raffreddamento in cristalli aghiformi, che si depurano ridisciogliendoli in acqua bollente, aggiungendo un po’ di nero animale e poi, dopo filtrazione a caldo, lasciando ricristallizzare.

In un primo tentativo ho seguito alla lettera la procedura (riducendo ad un quinto le quantità).
L'idrolisi del tannino secondo la procedura sopra detta, ancora una volta (e quasi secondo le aspettative...), si è rivelata un totale insuccesso, con resa uguale a zero.
La soluzione di acido tannico è rimasta tal quale e nessuna traccia di acido gallico è rimasta alla fine sul filtro. -Birbante di un Salomone...
Fortunatamente avevo letto, ora non ricordo più dove, di una idrolisi condotta in ambiente ad acidità molto più spinta, addirittura con una soluzione di acido solforico al 20%.
Ho voluto provare allora questa variante, ripetendo l'esperienza come sopra ma aumentando (in proporzione) la quantità di H2SO4 di dieci volte tanto.
L'acido tannico si scioglie perfettamente nella soluzione acida con un colore violaceo, colore che aumenta d'intensità col riscaldamento diventando quasi nero alla fine dell'idrolisi dopo il prolungato riscaldamento, effettuato in un palloncino su termomanto a 90° per mezza giornata.
Col raffreddamento successivo, in fondo al palloncino c'era finalmente un copioso precipitato (buon segno!) anche se purtroppo quasi nero (cattivo segno!).
Ecco il prodotto grezzo, che dopo filtrazione e lavaggio si presenta infatti schifosamente scuro.

 

acido gallico 1
Acido gallico grezzo

Ma abbiamo al nostro arco ancora una freccia da tirare... magari anche due... speriamo che vadano a segno.
Si impone una decolorazione con carbone attivo, come del resto già il Salomone consigliava.
Ho sciolto il grezzo in 100 ml di acqua calda (1 g di acido gallico si scioglie in 3 ml di acqua bollente e in 87 ml di acqua fredda) e prima dell'ebollizione ho aggiunto una buona punta di spatola di carbone attivo, facendo poi bollire per qualche minuto.
Dopo la filtrazione a caldo e successivo raffreddamento l'acido gallico si è presentato in maniera decisamente più decente, in piccoli aghetti leggeri, che asciugano con facilità.
Purtroppo il colore, pur essendo schiarito, è rimasto nocciola... in definitiva come un buon vecchio fenolo che si rispetti.

acido gallico 2
Dopo la prima decolorazione

[Ho un vecchissimo acido gallico commerciale, di colore quasi identico. Ma in questo caso è dovuto alla veneranda età!]
Trascurando volutamente la resa in favore di un prodotto più puro, ho ripetuto la decolorazione con carbone e stavolta  l'aspetto del prodotto è decisamente corretto, delicatissimi e leggeri aghetti sericei appena appena beige, da conservare al riparo dalla luce.

 

acido gallico 3
Guarda che bello dopo la seconda decolorazione

 

Lo scopo di questa esperienza era quella di verificare la conversione tannico --> gallico, e mi dichiaro soddisfatto.
La resa è bassina, circa 4,5 grammi, ma sono da considerare tutti i passaggi e le due decolorazioni.

Thats all, volks... Se l'acido mucico dell'altra volta era del tutto inutile, con questo ci posso sempre fare un bell'inchiostro come quello dei bisnonni, a base di gallato di ferro naturalmente!
Stay tuned.

 
 
 

Povero Cangrande della Scala

Post n°355 pubblicato il 13 Luglio 2016 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Nel 2004, giacente su un lato della chiesa di Santa Maria Antica alle Arche scaligere di Verona, fu aperto il sarcofago di Cangrande della Scala e riesumato il corpo di quello che fu il signore di quella splendida città fino al 22 luglio 1329, data della sua morte.

Arche scaligereLe analisi effettuate sulla mummia ben conservata sciolsero un dubbio che permaneva da tempo, ovvero se lo Scaligero fosse morto accidentalmente per quella famosa congestione di acqua fredda dopo una cavalcata sotto il sole cocente o se invece fosse stato avvelenato.

Dagli esami effettuati, si trovarono nelle sue viscere (potenza infinita della chimica analitica moderna!) quantità significative di alcaloidi della digitale... e la digitale non è propriamente una pianta con cui fare una fresca misticanza da portare in tavola come insalatina estiva.


Quando in giugno mi sono imbattuto in un bell'assortimento di pianticelle purpuree, non ho potuto fare a meno di fotografarle.


Digitalis purpurea

Eccola la digitale (Digitalis purpurea), bella e insidiosa, piena di cardiotossici alcaloidi quali i glicosidi digitossina e la digossina, che nelle foglie raggiungono una percentuale non indifferente.
Non ho invece mai visto (nè credo che mai la vedrò, a meno di non fare un saltino nel posto giusto in Ungheria) la Digitalis lanata, ancora più ricca in alcaloidi e ovviamente ancora più tossica.

La foto, fatta affrettatamente, non rende giustizia dell'eleganza delle pudiche campanelle fucsia, belle e velenose come la mela di Biancaneve.
I suoi alcaloidi, talvolta ancora usati (in dosi microscopiche) nelle emergenze dell'insufficienza cardiaca, possiedono una tossicità estremamente elevata, tant'è che la digitale era una delle piante di elezione per gli avvelenamenti medioevali.


Digitossina
Il glicoside Digitossina


Magari il povero Cangrande (forse divenuto per qualcuno troppo "grande"...) ne sa qualcosa riguardo il suo mal di pancia fulminante in quel di Treviso.
Al giorno d'oggi gli avvelenamenti non si usano più nemmeno nei romanzi gialli più fantasiosi, ma nei secoli scorsi, mancando qualsiasi metodo di analisi, una volta che la vittima era passata a miglior vita chi poteva dire qualcosa di sicuro sulle cause della morte?
"Fluxus ventris" sentenziava per esempio il medicastro di turno tra un salasso e l'altro, e tanti saluti alla buon'anima... e agli eredi il resto.

Una persona di mia conoscenza, che ha delle belle piante di digitale in giardino e non ne conosceva la velenosità, ora le vuole estirpare, con mio grande disappunto:

-Ma le devi mangiare?- le ho detto.
-No - ha risposto, - ma ho paura lo stesso, ora che mi hai detto che sono velenose-

E ho dovuto ripetere, per la mille e millesima volta, il principio infallibile e universale valido dai tempi di Paracelso:

- ciò che fa di una qualsiasi sostanza un veleno non è la sua natura, ma la quantità che se ne ingerisce.

E la quantità ingerita godendosi con gli occhi le proprie pianticelle in giardino è esattamente pari a zero.
Da qui il mio disappunto.
Spero che se le estirpa, me le regali.
Non morirò certo guardandole
.

 
 
 

Acido mucico, sintesi

Post n°354 pubblicato il 02 Luglio 2016 da paoloalbert

Finalmente riesco a (ri)sporcare un po' di provette! Ne avevo nostalgia.
Ho scelto una sintesina facile fra quelle che mi ero segnato come "da fare"; in realtà avevo già fatto questo esperimento qualche anno fa con pessimi risultati, ed ho voluto riprovare.
Si tratta di preparare un acido aldarico, ovvero un idrossiacido bicarbossilico derivante dall'ossidazione di uno zucchero, nel nostro caso il prodotto sarà l'acido mucico.
Quest'acido è uno stretto parente dello zucchero monosaccaride galattosio, dal quale si differenzia per avere due gruppi carbossilici (-COOH) alle estremità della catena (nella formula lineare), mentre il galattosio ha rispettivamente un gruppo alcolico (-CH2OH) e aldeidico (-CHO).
Il galattosio a sua volta si differenzia dal glucosio per la posizione spaziale degli ossidrili legati ai quattro atomi di carbonio centrali.

Lattosio Acido mucico

                                                        Acido mucico

Ossidando vigorosamente un monosaccaride con acido nitrico si produce la trasformazione in due gruppi carbossilici delle funzioni terminali della catena (alcolica e aldeidica) ed un generico acido aldarico ha formula generale HOOC-(CHOH)n-COOH.

Per esempio ossidando il glucosio si produrrebbe acido saccarico (più difficile da isolare e purificare per la sua solubilità), mentre dal galattosio si ottiene con buona resa acido mucico quasi insolubile.
Non volendo partire dal galattosio (di difficile reperibilità), pur sacrificando la resa il Vogel consiglia l'uso del semplice lattosio, che è un disaccaride ma che per idrolisi si scinde in una molecola di glucosio e una di galattosio.
Al punto intermedio della sintesi otterremo perciò una miscela di acido saccarico e acido mucico. La procedura che segue è presa appunto dal Vogel.

Materiale occorrente:

- lattosio
- acido nitrico
- sodio idrossido
- acido cloridrico
- vetreria opportuna

In una capsula o anche in un becher da 150 ml sciogliere 10 g di lattosio in 50 ml diacqua e aggiungere 48 ml di acido nitrico diluito (28 ml di HNO3 conc. + 20 ml di acqua).
Sotto cappa o in ambiente opportuno scaldare a piccola fiamma ed evaporare la soluzione fino a ridurne il volume a 20 ml.

Acido mucico 1  Acido mucico 2

Durante il riscaldamento (la T° arriva al massimo a 105°) si ha costante svolgimento di vapori nitrosi ed ipoazotide.
Raffreddando il prodotto esso assumerà consistenza sciropposa; aggiungere 30 ml di acqua e l'acido mucico si separa perchè poco solubile.
Si filtra facilmente alla pompa e si lava il residuo con poca acqua fredda.

Acido mucico 3

(Dalla soluzione filtrata con opportuna procedura si potrebbe ricavare l'acido saccarico, di identica formula ma che solo per avere un ossidrile che guarda da una parte anzichè dall'altra è solubilissimo in acqua, al contrario del mucico. Potenza della stereochimica!).


Sciogliere il residuo solido nel minimo volume di NaOH diluito (nel mio caso circa 13 ml di NaOH al 10%) e riprecipitare l'acido con HCl diluito fino a netta acidità, sempre oprerando a freddo data che il prodotto ha una leggera solubilità.
Filtrare di nuovo e seccare all'aria. Eccolo sul vecchio muretto, come una volta!

 

Acido mucico 4


La mia resa è stata scarsina, 2,7 g di acido mucico puro, che si presenta come una polvere microcristallina bianchissima, inodora e di sapore appena leggermente acidulo.
A cosa può servire l'acido mucico? Assolutamente a nulla... giusto il piacere di prepararlo.
Dalla soluzione di acido saccarico (ometto la procedura, visibile sul Vogel) si può vedere un altro di quei rari sali alcalini quasi insolubili, il saccarato acido di potassio.
Mi sono accontentato di osservare la sua opalescenza in acqua e di lasciarne sedimentare un pochino, giusto il piacere di vederlo.

 
 
 

Missione compiuta!

Post n°353 pubblicato il 22 Giugno 2016 da paoloalbert

Sì, missione compiuta, siamo riusciti a camminare sui Christo's Floating Piers!
Sembra facile, ma non lo è.
Accedere ad un'opera tecnicamente monumentale come questa, che dura solo un paio di settimane e che tutti vorrebbero vedere, proprio non è semplice.

[Che sia un'opera "anche" artisticamente monumentale è assolutamente soggettivo ed è del tutto inutile ed ozioso discuterne, come per qualsiasi arte un po' fuori dai canoni.
Come discutere di filosofia: il tutto ed il contrario di tutto
].

In ogni caso a Sulzano arriva un numero infinito di persone... per un numero finito, anzi finitissimo, di ore a disposizione.

Ecco le tre regole che ci eravamo imposti per goderci in maniera accettabile la camminata sul Lago d'Iseo:

1- partire i primissimi giorni dopo l'inaugurazione (più si va avanti più la situazione peggiora, come per l'Expo di Milano)

2- partire col PRIMO treno da Brescia, alle ore 05:55, arrivando in stazione con forte anticipo (già con questo treno, oggi 22 giugno, metà viaggiatori arrivati un po' dopo di noi sono rimasti a terra. Non so che ne è stato di loro, nè di quelli che avrebbero voluto prendere i treni di mezza mattina)

3- tornare presto (già a mezzogiorno ci sono ore di coda da Sulzano verso Brescia)

(Riguardo gli avvicinamenti in auto o in battello posso solo immaginare, ma non ho esperienza concreta).


Rispettate queste tre fondamentali regole (ma saranno ormai scadute?), per quanto ci riguarda è stata veramente una bella esperienza.
Lasciamo stare il "ponte" come si vede in fotografia, bisogna proprio camminare su quel bellissimo tappeto giallo oro a pelo d'acqua.
E' bello, è morbido, è piacevolmente mobile, ed aveva complice una mattina fresca e deliziosa, poco dopo il sorgere tardivo del sole dai monti ad est del lago.

 

Isola San Paolo

         L'sola di san Paolo circondata dai floating piers


Ma l'opera andava diluita in un tempo almeno quadruplo, con beneficio di tutti.
Non si possono fare così madornali errori di valutazione (o peggio, di scelta) nell'affluenza, proprio non si può.
Ma tant'è...

Tu, Christo, questa volta sei stato bravo, hai fatto un'opera decisamente "popolare", con buona pace dei salotti intellettuali. 
Mi sei piaciuto anche se ho DOVUTO fare tutto un po' di corsa.

Altrimenti sarei ancorà là, in fila per il treno di ritorno, con i pompieri che spengono con gli idranti i colpi di calore.

Buona fortuna!

 
 
 

Aspettando l'occasione...

Post n°352 pubblicato il 09 Giugno 2016 da paoloalbert

Aspettando l'occasione di tornare a sporcare un po' di provette (prima o poi l'occasione arriverà, un po' di fiducia...) girovagando in rete in chi m'imbatto?
In Sambuugiin Pürevjav!
E chi è costui? Quello che vedete nell'immagine di Wiki (a sinistra).

Altai S.P.  Altai 2006


Ma non sarà "uno dei miei mongoli"?, mi dico.
E vado a verificare nelle mie vecchie foto... sì, è lui! (a destra).
Con il suo inseparabile morin khuur, la chitarra mongola a due corde!
No, non sono impazzito, ora accendo la luce.
Il fatto è che io amo la musica etnica, di dovunque essa sia.

Esattamente 10 anni fa dunque mi trovavo a Parigi, vicino al Beaubourg, ritrovo di tutti gli artisti di strada d'ogni parte del mondo.
Con l'occasione mi deliziai ad ascoltare un quartetto musicale mongolo, gli Altai Khairkhan, ed era come avere un pezzo di Mongolia a portata di mano, anzi, di orecchio.
Il loro canto è famoso per le variegate sonorità musicali prodotte "di gola", che s'intrecciano strettamente con quelle delle due minimali corde del morin.
Coraggiosamente (fra poco capirete il perchè dell'avverbio) acquistai pure un loro CD.

Ecco un brano, che s'intitola Chinggis Khaanii Magtaal (lodando Gengis Khan; in Mongolia Gengis Khan è sempre dovunque e comunque...):


Se resistete tutti i quattro minuti e magari vi piace la moderna musica angloamericana, beh, allora avete capito l'avverbio e... abbiate pietà di me!

 

 
 
 

150 KiloClick

Post n°351 pubblicato il 22 Maggio 2016 da paoloalbert

Ma dov'è andata a finire la chimica sperimentale di questo blog?
Più niente da fare? Basta provette da sporcare?
Spero di no, spero proprio di no!
Dopo la soddisfazione (piccola, ma pur sempre soddisfazione) dei 150 KiloClick raggiunti, devo mettermi d'impegno per far recitare qualcosina agli attori del mio vecchio teatrino chimico.
Ogni volta che passo, frettolosamente, li vedo lì che scalpitano prigionieri nelle loro bottigliette, le quali pian piano si stanno ricoprendo di quel velo biancastro fastidioso dovuto ai microscopici effluvi che si condensano lentamente sui vetri inusati dei laboratori.

paoloalbert lab

(Sempre che il mio si possa eufemisticamente considerare un "laboratorio"... ma per me lo è di sicuro).

A mia discolpa c'è stato nell'ultimo anno il poco tempo a disposizione da dedicare agli hobbies, spero che la situazione migliori con la prossima bella stagione.
Si dice: -faccio questo, -faccio quello... poi il tempo per farlo concretamente si trova con difficoltà.
Troppi mille impegni, ma forse è meglio così.
Comunque ogni tanto aggiungo un brano alla listarella già pronta da far recitare con calma alla mia compagnia; spero di iniziare a onorarla, questa listarella, quanto prima.
Purtroppo le belle sintesi di chimica organica sono finite da tempo per consunzione naturale, basta leggere i forum anche stranieri per constatarlo: poca roba, quasi niente di nuovo sotto il sole.
Anche se le sintesi di per sè sono oggettivamente infinite, NON lo sono quelle fattibili con le risorse limitate e la fatica di reperire i reagenti come è inevitabile in un qualsiasi home-lab.
In qualche caso si può avere d'ufficio (e gratis!) la bellissima sostanza esotica, ma allora non siamo in un home-lab. Troppo facile!

Fra una decina di giorni inizia l'estate: sole e caldo, fate vedere chi siete!

 
 
 

Al Deutches Museum

Post n°350 pubblicato il 15 Maggio 2016 da paoloalbert

Se amate la scienza e soprattutto la tecnologia come le amo io, allora DOVRESTE andare, almeno una volta nella vita, a girovagare per i corridoi del Deutches Museum di Monaco.
Io l'ho fatto ormai da un bel po' di anni, ed è ormai tempo di tornarci, parola mia!
Ho avuto finora la buona fortuna di visitare un gran numero di musei, d'arte e non di arte, famosi o famosissimi, sempre raccogliendone una soddisfazione deliziosa dal momento che i grandi musei raccolgono la quintessenza della produzione umana in tutti i campi.

Ma il Deutches Museum, per quanto mi riguarda, li batte tutti.
Ciò che si legge in Wiki sui contenuti di questo museo (ed è pure molto corposo) è per forza riassuntivo e riduttivo: in realtà c'è infinitamente, dico infinitamente, di più!
A suo tempo avevo trascorso due giornate girando come un'ape impazzita all'interno delle sue sale, e sono sicuro che non mi basterebbero DUE MESI (o due anni...), per vedere bene tutto nei particolari come piace a me.
Per fare solo un esempio da nulla, ricordo che mi ero fermato una mezz'oretta solo davanti ai tubi e tubetti della macchina originale di Linde (1895) per la produzione dell'aria liquida... e quella macchina rispetto al museo E' COME  UNA SOLA CELLULA RISPETTO AD UN CORPO INTERO!

E che dire del generatore di Marx (no, non il Marx del Capitale, tutta un'altra persona...) all'ingresso del museo, col suo milione e duecentomila volt?
Roba da starci lì imbambolati a vedere come fa quell'aggeggio gigantesco a fare i fulmini, che sono il pezzo forte per accogliere i visitatori ancora ignari.
E la nostra chimica? Aggiungo solo: adeguata alla situazione... e chi ha orecchie per intendere, intenda.
Tanto per mettere una vecchia foto, ecco la ricostruzione del laboratorio di Lavoisier; ma se non basta c'è anche quello di Justus Liebig.
E così via andando.

Lavoisier 1

                     "Laboratorium zur Zeit Lavoisier"


Se appena potete, fate una capatina al DM... garantisco che ne vale la pena.
Monaco è una città magnifica, mille cose da vedere, d'arte e di scienza.
E dopo l'indigestione di arte e di scienza, c'è la possibilità, anzi quasi il dovere, di farne un'altra molto più prosaica: uno stinco ciclopico cucinato come si deve, naturalmente da annegare in una birra degna di questo nome.
Prosit!


 
 
 

Risonanze fotoniche, coerenze quantistiche... e manici di pentola

Post n°349 pubblicato il 06 Maggio 2016 da paoloalbert

Qualche giorno fa sono andato in un negozio specializzato in ricambi domestici per cercare i manici di una pentola.
La pentola è di una notissima marca ed i manici li ho trovati, tutto bene.
Aspettando il commesso, noto sul bancone la pubblicità di certe bottiglie e comincio a leggere qualche frase, così per passare il tempo.
Dopo qualche parola, rimango fulminato, mi si perdoni l'irriverenza, come San Paolo sulla via di Damasco, e la mia allibitudine aumenta esponenzialmente con il procedere di quello che viene affermato sull'espositore pubblicitario.
Voglio arrivare in fondo a leggere, mi dico, spero che il commesso ci metta un paio di minuti a trovare i miei manici di pentola... nel caso torni troppo presto approfondirò a casa.
E così ho fatto.

Mi faccio forza (tanta forza...) per non commentare e riporto letteralmente ciò che si afferma in questa pubblicità, vista con i miei occhi da vecchio galileiano incredulo.
Spero che anche voi proviate leggendo il medesimo godimento che ho provato io.

...l’elettrodinamica quantistica spiega come l'interazione dei fotoni di un campo elettromagnetico con le molecole d'acqua provochi l'intrappolamento del campo nel gruppo di molecole, e come le eccitazioni e i rilassamenti collettivi degli elettroni delle molecole rendano i fotoni incapaci a tornare indietro da dove sono venuti. Questo produce un dominio di coerenza. In conformità con l'elettrodinamica, la risonanza interna di un dominio di coerenza attrae anche altre molecole quando esse si trovano in una posizione vicina. Ciò si traduce in una speciale miscela di materia e di campo, che può essere indicata come materia energizzata...

...le sostanze in natura che vengono a contatto con l'acqua, hanno su di essa un effetto vibrazionale e questo effetto può essere impresso su di essa per un certo periodo di tempo – domini di coerenza di molecole d'acqua entrano in risonanza con questa vibrazione per un periodo di tempo, anche lungo. 
La stessa cosa accade nelle bottiglie o nei recipienti, dove l'acqua resta ferma per un lungo periodo di tempo.
A causa di una vibrazione non naturale nei tubi o nelle bottiglie di plastica la struttura naturale dell’acqua viene alterata...

...con questa bottiglia la struttura vibrazionale dell’acqua diventa simile alla struttura dell’acqua di sorgente, cioè simile alla sua struttura naturale. Attraverso la procedura TPS (technology of programming silicon) viene impresso sul vetro un programma vibrazionale che contiene diversi tipi di informazioni naturali.
Queste informazioni vengono trasferite all’acqua, quando essa viene in contatto con il vetro programmato attraverso le oscillazioni elettrodinamiche quantistiche di domini di coerenza nel vetro...


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Povere Fisica, Chimica e Scienze tutte, cosa avete fatto di male per essere torturate in modo così atroce?
Ma consoliamoci! La conclusione, in una noticina in fondo al discorso, è viceversa beata e serafica, affermando come cosa ovvia che...

...tali teorie ed i risultati non sono certificati o riportati da istituzioni ufficiali... la rilevazione richiede metodi speciali (sic!)  che attualmente sono prevalentemente seguiti dallo studio delle scienze alternative.

Enjoy, ragazzi, enjoy! Evviva!

 
 
 

Grande anniversario

Post n°348 pubblicato il 25 Aprile 2016 da paoloalbert

Oggi, 25 aprile, ricorre anche un altro anniversario: quello della nascita di Guglielmo Marconi.
Scienziato, inventore, imprenditore (tutti e tre gli aggettivi li metto a pari merito), salvatore di migliaia di vite umane in mare e altrove.
Se la radio non l'avesse inventata lui l'avrebbe inventata più tardi qualcun altro, ma intanto è indubbio che a Lui e solo a Lui va tutto il merito.
Mi sembra qui banalissimo oltre che inutile sottolineare la grandezza del personaggio e la sua importanza fondamentale nella storia del XX° secolo.

Ebbe purtroppo la sfortuna di essere un uomo di scienza italiano e come tale destinato in patria ad essere preso poco sul serio ed in seguito quasi inevitabilmente all'oblio.
[La scienza non ha mai pagato da noi e men che meno nelle nostre scuole]

Solo nel 1938, anno famigerato delle leggi razziali, per motivi storici assai facilmente comprensibili una legge sancì, per un Marconi ormai già famosissimo in tutto il mondo, la data di nascita come solennità nazionale, rendendogli almeno un omaggio doveroso quanto effimero.
Nel bando che segue gli orgogliosi "Re d'Italia" e "Imperatori d'Etiopia" rappresentano più se stessi e il governo dell'epoca che il nobile Destinatario, ma tant'è, così va la storia, coi suoi vincitori e coi suoi vinti.

 

Anniversario Marconi

 

Finalmente, dopo essere riusciti a distruggere e disperdere finanche quel cimelio inestimabile della nave marconiana Elettra (di cui ho già parlato), arriva il decreto legge del 22 dicembre 2008 n.200, che nelle "Misure urgenti in materia di semplificazione normativa" recita sulla Gazzetta Ufficiale che:

- "La legge nr. 276 del 28/3/1938: "Il giorno 25 aprile è anniversario della nascita di Guglielmo Marconi, è dichiarato, a tutti gli effetti, giorno di solennità civile" E' STATA ABROGATA.

(... e quando mai era stata ed è ricordata, da chi ne avrebbe avuto e ne avrebbe il dovere, tale ricorrenza?...)

Dormi in pace Guglielmo, hai visto bene che nessuno, specialmente da queste parti, è profeta in patria.
Consolati che almeno sulla tua tomba svettano alte le antenne della IY4FGM, che ricordano al mondo almeno da dove hai cominciato.

 
 
 

Prugnoli in fiore

Post n°347 pubblicato il 10 Aprile 2016 da paoloalbert

Qualche giorno fa sono passato lungo la strada (pochissimo frequentata) che della valle conduce al monte ed a fianco del solito tornante ho trovato in pieno fiore il prugnolo selvatico che a fine estate mi premia.

Prugnolo in fiore

                    Fiori di prugnolo, simili al biancospino


Mi premia perchè si riempie di bellissime bacche blù e me le offre per farci poi un liquorino che è una vera delizia.
Naturalmente non me le offre gratis, ma mi fa soffrire più che può con i suoi dannati aculei, radi ma spinosissimi e duri e farci mezzo chilo di bacche diventa appunto una lieta ma lunga sofferenza.

[Sul prugnolo (Prunus spinosa) si trova in rete di tutto e di più, e quindi come al solito nulla aggiungo; chi lo desidera andrà a vedersi dove vuole tutte le salutari proprietà di questa pianta].

Assaggiando le bacche in estate, quando sono scure ma non ancora perfettamente mature, ci si ritrova subito in bocca il sapore acre e legante del tannino, che ti allappa la lingua peggio di un caco verde.
Ma quando le bacche hanno fatto indigestione di sole, si lasciano gustare con un aspro e dolce sapore rustico, colorandoti la bocca con un potente blù flavonico come l'inchiostro.
Dicevo che con i prugnoli selvatici ci faccio un liquorino da dopo pasto; niente di inedito (in altre regioni, specialmente appenniniche, lo si fa comunemente), ma nella mia zona questo salutare liquido non è conosciuto e le bacche le si lasciano di solito agli uccelli.
Ecco come lo faccio io; notare che la quantità di zucchero è grandemente inferiore alle ricette che si trovano in rete.

- Raccogliere mezzo chilo di prugnoli belli maturi; la prova è che se ne possano mangiare tre o quattro senza legarsi eccessivamente la bocca, anche se il tannino è comunque abbondante!
- metterli in un vaso capiente quanto basta e ricoprirli due dita sopra il loro livello con alcol puro a 95°
- mettere il vaso all'ombra e al fresco per 40 giorni, mescolando ogni tanto
- dopo questo tempo sciogliere SOLO 100 g di zucchero in 200 ml di acqua
- scolare bene i prugnoli esausti con un filtro, tenendo il liquido
- al liquido raccolto aggiungere l'acqua zuccherata prima preparata e lasciar maturare a volontà

Un bel bicchierino freddo di questo semplicissimo e sano liquido viola, con il suo robusto grado alcolico, allieterà un fine pasto quando l'autunno comincierà a pennellare di arancio i boschi e le valli.

 
 
 

Questione di campi

Post n°346 pubblicato il 17 Marzo 2016 da paoloalbert

[Intermezzo fino al prossimo esperimento]


- Silvana, hai presente l'inquinamento elettromagnetico?

- Certo Teresa, è una di quelle cose che ti fanno venire il cancro!

- Ma tu ci stai alla larga?

- Magari! Se potessi! Ma siamo tutti bombardati dalle onde elettromagnetiche, dannate multinazionali... @#!gr!#@!&*arrgr!

##suoneria##

- Aspetta un attimo, vediamo chi è il seccatore...

E Teresa estrae dalla borsetta il cell meraviglioso e grazie al campo elettromagnetico in un quarto d'ora ha concluso la telefonata.

- Scusa Silvana, stavamo dicendo... dannate multinazionali... @#!grr!#@!&*arrghh! però, dai, sai che per il compleanno il mio Philip mi regala un cellulare nuovo? L'ho visto in negozio, è potente e bellissimo, sono stufa di questo accrocco che ho già da quattro mesi!

- Te lo invidio il tuo Filino... scusa, Philip! Ma tornando a quelle onde elettromagnetiche assassine, lo sai Teresa che sul condominio della Lolly stanno installando una antenna di telefonia mobile? Per aumentare il campo, dicono. E quella scema ha votato sì all'assemblea condominiale, non so se per guadagnarci chissà cosa. Più che scema, mi sembra anche un po' criminale la Lolly, che ne dici?

- Parole sante Silvana. Forse la Lolly ci vuole morte... Comunque, ci mettono antenne sulle nostre case e poi vai un po' fuori città e non sei mai sicura di poter parlare al telefono. Ieri ero a sciare sul ghiacciaio dove vado sempre con Philip e vuoi che ti dica? In un tratto della pista non c'era campo! Sono dovuta scendere cinquanta metri per poter chattare in pace! Gli costa tanto a quelle dannate multinazionali mettere dei ripetitori che coprano almeno tutta la lunghezza delle piste?

- Terry, hai ragionissima. Paghiamo fior di canone per il cell e poi... non c'è campo! Però dalla Lolly, quella stupida, il campo c'è eccome!

- Quella faccia come crede; ma sulla mia casa non voglio niente che assomigli anche vagamente a una antenna. Anzi, ti dirò di più: Philip mi ha orientato il letto secondo il meridiano giromagnetico  di Kunz (se ne parlava anche da Alfonso il parrucchiere, ti ricordi?), che sembra garantisca la più totale immunità da ogni influsso elettromagnetico. Io non voglio onde di nessun tipo intorno a me!

- Sì, mi ricordo la discussione. Alfonso, oltre che un parrucchiere, dev'essere uno scienziato. Dice che quando lavorava in crociera sulle navi sentiva una certa corrente scaricarsi in mare ogni volta che passava un meridiano, e che quello era il momento migliore per sistemare i capelli alle clienti che li volevano ricci a lungo.

##suoneria##

- Pronto? Philip, sei tu? Sono in giro con la Silvy, ma stai lì che ho una montagna di cose da dirti... A proposito, Filino, sai quel nuovo cellulare...

 
 
 

Zincatura, un microscopico riconoscimento a Eugenio Bertorelle

Post n°345 pubblicato il 08 Marzo 2016 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Eugenio Bertorelle, classe 1913, fu tre cose insieme: un chimico, un professore ed un artista.
Insegnò in vari istituti tecnici ed all'università di Milano, ed ebbe sempre la passione innata per l'elettrochimica e le tecniche galvaniche, che coltivò per tutta la vita e che gli diede ampi riconoscimenti in accademie nazionali e internazionali.
Era così tanto innamorato dell'elettrochimica da trasferire questa passione in ambito artistico e da fargli produrre nel suo laboratorio di casa opere e sculture "elettrolitiche", apprezzate e ricercate dai collezionisti.
Una dozzina di anni fa, dopo la sua morte, fu allestita a Varese una mostra il cui titolo è tutto un programma: "Germinazioni galvaniche"!
Bertorelle è stato una dei padri della tecnologia galvanica nel nostro paese e soprattutto è stato l'autore del ponderoso "Trattato di Galvanotecnica" (edito da Hoepli), una vera bibbia per i professionisti in questo settore.

Visto che volevo fare una prova di zincatura, la faccio rendendo il mio microscopico omaggio al nostro Autore mettendo in pratica una formulazione presa dal suo librone, che è la seguente:

-solfato di zinco ZnSO4 300 g/l
-cloruro di ammonio NH4Cl 40 g/l
-solfato di alluminio Al2
(SO4)3 30 g/l
-acetato di sodio CH3COONa 15 g/l
-acido solforico H2SO4 quanto basta a portare il pH a 4
-de
nsità di corrente (non tensione!) da 1 a 5 A/dm2
-temperatura 20-30°

Ho preparato la soluzione dei vari sali in 200 ml di acqua e predisposto la celletta elettrolitica.
Pur avendo a disposizione alimentatori stabilizzati e regolabili in tensione e corrente, ho usato il semplicissimo alimentatore descritto la volta scorsa regolando la densità di corrente con l'ausilio di una sola banalissima resistenza, come già detto.
L'anodo era una lamina di zinco ed il catodo un elemento in ferro della superficie (immersa) di 16 cm2
Come il solito, è di fondamentale importanza che il metallo da ricoprire sia perfettamente pulito e quindi ho trattato il pezzo prima con carta vetrata per rimuovere lo strato di ossido, poi con soluzione diluita di HCl ed infine risciacquato bene, senza mai toccare con le mani la superficie pulita.
Ho volutamente provato la deposizione al limite superiore della corrente consigliata, regolando il reostato dell'alimentatore a 800 mA, corrispondenti ad una densità di corrente di 5 A/dm2 ed elettrolizzato per circa 45 minuti, sotto costante agitazione.
La zincatura è risultata molto buona e compatta anche se leggermente ruvida al tatto, sicuramente per la corrente alta e per la temperatura del mio lab, che era viceversa decisamente bassa.
Con una passatina di carta vetrata il deposito, assolutamente aderente, è diventato bello lucido.

Ecco la cronaca fotografica dell'esperimento:

zincatura 1

zincatura 2

zincatura 3

 

Con la medesima soluzione effettuerò altre due prove in condizioni diverse e ne parlerò a suo tempo:

- aumentando un po' la temperatura e diminuendo significativamente la densità di corrente (variando il tempo in proporzione)

- infine, per fugare ogni dubbio riguardo l'uscita non filtrata dell'alimentatore, conducendo l'dentica elettrodeposizione con corrente perfettamente continua e quindi del tutto esente da ripple (batteria in tampone con pannello fotovoltaico).

 
 
 

Riflessioni di galvanotecnica spicciola

Post n°344 pubblicato il 28 Febbraio 2016 da paoloalbert

[Galvanotecnica è intesa come il modo di ricoprire elettroliticamente un metallo con un altro]

Qualche tempo fa chiacchieravo con un giovane amico di galvanotecnica spicciola, e spero di averlo convinto della totale inutilità di dover possedere un alimentatore stabilizzato e regolabile in tensione per questi esperimenti domestici.
Questo perchè la primissima cosa a cui uno pensa accingendosi all'elettrolisi è: a che TENSIONE alimento la cella?
Tensione, tensione... sempre tensione!
Quando si parla di elettricità siamo abituati a sentir parlare solo di questa grandezza: nelle prese di casa ci sono 230 VOLT, la batteria dell'auto è 12 VOLT, le pile del supermercato hanno un VOLT e mezzo, l'alimentatore del PC è 19 VOLT, nella presa USB ci sono 5 VOLT, eccetera.
I Volt (cioè la Tensione) non significano nulla se non sono accompagnati dall'altra grandezza fondamentale, gli AMPERE (cioè la Corrente).
La corrente è ben più importante della tensione e pure è così misconosciuta dai non addetti ai lavori.
La corrente rappresenta proprio il flusso di elettroni che attraversano un apparecchio alimentato... a corrente, appunto!
La parola "corrente" richiama alla mente proprio uno scorrimento di qualcosa, come l'acqua di un fiume.
E' questo flusso di elettroni che fa il lavoro, non la tensione (che è quella che li spinge a muoversi, come la pendenza dell'alveo del fiume).

Tante volte abbiamo sentito: -il Tizio è rimasto folgorato "dall'alta tensione"-
Nossignori, il Tizio non è affatto rimasto folgorato dall'alta tensione, è rimasto folgorato perchè una ALTA CORRENTE ha attraversato il suo corpo.
(Per gli ascoltatori/lettori di cronaca nera o per lo sfortunato Tizio non è che questo concetto gli cambi molto la ex vita, ma vogliamo essere rigorosi per un momento?)
Altrimenti anch'io sarei rimasto folgorato mille volte con le mie macchine elettrostatiche di Wimshurst e Van der Graaf (che si vedono all'inizio di questo blog), le quali producono una tensione ben oltre i 100.000 Volt... ma con una CORRENTE minima!
Ecco quindi che la morale (semplificata) di tutto il discorso è: in elettrotecnica, quella che in definitiva conta più di tutto è la corrente, non la tensione.

In galvanotecnica infatti non si parla quasi mai di tensione, ma sempre, quasi ossessivamente, di Ampere per decimetro quadrato, ovvero della Densità di corrente sull'anodo e sul catodo.
La corrente che attraversa una cella elettrolitica è data principalmente dalla legge di Ohm, A=V/R dove A sono gli Ampere che l'attraversano, V è la tensione dell'alimentatore e R è la resistenza interna della cella, che dipende dalla costituzione chimico/fisica della stessa e dalla superficie degli elettrodi.
Ecco che anche avendo un alimentatore a tensione fissa (parliamo di corrente continua naturalmente), basta una semplice resistenza variabile in serie alla cella per regolare la densità di corrente voluta.

La tensione sugli elettrodi della cella si stabilirà automaticamente in funzione della somma delle due resistenze (interna ed esterna) e non diventa più un dato di cui preoccuparsi.
Naturalmente si può raggiungere la corretta densità di corrente anche usando un bellissimo alimentatore regolabile in tensione, ma esso è estremamente complicato se lo si paragona ad una semplice resistenza in serie!
In ambito home-lab, non ha quindi alcun senso affermare che è fuori logica usare un antidiluviano reostato perchè siamo nell'era dei microprocessori!

Lo schema di un alimentatore proprio minimo, a soli 4 (quattro!) componenti, che permette di eseguire tutti nostri esperimenti di galvanotecnica che la fantasia ci ispira senza ricorrere a transistor, integrati, dissipatori, condensatori, e tutto il resto è il seguente:

Alimentatore elettrolisi


L'unico componente di difficile reperibilità è il potenziometro P da 25 ohm 25 watt, ma la difficoltà può essere facilmente aggirata con una serie di resistenze fisse inseribili con un semplicissimo commutatore.
Non serve nemmeno livellare l'uscita con un condensatore, basta la corrente pulsante a 100 herzt in uscita dal ponte di Graetz.
E come si vede non c'è il voltmetro, ma l'AMPEROMETRO!
Può essere più semplice di così? Credo di no!

La prossima volta, visto che ho parlato di cose galvaniche, proverò a fare una zincatura.
Le ricette di bagni elettrolitici sono innumerevoli, reperibili per esempio sul Turco, sul Villavecchia o sul Bertorelle.
Tutti magnifici libri per i quali siamo grati alla casa Editrice Hoepli per averli (purtroppo solo in altri tempi) pubblicati.
Mi baserò per curiosità sull'ultima opera, il Trattato di Galvanotecnica del chimico-professore-artista Eugenio Bertorelle.

 
 
 

Un metallo dorato bl¨ cielo

Post n°343 pubblicato il 18 Febbraio 2016 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

C'è una sperduta ma interessante località presso il lago Bernic, nel Manitoba (Canada).
Quando penso ad una sperduta località del Canada sempre associo l'idea ad un amico (che ora volteggia molto, molto in alto...) che andò in tempi non sospetti a fare il boscaiolo nelle foreste dell'Alberta.
Non a fare il cameriere a Londra come si usa oggi ma un po' più in là.
Arrivato in qualche maniera a Edmonton, prendeva un altro aeroplanino, e su, verso nord, ad abbattere infiniti abeti nel freddo boia che più boia non si può.
Povero Savino, non ne ha abbattuti tantissimi di abeti, ma pur è riuscito a rimanere semiraffreddato per il resto della vita...

Vicino al lago Bernic, dicevo, di interessante c'è una miniera, e a me le miniere intrigano in modo particolare e quando ne trovo una che mi sembra giusta ne parlo.
Poco tempo fa toccò al litio, che abbiamo scoperto derivare per una grandissima parte della produzione mondiale dai depositi salini di Atacama, in Cile.
Ma c'è un altro metallo alcalino ancora più interessante del litio per le sue origini estrattive: i due terzi delle sue riserve mondiali sono localizzate in un solo posto, laggiù vicino al lago Bernic. Incredibbbile!

Questo metallo, il cui nome significa "blù cielo" dal colore delle sue righe spettroscopiche osservate da Bunsen e Kirchoff che ne permisero la scoperta un secolo e mezzo fa, è il CESIO.
Il cesio, oltre ad essere molto raro, è un bel metallo quasi dorato, lucente come il mercurio e che diventa liquido solo a tenerlo in mano (ben chiuso in un'ampolla!), e così reattivo da esplodere letteralmente al contatto con l'acqua.

cesio

Se lo tocchi ti brucia, perchè la pelle contiene acqua e non c'è nulla come questa sostanza che impazzisca d'amore/odio per l'acqua.
Riguardo gli usi e le sue proprietà non ne parlo perchè si possono trovare in rete in lungo e in largo.

Nel Manitoba vi è un giacimento costituito da un colossale corpo di pegmatite granitica contenente minerali di cesio, litio e tantalio... e scusate se è poco!
I minerali sono principalmente pollucite (silicoalluminato di cesio e sodio (Cs,Na)2Al2Si4O12·H2O), spodumene (silicato di litio e alluminio LiAlSi2O6) e wodginite (ossido multiplo di manganese, stagno, tantalio e niobio Mn,(Sn,Ta)(Ta,Nb)2O8).
Il deposito, scoperto nel 1929, è da decenni la principale fonte mondiale di cesio e si stima, considerando un consumo complessivo di metallo di circa 30 tonnellate all'anno, che la miniera potrà fornire ancora risorse per un altro paio di millenni (!), rappresentando appunto circa due terzi delle riserve totali del pianeta.

L'estrazione del cesio dai suoi minerali è una operazione lunga e complessa, che porta alla fine a sali dai quali il metallo è preparato per riscaldamento sotto vuoto con calcio o bario o addirittura per elettrolisi del cianuro CsCN fuso; il suo prezzo "all'ingrosso" diciamo così, si aggira sulla decina di euro al grammo.
Val sicuramente la pena di accennare ad un suo impiego particolarissimo ed insospettato, nonostante il suo alto costo: salificato con l'acido formico (formiato di cesio HCOOCs) viene usato in grande quantità per il confezionamento dei fanghi per le perforazioni petrolifere.
Grazie all'altissima densità e proprietà delle sue soluzioni esse permettono, oltre alla lubrificazione dello scalpello e la rimozione dei residui di roccia, soprattutto la stabilità del pozzo fino alla sua tubatura, e senza particolari problemi ambientali.
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fotocellula al cesio

E per concludere come il solito con qualcosa di pratico, ecco una vecchissima fotocellula che ho riesumato facendo un po' di scavi archeologici nello scatolone delle mie valvole elettroniche.
Si tratta di una Metal FC-2100, al cesio naturalmente.

 
 
 

Un Giallo limone

Post n°342 pubblicato il 07 Febbraio 2016 da paoloalbert

Ancora un quadro? Ma non siamo in Chimica sperimentale?
Sì, ma la "chimica sperimentale" langue di questi tempi, non solo su questo blog... e poi i quadri mi piacciono particolarmente.
Se guardo i fuochi artificiali, ci vedo il bravo pirotecnico che mescola sali di bario, di stronzio, nitrati e perclorati; allo stesso modo se osservo le pennellate di un quadro (antico) con un po' di fantasia immagino le conversazioni del pittore col vecchio artigiano, mezzo chimico e mezzo alchimista, armato di forno, mortaio e tanta esperienza:

-"...solo tu mi sai fare quel Giallo di Napoli come io lo voglio..."- mi sembra di sentir dire, mentre il vecchio colorista pensa a quel bel lotto di ossido di stagno che ha appena ricevuto dalla Cornovaglia e che sposerà in onore del pittore coll'ossido di piombo...

Naturalmente parlo di quegli artisti che hanno superato il fondamentalissimo test del tempo e le cui opere stanno ora appese alle pareti dei musei.
(Ci sono oggetti nei musei che pur avendo superato il test fanno "oggettivamente" schifo, ma sono per fortuna poco numerosi).

Se si ha la grande fortuna di vedere i quadri di persona fin da giovani, è probabile che attecchisca il germe della sensibilità verso quest'arte, del piacere verso un capolavoro che durerà poi per sempre.
Provate ad immaginare una bella fotografia de "Il Giardino delle delizie" di Bosch ed essere invece a due metri di distanza dall'originale...
Nel primo caso dopo un attimo si gira pagina, nel secondo vien voglia di fermare il tempo e star lì a contemplare ogni particolare.
Naturalmente è solo un esempio fra gli infiniti possibili, in funzione delle diversissime predilezioni personali.
Se per caso sei un giovane che legge qui e pensi che ti possano piacere i quadri famosi, credimi sulla parola e appena puoi vai a vederli di persona.
Ma comincia con i capolavori! Le crostacce senza valore lasciale perdere, altrimenti il germe anzichè svilupparsi verrà disattivato sul nascere.

                              ...°°°OOO°°°...

Nel mio saltuario giocherellare con i pigmenti storici, l'ultima volta avevo provato a fare il violetto di cobalto (fosfato di cobalto), mentre oggi vado a pasticciare con quel bel giallo che Gauguin si sa usò per il vestito di questa ragazza:

Gauguin

                       Breton Woman in Prayer (1894)

Si tratta del pigmento detto "Giallo limone", originalmente costituito dai cromati di bario e stronzio (BaCrO4, SrCrO4).

I cromati metallici insolubili sono stati usati fino ad alcuni decenni fa, fino a quando la sensibilità verso l'impiego di sostanze meno tossiche ha preso il sopravvento.
I cromati contengono naturalmente il cromo esavalente, che non è certo un campione di salubrità... ma tant'è, si sono usati per un secolo e mezzo e tanto basta.
Il cromato più famoso è certamente quello di piombo (Giallo cromo, PbCrO4), che è di un bellissimo giallo oro, caldo e brillante.

I cromati di bario e stronzio sono abbastanza simili, ma con tonalità diverse: molto limone e molto freddo il primo, sempre chiaro ma più caldo il secondo.
Ne ho preparato una piccola quantità di tutti e due nelle medesime condizioni, proprio per confrontarne le differenze.
Da come posso vedere, per la signorina bretone (che non ho avuto il piacere di osservare dal vero...) confermerei che Gauguin abbia usato in questo caso proprio il cromato di stronzio; la tonalità mi sembra veramente troppo poco "limone" per essere cromato di bario.
Che Paul abbia mescolato addirittura anche un po' di Giallo cromo? Sembrerebbe di sì, ma facciamo finta di niente ed andiamo a vedere il "mio" Giallo limone.

Ho mescolato, a pH neutro ed in quantità stechiometriche, una soluzione di cromato di potassio K2CrO4 ed una di nitrato di stronzio Sr(NO3)2, ottenendo il precipitato giallo di cromato di stronzio SrCrO4.
Precipitato che ho filtrato, lavato, essicato, eccetera, ottenendo la polverina che si vede qui sotto e che è il pigmento puro che in altri tempi avrebbero chiamato propriamente "Giallo limone".

Stronzio cromato



Mettendoci dentro anche del bario, ad libitum, i limoni da maturi passerebbero ad acerbi, e viceversa.
Nell'ottocento questo pigmento lo si sarebbe ottenuto più o meno nella mia identica maniera e quindi mi illudo che sarebbe piaciuto pure al nostro Gauguin, che certo non lesinava nei colori vivaci e nel giallo in particolare.

 
 
 

Intervallino

Post n°341 pubblicato il 02 Febbraio 2016 da paoloalbert

Ogni tanto mi prendo qualche pausa.
Chi passasse nel frattempo da queste parti può ascoltare questo delizioso brano tradizionale dell'Ingria.

 


Non piace? Poco male, c'è sempre il Festival di Sanremo che incombe come una malediz... pardon, come alternativa.

 
 
 

La chimica della sciura Adele

Post n°340 pubblicato il 16 Gennaio 2016 da paoloalbert

Tutti noi sappiamo che "LA CHIMICA" è vista da una generica signora Adele (e dai giornalisti del TG) più o meno come il fumo negli occhi e le bollette del gas.
Insomma, una dannata cosa di cui l'umanità farebbe volentieri a meno se appena fosse possibile.

Ma è proprio così? Andiamo a rovistare negli armadietti dell'Adele.
Il bello è che se chiamiamo le cose che saltano fuori col nome commerciale del supermercato si ha un effetto; se chiamiamo la medesima sostanza col nome "chimico" se ne ha un altro.
Vai, tira fuori e metti da parte. Sentiamo i commenti della signora.

- NaClO, ipoclorito di sodio.
Un forte agente ossidante che in ambiente acido libera cloro.
-Cloro? -Il gas asfissiante della prima guerra mondiale? -Alla larga!-
Macchè alla larga, è la normale candeggina che serve a sbiancare le macchie e a disinfettare il WC.

- NH4OH, idrossido di ammonio.
-Mai sentito! Che roba è?-
Non è altro che la normale ammoniaca, che serve soprattutto per pulire i pavimenti in maniera "ecologica".

- Sodio alchil-arilsolfonato, sodio trifosfato, sodio... eccetera, etossilato... eccetera, ammidi..., enzimi...
-Quì sembra di essere in piena guerra chimica!- dice Adele.
No, robina pacifica. E' solo la composizione (abbreviatissima!) di un moderno detersivo da lavatrice.

- NaHCO3, sodio bicarbonato.
-Il bicarbonato lo conosco! Lo prende qualche volta mio marito dopo la cena aziendale! No, non mi freghi, questo non è pericoloso-

- NaCl, sodio cloruro.
-Mi vuoi prendere in giro? Tutti sanno che è il sale! Però convengo che se mi dici il nome "chimico" mi fa un altro effetto...-

- Na2CO3.1,5H2O2, sodio percarbonato.
-Mai sentito 'sto "percarbonato". In casa mia non c'è di sicuro!-
Sì che c'è: è il classico additivo sbiancante all'ossigeno attivo che hai vicino alla lavatrice e che ti fa i capi che più bianchi non si può...
Le massaie continuano a chiamarlo perborato, che si usava al posto del percarbonato fino a qualche anno fa.

- HCl, acido cloridrico.
-Acido cloridrico? Ma non è l'acido muriatico?-
Sì, è quello, ma chissà perchè dal tempo degli alchimisti si continua a chiamarlo acido muriatico. Serve a pulire i cessi e disincrostare il calcare irriducibile.

- H3PO3, acido fosforico.
-Non penso proprio di averlo "l'acido fosforico..."-
Sì che ce l'hai: è il principio attivo di tutti i viaka... pardon, degli anticalcare che tutti teniamo in bagno.

- Na2CO3, sodio carbonato.
-Carbonato o bicarbonato sarà la stessa cosa, no?-
No, non è affatto la stessa cosa. Il carbonato è la vecchia cara "soda" della nonna; ora è difficile da trovare perchè ha il grosso Svantaggio di costare troppo poco, ma se la trovi è molto efficace per pulire tutto.

- Feniletanolo..., citronellolo..., esilcinnamaldeide..., cicloesilsalicilato..., benzilbenzoato...
-Questa sì che è guerra chimica!- dice Adele. 
Più o meno... la composizione dei profumatori per casa da attaccare alla presa di corrente contiene mezzo libro di chimica organica!

- H2F2, acido fluoridrico.
-Sempre acidi! Non vorrai dirmi che ho anche questo!-
Forse no, ma al supermercato c'è di sicuro; l'acido fluoridrico domestico di solito è in un flaconcino arancio e la sua soluzione al 10% serve a togliere le macchie di ruggine.

- C4H5O6K, tartrato di potassio, Na2H2P2O7, pirofosfato acido di sodio
-Via, via, in casa mia non c'è 'sta robaccia!-
Robaccia? Ma non fai mai una torta? Sono semplicemente i lieviti per dolci delle bustine profumate alla vaniglia!

- C8H8O3, 4-idrossi-3-metossibenzaldeide.
-Se mi dici che ho in casa anche questa idrossi-metossi, e che magari la mangio, ci faccio un colpo!-
Scusa Adele, ma ti ho appena detto: fai mai una torta? La idrossi-metossi, come la chiami tu, è la profumatissima vanillina.

- KAl(SO4)2.12H2O, solfato di alluminio e potassio.
-Io di alluminio ho solo una vecchia pentola! In casa di una salutista come me giuro che quello che hai detto non c'è!-
Ti sbagli Adelina... sei proprio tu la prima ad averlo! E' l'allume di rocca, che hai comprato pagandolo mille volte il suo valore come ecologicissimo, naturalissimo, adoratissimo astringente. Su qualche bancarella, assieme ai bastoncini indiani, lo chiamano addirittura "cristalli di potassio". Se sapessero cos'è il potassio...

- C6H12, esano, C3H6Cl2 dicloropropano.
-Adesso mi dirai che nel mio armadietto ci sono pure queste bombe. Cosa sono?-
Semplicemente il classico smacchiatore "avio" per la giacca di tuo marito, che usi quando torna dalla cena aziendale ed ha sempre una padella sul bavero.

- C3H6O, dimetilchetone.
-Se è l'acetone purtroppo questo credo di averlo! Non è il solvente per lo smalto delle unghie?-
Giusto, il buon vecchio acetone. Ma sei parzialmente salva perchè ora è meno usato perchè considerato troppo aggressivo. Scioglie troppo bene!

- C4H8O2, etile acetato.
-Mai sentito l'etile acetato!-
Beh, era difficile. E' il moderno solvente per lo smalto delle unghie; ha sostituito in parte l'acetone ed ha anche un buon profumo etereo.

- NaOH, idrossido di sodio.
-Questa te la dico subito io. E' la cosiddetta soda caustica (pericolosa!), da mettere nei lavandini quando sono talmente intasati di capelli da mettersi le mani nei capelli.

- H2O2, perossido di idrogeno.
-Perossido di idrogeno? Sembra roba per i missili!-
Sì, si usa anche per i missili. Ma quando questo perossido è diluito in acqua al 3% si chiama semplicemente "acqua ossigenata", che usi giustamente come innocuo disinfettante.

-C7H8, toluene.
-Mi arrendo... non posso avere in casa anche il toluene, che non ho idea di cosa diavolo sia!-
Te lo dico io allora: si trova nel barattolo del solvente che usa tuo marito quando gli viene in mente di pitturare la cancellata e ne consuma una latta per lavare un pennello. -Stai attento che ti sporchi!- gli dici sempre invano!

- C2H4O2, acido acetico.
-Si troverà nell'aceto, credo... Ma è una sostanza naturale!-
Certo che è naturale, ma che c'entra? Se una molecola è la stessa, è la stessa sia che venga dalla natura o da una fabbrica chimica!!!

- C6H6O7, acido citrico.
-E' nei limoni, non mi freghi! Naturalissimo anche questo!-
Certo che è naturale, ma che c'entra? Se una molecola è la stessa, è la stessa sia che venga dalla natura o da una fabbrica chimica!!!

Gentilissima signora Adele, visto quanta utile "robaccia chimica" abbiamo trovato nei suoi armadietti? E chissà quanta ne ho dimenticata.

 
 
 

Un frequenzimetro "a capoccia"

Post n°339 pubblicato il 06 Gennaio 2016 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Una ventina di anni fa i televisori a schermo piatto erano da poco apparsi, poco diffusi e molto costosi, una specie di sogno futuristico più o meno come si vede nel film Farenheit 451 del 1966.
Fino alla fine degli anni novanta praticamente tutti i televisori erano costruiti col classico tubo catodico, pesantissimo ed ingombrante.
Il tubo catodico di un vecchio televisore era in sostanza una grossa valvola termoionica, con un emettitore termico di elettroni (il catodo), delle griglie controllo e un anodo al quale era collegata una altissima tensione positiva (circa 30mila volt per i televisori a colori dell'ultima generazione).
Gli elettroni emessi dal catodo venivano accelerati verso l'anodo, situato dietro lo schermo in forma di sottilissima reticella, e per inerzia ci andavano a sbattere contro illuminando i "fosfori" spalmati sulla parte interna del vetro.
Le griglie del tubo regolavano opportunamente il flusso di elettroni, a seconda dell'immagine da formare.
Per far sì che il pennello di elettroni scorresse su tutta la superficie dello schermo esso veniva (con opportuni metodi che non sto a dire) deviato da una parte e dall'altra e dall'alto in basso con dei segnali detti di sincronismo, identici a quelli della stazione trasmittente.
Per non farla troppo complicata, immaginiamoci un pennello intinto nel colore che scorra da sinistra a destra e da destra a sinistra 15625 volte al secondo, e dall'alto in basso e poi d'accapo 50 volte al secondo.
Si capisce che in un attimo tutto lo schermo sarà colorato, poi cancellato, poi ricolorato... e così via fin che la TV rimane accesa.

Perchè tutto questo prologo sui vecchi televisori?
Perchè l'oscillatore interno all'apparecchio che generava i 15625 Hertz (detto oscillatore di riga) aveva una frequenza che cadeva nello spettro delle frequenze acustiche e che io, fino a qualche anno fa, udivo benissimo pur essendo al limite superiore di quelle udibili.
Accendendo il televisore si sentiva un finissimo sibilo, che nelle persone più sensibili poteva anche dar fastidio e che sicuramente qualcuno ricorderà.
Magari esiste ancora qualche tradizionalista (?) che guarda la TV con un vecchio apparecchio a tubo e che magari (sempre più improbabile!) è abbastanza giovane da sentire i 15 KHz acustici... ci credo poco, ma potrebbe anche essere.
Un tempo (ho sempre avuto la mania degli esperimenti) mi divertivo a "misurare" la frequenza di riga dei televisori col metodo che chiamerò "a capoccia".
Eccolo:

- si sa che la frequenza è data dal rapporto tra la velocità di propagazione dell'onda e la sua lunghezza.

- come misurare la lunghezza d'onda di quel sibilo?

- mi ero accorto che muovendo la testa lateralmente, poco poco, il sibilo subiva delle modificazioni di intensità, fino ad annullarsi in certi punti.

- si sa che tra un minimo e l'altro la distanza deve essere pari a mezza lunghezza d'onda, come si vede dalla figura qui sotto.

Onda sin

- di conseguenza, misurando la distanza di movimento della testa tra un minimo e l'altro si poteva risalire alla lunghezza d'onda, e da questa alla frequenza.

- come misurare il movimento della testa? Basta simulare una stampante: matita in bocca, foglio di carta e collo rigido!

- trovare un minimo (la posizione in cui il sibilo non si sente), traslare con attenzione la testa tracciando una linea sul foglio e fermarsi al prossimo minimo.

- misurare la lunghezza della linea in mm e moltiplicare per due.

- dividere 340000 (velocità di propagazione del suono nell'aria in mm/s) per il numero trovato sopra... e quella è la frequenza cercata!

Naturalmente io sapevo già la frequenza (15625 Hz, un numero fisso per tutti i televisori) e questo metodo, ruspante che più ruspante non si può, serviva solo come divertente conferma alla teoria.
Essendo la lunghezza d'onda 340000/15625 = circa 22 mm, il segno sulla carta è dell'ordine del centimetro.
E la precisione di questo metodo? (che ad essere sincero mi ricorda un po' gli IG Nobel...)
Quella dipende "pesantemente" dall'operatore, o meglio da come controlla la sua capoccia; in ogni caso si capisce che non sarà certo esaltante.
Si sarebbero potute fare le cose un po' più seriamente, ovvero sostituire la capoccia con un microfono, le orecchie con un milliamperometro, il cervello con un amplificatore e la matita in bocca con un fissaggio meccanico scorrevole su una guida millimetrata.
[Come le vecchie linee di Lecher usate in radiofrequenza per intenderci].
Ma chi mi faceva fare un ambaradam del genere per niente? Il metodo a capoccia, per divertirsi scientificamente con poco, mi bastava e avanzava.

E se il vecchio televisore con l'oscillatore di riga fischiante l'hai buttato in discarica già da un decennio?
Rimane una speranza: che tu faccia il musicista e che abbia un diapason.
Prova con un diapason, ma tieniti spazio attorno.
La capoccia, per sentire i due nulli a 440 Hz, deve spostarsi stavolta (in maniera perfettamente parallela) di circa 38 cm.

 
 
 

Non Ŕ Atlantide

Post n°338 pubblicato il 28 Dicembre 2015 da paoloalbert

Nebbia 2015


La grande città è ai bordi di quell'isola, giù sotto, sul fondale.
Non è Atlantide, non è acqua, è la nebbia del dicembre 2015.
Laggiù all'orizzonte, nemmeno gli Apennini spuntano.
Quassù, sole, sole, sole...

 
 
 
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