Creato da paoloalbert il 20/12/2009

CHIMICA sperimentale

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

 

 

Potassio ed esanitrodifenilammina

Post n°377 pubblicato il 22 Maggio 2017 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

E' il momento di mettere alla prova l'esanitrodifenilammina preparata per la ricerca microchimica del potassio; si tratta di un buon vecchio metodo storico e quindi, dal mio punto di vista, molto interessante.
Ecco letteralmente quanto riportato su quel magnifico libro che è il Treadwell edito dalla Vallardi; la mia edizione è del 1963 e si pensi che questo fondamentale volume di chimica analitica ancora negli anni sessanta aveva quelle pagine, di una bellissima carta color pergamena, unite tra di loro con il metodo di rilegatura da separare manualmente col tagliacarte: incredibile! (Sic transit!).

- Preparazione del reattivo per il potassio: 200 mg di dipicrilammina vengono sciolti in 2 ml di Na2CO3 2N, diluendo poi con 15 ml di acqua e filtrando.
(Si ottiene una bella soluzione rossa, estremamente colorante e sporcante: fare attenzione! Ved. commento nel post dedicato.

Procedura del Treadwell:

- Una striscia 3 x 6 cm di carta da filtro, bagnata col reattivo, viene successivamente asciugata, ponendola su un vetro di orologio lambito da una corrente di aria calda.
Su questa striscia essiccata si pone una goccia della soluzione neutra in esame.
Si riasciuga in corrente d'aria e si tratta tutta la striscia con HNO3 0,1 N.
In presenza di potassio compare una macchia rossa in corrispondenza del punto bagnato con la soluzione in esame, mentre il rosso del resto dello striscio diventa giallo chiaro. -

Ho preparato come test cinque soluzioni che in una goccia contenessero rispettivamente 1 mg, 0,5 mg, 0,2 mg, 0,1 mg e 0,05 mg di cloruro di potassio ed ho eseguito il saggio su altrettante cartine da filtro come sopra descritto.
Ecco il risultato, con la concentrazione massima a destra e minima a sinistra.

cartine rosse  cartine trattate

Le cartine alla DPCA e rivelate con HNO3 - da 0,05 mg a 1 mg K+

Come si vede la sensibilità del metodo è elevata, riuscendo a rivelare, mettendoci un po' più di accuratezza di come ho fatto io velocemente, un cinquantesimo di milligrammo di ione potassio.

Qui si conclude la mia saga di questa famiglia, secondo questa genealogia:

- il trisavolo clorobenzene ha generato...
- ... il bisnonno 2,4-dinitroclorobenzene, che ha generato...
- ... la nonna N-(2,4-dinitrofenil)-fenilammina, che ha generato...
- ... la madre 2,2',4,4'-tetranitrodifenilammina, che ha generato...
- ... la figlia 2,2',4,4',6,6'-esanitrodifenilammina

ovvero la giovane bionda dipicrilammina, poi felicemente maritatasi con quel salamone del potassio, che si è fatto imprigionare a dovere, precipitando in rosso con la signora dell'altra volta.
Ciao! E adesso gli "esperimenti" fateli voi per un po'.

 
 
 

Una amara Signora in Rosso

Post n°376 pubblicato il 11 Maggio 2017 da paoloalbert

Prima del test per il potassio con la dipicrilammina, ho voluto vedere, per pura curiosità, il bel sale insolubile di questo metallo alcalino.
Ho sciolto pertanto un grammo di DPA con Na2CO3 ed ho aggiunto in quantità opportuna una soluzione concentrata di KCl, filtrando e lavando.

 

esanitrodifenilammina K 1 esanitrodifenilammina K 2

          Il sale di K precipita            L'enorme potere colorante


Il dipicrilamminato di potassio (il metallo sostituisce l'idrogeno sull'azoto) si presenta sotto forma di una polvere microcristallina di colore rosso vivace, appunto uno dei rari sali di potassio pochissimo solubili.

esanitrodifenilammina sale potassio

 

[Durante questi esperimenti fare tantissima attenzione alle mani! Ved. commento nel post precedente!]

L'esanitrodifenilammina forma sali insolubili e cristallini pure con parecchi altri metalli (Rb, Cs, Tl, Be, Zr, Pb, Hg), mentre forma precipitati amorfi con Al, Fe, Cr, Ni, Co, Cu, Bi, V, Ti, Th), ed ho fatto qualche prova estemporanea con qualcuno di essi senza qui renderne conto; anche perchè mi è oltremodo fastidioso aver a che fare con questa sostanza.

Ricordo anche che il sale di ammonio della DPA è stato usato un tempo come bel colorante per lana e seta, col nome di Auranzia, e devo dire che in quanto a potere colorante è veramente potente; tuttavia non poteva avere successo per le sue caratteristiche di tossicità e l'Auranzia fu presto sostituita, sicuramente senza alcun rimpianto.

(Non voglio nemmeno immaginare, per la mia ipersensibilità verso l'esanitrodifenilammina, di aver dovuto indossare in tempi autarchici un indumento colorato col "giallo auranzia...!!!).

 
 
 

Sintesi della 2,2',4,4',6,6'-esanitrodifenilammina

Post n°375 pubblicato il 30 Aprile 2017 da paoloalbert

Ecco l'ultimo prodotto della serie, la 2,2',4,4',6,6'-esanitrodifenilammina ovvero dipicrilammina, col suo bel nome storico come piace a me.
Un gruppo fenile con tre bei gruppi nitrici simmetrici può per buona ragione chiamarsi "picrile"! E due picrili attaccati a un -NH non danno origine a una dipicrilammina?
E non è un bel nome? Se invece di una sostanza chimica fosse una femminuccia, non sarebbe una bella ragazza bionda ed esuberante?
Vabbè, lasciate che io veda qualche volta nelle sostanze chimiche delle inquietanti quanto innocenti analogie...

Ma l'esanitrodifenilammina è bella soprattutto perchè è un reattivo analitico organico per il potassio; sono sempre interessanti (perchè pochi!) i reattivi per i metalli alcalini, che tendono ad essere nei loro composti o quasi sempre solubili o quasi sempre impietosamente incolori.
Per questa sintesi mi sono basato sulla procedura di Prepchem (ho visto che deriva direttamente dal T.L.Davis, 1941), sito che propone una bella collezione di sintesi interessanti, e questa è una di quelle.

esanitrodifenilammina


Materiale occorrente:
- 2,2',4,4'-tetranitrodifenilammina
- acido nitrico fumante (d. 1,5)
- acido solforico concentrato
- vetreria opportuna

Procedimento:
In becher di tipo alto e stretto da 150 ml si pongono 20 ml di HNO3 fumante (d. 1,50) e 20 ml di H2SO4 concentrato, coprendolo quando occorre con un vetrino da orologio per contenere al massimo gli irritanti fumi acidi.
Sono stato un po' abbondante con la solfonitrica perchè il suo eccesso certo non fa male quando per cacciar dentro due ulteriori gruppi nitrici negli anelli quando ce ne sono già quattro servono le picconate. (Loro non vogliono entrare? E noi spingiamo!)
Porre il becher su agitatore magnetico e aggiungere lentamente a freddo in piccole dosi 6g di tetranitrodifenilammina.

esanitrodifenilammina 1  esanitrodifenilammina 2

Durante le prime aggiunte la sostanza si scioglie e la miscela nitrante si colora in arancio marroncino, ma poi in seguito schiarisce e comincia a riprecipitare come solido giallo pallido.
Per aggiungere tutta l'ammina ho impiegato circa mezz'ora, controllando spesso la temperatura, che ho tenuto sempre sotto i 20 gradi.
In ogni caso andando lentamente e cautamente la reazione non è esotermica e la temp. tende pochissimo a salire.
Facendo freddo nel lab (questa sintesi è stata fatta in febbraio) ho poi mantenuto l'ambiente di reazione intorno ai 25-30° scaldandolo appena appena e sempre sotto agitazione; così è rimasto per tre buone ore.
Avvenuta la nitrazione, ho versato cautamente il contenuto in un becher con 200 ml di acqua fredda, filtrato su buchner e lavato con acqua fino ad esaurimento dell'acidità.

esanitrodifenilammina 3  esanitrodifenilammina 4

La dipicrilammina si presenta come una polvere microcristallina giallina simile al tetranitroderivato di partenza, che tende un po' ad impaccarsi quando è umida ed asciuga più lentamente delle sostanze da cui deriva.
Ho ottenuto 6,2 g di prodotto secco, pari ad una resa anche in questo caso dell'82%.
E' tossica e molto irritante, ed è senza ombra di dubbio la sostanza più amara e peggiore con cui io sia mai venuto in contatto, di gran lunga più cattiva per esempio della brucina o di qualsiasi altro nitroderivato.
Se non si mettono in atto TUTTE le precauzioni possibili quando si lavora con questa sostanza si finisce inevitabilmente per sentirne il sapore: ne bastano tracce veramente "molecolari" per essere rilevate, anche se (forse?) la mia è una ipersensibilità estrema verso questa sostanza.
Tant'è che questa ragazzaccia, da simpatica che mi era all'inizio, mi è diventata veramente insopportabile per la sua tendenza a sentirmela in bocca solo a guardarla.
Questo fenomeno non mi è mai successo in anni di sperimentazioni le più varie (va a finire che la rinchiudo in isolamento e butto via la chiave...).

Per il resto è del tutto stabile ed altre sue proprietà non sono qui di interesse.
E' pochissimo solubile in quasi tutti i solventi a parte l'acetone a caldo, nel quale un pochino si scioglie e dal quale ho provato a cristallizzarne un po', ottenendo dei bei cristallini aghiformi giallo limone.

esanitrodifenilammina 5

 

L'ho quindi tenuta in maggioranza non ricristallizzata, ritenendola adeguata alle prove che mi riprometto di fare, e cioè l'analisi del potassio; un pizzico lo salificherò per vedere un bel sale rosso di questo metallo, uno dei rari insolubili.
Ne riparliamo fra un po' di tempo.

 
 
 

Intervallo con quiz linguistico

Post n°374 pubblicato il 23 Aprile 2017 da paoloalbert

Per gli appassionati di linguistica (ma chi mai capiterà qui? Probabilità uguale a lim 1/x per x che tende a infinito...) ecco un bell'esempio di linguaggio locale.
Lo lascio come quiz.

porta


ME TE DIDE D'EN DO CHE TE HE GNIT HE TEL HE MIA
AI TA TIRAT HO DAL POH DE HANTA MARIA


Aspirata o espirata che sia, la acca è la consonante regina e indiscussa di questa parlata, e non entro in merito se sia da considerarsi lingua e dialetto perchè il discorso sarebbe lungo.
In ogni caso non vedo dove stia la mutua comprensibilità con l'italiano (nè con altre lingue, a dire il vero) e l'esempio mi sembra lampante.
Però l'area di diffusione è discretamente limitata e quindi chiamiamolo pure dialetto.
Speriamo che anch'esso non si estingua troppo presto.

Le due frasi si trovano sulla porta di una baita montana in provincia di [   ] e quando me ne ricorderò metterò la traduzione.
Per ora... provare!

 
 
 

Sintesi della 2,2',4,4'-tetranitrodifenilammina

Post n°373 pubblicato il 12 Aprile 2017 da paoloalbert

Ed eccoci al successivo intermedio della serie in programma, che è partita dal clorobenzene per arrivare a...
Oggi verranno attaccati (mi si perdoni il linguaggio volutamente ruspante) altri due gruppi nitrici -NO2 all'anello benzenico che ne è privo della N-(2,4-dinitrofenil)-fenilammina preparata la volta scorsa, per far diventare la molecola simmetrica secondo la reazione seguente:

tetranitrodifenilammina 1


Anche questa nitrazione è facile e favorita, non occorrono condizioni drastiche nè miscela solfonitrica, basta solo un acido di media concentrazione e temperature sotto i 100 gradi.
Ringrazio l'amico M. che mi ha suggerito il procedimento (vi era un'altra alternativa ma ho preferito questa) e al quale avevo promesso che avrei prima o poi replicato la sintesi; aggiungo di mio quegli accorgimenti personali che ogni chimico sperimentale adotta durante lo svolgimento dell'esperienza quando lo ritiene opportuno.

Materiale occorrente:

- N-(2,4-dinitrofenil)-fenilammina
- acido nitrico 56%
- vetreria opportuna

-Porre in un becher da 250 ml 45 ml di acido nitrico concentrato (d. 1.4) e diluirlo con 8 ml di acqua; l'acido così preparato avrà una concentrazione di circa il 56%.
Si pone la miscela nitrante così preparata su agitatore magnetico e si scalda a circa 50°; raggiunta questa temperatura si comincia ad aggiungere a piccole porzioni 8 g di 2,4-(dinitro)difenilammina agitando ogni volta vigorosamente.
Si nota che il reagente a mano a mano introdotto vira abbastanza velocemente dal rosso al giallo e quando è completamente giallo si aggiunge la porzione successiva. Essendo il prodotto molto leggero le aggiunte sono comunque numerose.

tetranitrodifenilammina 2

Dopo alcune aggiunte l'agitazione magnetica non basta più perchè la miscela diventa via via più viscosa ed occorre aiutare l'ancoretta magnetica mescolando la pastella anche a mano, magari con l'aiuto del solito termometro maneggiato cautamente e che ci permette di tenere la temperatura sotto perfetto controllo.
Durante questa prima fase non ho notato liberazione di ossidi d'azoto.
Terminate le aggiunte aumentare la temperatura scaldando su piastra a 80-90°; raggiunta questa temperatura non serve più agitare a mano perchè la massa sarà ritornata fluida e l'agitazione magnetica sarà di nuovo efficiente.
Con il controllo accurato delle temperature non si ha durante tutta la nitrazione che una minima emissione di ossidi d'azoto e la stessa procede nella massima tranquillità.
Lasciare a 85-90° per circa due ore, mantenendo sempre una buona agitazione e la temperatura costante.
Dopo il tempo stabilito lasciar raffreddare e aggiungere 100 ml di acqua, la quale produce immediata separazione del tetranitroderivato.
Si procede ora alla filtrazione su buchner, lavando ripetutamente il solido giallo con numerose piccole porzioni di acqua fredda per eliminare tutta l'acidità.
Il liquido filtrato deve passare alla fine a pH praticamente neutro.

tetranitrodifenilammina 3


Staccare dal filtro ed essicare all'aria la polvere microcristallina di color giallo.
La tonalità verdastra dell'immagine finale è dovuto alla fotografia fatta con la mediocre luce che c'era, la sostanza è perfettamente gialla.

tetranitrodifenilammina


Ho ottenuto 9,5 g di 2,2',4,4'-tetranitrodifenilammina, con una buona resa dell'88%.
La resa si riferisce naturalmente al prodotto ottenuto supposto puro; non lo sarà al 100% ma in ogni caso rispondente agli scopi che mi sono prefisso.
Non ho quindi ritenuto necessario ricristallizzare perchè la prossima volta il prodotto subirà un ulteriore (robusto!) trattamento e l'ultimo prodotto della saga dovrebbe alla fine farsi finalmente vedere.

 
 
 

Intervallo per l'11 Aprile 1987

Post n°372 pubblicato il 03 Aprile 2017 da paoloalbert

L'undici aprile 2017 ricorrerà il trentesimo anniversario della morte di Primo Levi, chimico sperimentale, letterato e storico (tutti e tre al medesimo livello) del quale io ho infinita ammirazione.
Sono profondamente convinto che se non si è letto "Se questo è un uomo" non si potrà mai capire l'Olocausto, e viceversa.
Nessun documentario, nessuna storia, nessun intervento per quanto sapiente potrà aggiungere nulla alla tragedia dell'Olocausto che l'Opera di Levi non abbia detto, fino in fondo all'anima.
E' un racconto (purtroppo non di fantasia) sul Male Assoluto.
E' uno di quei libri assoluti, per me, e mi è difficile pensare ad un altro libro assoluto, nel bene o nel male.
Credo che per contrapposizione al dramma dell'11 aprile mi rileggerò per l'ennesima volta il delizioso "Sistema periodico", davvero godibile e spensierato.
Il dramma di cui dico è il suicidio di Levi, inspiegabile per tutti ma non per Lui; tutto quanto contenuto in Se questo è un uomo gli è rimasto dentro come un tarlo inesorabile e lo ha corroso dall'interno per quarant'anni, alla fine divorandolo.

Le mie modeste sintesi quindi possono aspettare fino a dopo la data fatidica. Chiuse quasi per lutto, diciamo così.

 
 
 

La festa delle donne e l'H3BO3

Post n°371 pubblicato il 21 Marzo 2017 da paoloalbert

Qualche tempo fa, parlando dell'acido borico (post n. 365) dicevo alla fine che avrei sperimentato un inconsueto metodo di ricerca analitica di quest'acido, ma che l'avrei potuto fare solo in primavera; avrei dovuto dire più precisamente: "DOPO LA FESTA DELLE DONNE".
Siccome tutto il mio blog ruota attorno alla chimica "storica" (la chimica "delle frecce curve" e degli "apparecchi con la spina" non è una chimica affascinante per me...), ascoltate ciò che dice il prof. Molinari e capirete come si possano tirare in ballo le donne, la loro festa, la primavera, l'acido borico, eccetera.

- da: Ettore Molinari - Trattato di Chimica Generale applicata all'industria - Vol. I . Chimica Inorganica - Hoepli 1918 - A pag. 684 si legge:

- ...L.Robin (1913) scopre anche 0,000027 mgr. di acido borico con estratto alcolico di fiori di mimosa, la miscela reagente si addiziona: 1-2 goccie di NaOH diluita pura, poi la soluzione divenuta così gialla si scolora con 2-3 goccie di ac. cloridrico diluito e si evapora a bagno maria, si inumidisce il residuo con ammoniaca conc. e allora si ottiene una colorazione rosa sino a rosso sangue...-

La parola "mimosa" ha svelato ogni correlazione con le donne, vero? Sono lustri che io chiamo l'otto marzo "festa dei fioristi" e sono sicuro di non sbagliare visto l'attuale prezzo al centimetro dei rametti della slendida Acacia dealbata; in ogni caso quest'anno il rametto è entrato in casa mia anche con un secondo fine, assai più prosaico dell'omaggio alle donne, che spero mi perdoneranno per il pensiero un po' interessato.
(La chimica sperimentale fa di questi terribili effetti vista dal di fuori, ne convengo).

Mimosa  Tintura di mimosa

Per farla breve: passato l'otto marzo e svanita sia la festa che i fiori di mimosa, ho preparato un estratto alcolico dei medesimi e qualche soluzione a diluizione crescente (1 g/l e 100 mg/l e altre di acido borico H3BO3) ed ho eseguito il test di Robin come citato dal Molinari.
Grazie a San Google (per quanto lo si ringrazi non sarà mai abbastanza) avevo anche trovato il seguente estratto bibliografico a corroborazione del primo, che anche in questo caso è un semplice trafiletto:

WILFRED W. SCOTT
A MANUAL OF ANALYTICAL METHODS...
NEW YORK 1917


Traduco: -"Prova di Robin per il boro. Ad alcune gocce di soluzione acquosa in esame (leggermente acidificata con HCl) si aggiungono due gocce di tintura di fiori di mimosa e la miscela è evaporata a secchezza a bagnomaria. Il residuo viene trattato con ammoniaca diluita, al che in presenza di acido borico si sviluppa un colore dal rosa al rosso sangue in funzione della quantità presente. L. Robin sostiene che meno di 0,0001 milligrammi possono essere rilevati in presenza di nitrati, cloruri, ioduri o calcio solfato. Acidi organici e fosfato di sodio interferiscono. Il reagente viene preparato dall'estrazione dei fiori di mimosa con alcool etilico e l'estratto viene conservato protetto dalla luce".


I risultati delle prove (ne ho fatte molte) si vedono sulla piastrina a pozzetti, tenendo presente che dopo l'evaporazione a secchezza rimane un residuo solido marroncino dell'estratto colorante (anche nella prova in bianco ovviamente) che disturba un po'.
Ho condotto il test in questo modo: in ciascun pozzetto 5 gocce di soluzione contenente il boro (nel primo pozzetto acqua distillata come bianco), una goccia di tintura di mimosa e una di HCl molto diluito.
Dopo l'evaporazione ho aggiunto velocemente ad ogni pozzetto mezzo ml di ammoniaca al 20%; la colorazione rosso sangue è istantanea ma dura poco, dopo un minuto già svanisce.

A secco

A secco, dopo evaporazione, i pozzetti sembrano quasi uguali

Test di Robin

Dopo l'aggiunta di ammoniaca. Da sinistra a destra: prova in bianco, 100 mg/l, 1 g/, 2 g/l di H3BO3 - Il colore rosso non appare nel pozzetto di sinistra ma è arancio, la foto è poco fedele. Anche con quantità inferiori a 100 mg/l la colorazione rossa è evidente in presenza di boro.

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

Ho provato anche a fare molti dei test "a umido", cioè senza la noia dell'evaporazione; la reazione avviene comunque ma è meno sensibile.
Col primo metodo si svelano veramente tracce di boro, col metodo a umido già 100 ppm di H3BO3 sono al limite.
Faccio notare comunque che con 100 mg/l di H3BO3 la quanttà di boro elemento in 5 gocce è circa 0,009 milligrammi (!), e ciò basta a capire che la sensibilità del test di Robin è effettivamente grandissima.

Visto che bello?
Nonostante abbia cercato con discreto impegno, non sono riuscito a stabilire di che tipo sia il colorante dei fiori di mimosa.
Visto però che un reattivo importante e storico dell'acido borico è anche la curcuma (anch'essa gialla), mi viene il fondato sospetto che anche la mimosa contenga un colorante curcuminoide, e che il colore rosso prodotto sia un parente (ma potrei sbagliarmi) della rosocianina, formata dal complesso della curcumina con il boro.

Rosocianina

La formula della curcumina, con tutti quei doppi legami coniugati (deve essere un colorante per forza!) si deduce dalla rosocianina qui sopra; della formula della "mimosina" (nome di fantasia inventato sui due piedi) non ho finora notizia documentata, se non che il metodo funziona, che mi sono divertito a farlo e che lo dedico alle donne (così poco apprezzate in qualche altro ambiente "chimico") che casualmente e pazientemente leggessero fin qui.

Bravo sconosciuto L.Robin! Un riconoscente ammiratore ti manda un apprezzamento dopo un secolo abbondante... scommetto che non te lo aspettavi!

 
 
 

Sintesi della N-(2,4-dinitrofenil)-fenilammina

Post n°370 pubblicato il 10 Marzo 2017 da paoloalbert

Tempo fa, nel post n. 245, avevo preparato una quantità maggiore del solito (ca. 30 g) di 2,4-dinitroclorobenzene perchè avevo già allora l'idea di utilizzarlo come futuro intermedio... di un intermedio... di un intermedio... eccetera, fino ad arrivare...
Ecco il secondo intermedio della serie, la N-(2,4-dinitrofenil)-fenilammina, ottenuta grazie ad una favorita sostituzione nucleofila aromatica tra il cloro e l'anilina rispettivamente nei due reagenti in gioco.

La reazione è la seguente:

2,4-dinitrofenilammina


Materiale occorrente:

- 2,4-dinitroclorobenzene
- anilina
- etanolo
- vetreria opportuna

- porre in un pallone da 250ml 15 g di dinitroclorobenzene, 75ml di etanolo e 13 ml di anilina.
L'ammina è in forte eccesso perchè servirà anche ad assorbire l'HCl che si libera man mano dalla reazione formando il rispettivo cloridrato.
Appena aggiunta l'anilina la soluzione assume immediatamente una colorazione rosso-arancio.
Applicare al pallone un refrigerante a bolle e scaldare a piccola fiamma.

2,4-dinitrofenilammina

[*evidenzio anche in questo caso il mezzo di riscaldamento anacronisticamente adottato: il buon vecchio bunsen e una orrenda reticella decisamente da cambiare. Cose dell'altro mondo rispetto ai lab serissimi? Può darsi... però basta starci attenti e anche in uno sgangherato lab come il mio si riesce a fare con rustici mezzi (proprio come si faceva un tempo!) quasi quel che si vuole...*].

Dopo il pensierino espresso a voce alta il contenuto del pallone si sarà intanto riscaldato e quindi continuare il tranquillo riflusso; ad un certo punto si vedrà iniziare la formazione di una sostanza cristallina rossa che in una mezz'oretta quasi riempirà il pallone, come fosse tutto solidificato; eventualmente aggiungere un poco di etanolo.
Lasciar poi raffreddare, estrarre il prodotto con l'aiuto di una spatolina e filtrare su buchner.

La N-(2,4-dinitrofenil)-fenilammina è assai voluminosa e si filtra con la massima facilità anche comprimendola sul filtro.
Lavarla bene con numerose porzioni di qualche ml di etanolo freddo, il quale alla fine deve passare completamente incoloro ed avrà rimosso sia i reagenti in eccesso che l'anilina cloridrato formatosi.
Seccare all'aria il voluminosissimo prodotto, che si presenta sotto forma di leggeri cristallini sericei di un bel colore rosso arancio brillante.

2,4-dinitrofenilammina

E' una sintesi veramente di soddisfazione visiva come poche, perchè essendo il prodotto molto leggero, sembra tantissimo; la resa è stata di 16,5 g, pari all'82%.
La prossima volta circa metà di questa 2,4-DFFA subirà un ulteriore trattamento che la farà diventare un successivo intermedio verso la meta finale.

 
 
 

Intervallo - Recupero del bario

Post n°369 pubblicato il 03 Marzo 2017 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Una volta i famosi Intervalli TV erano costituiti da pecorelle al pascolo e i sottofondi sonori più trasgressivi erano a base di arpa... pling...plong...pling... una nota ogni quarto d'ora.
Il mio intervallo di oggi è altrettanto riposante e riguarda il recupero del bario dal fallimentare esperimento della volta scorsa.
Ho aggiunto al liquido rimasto (dopo aver separato quello sputo di tioglicolato) un ragionevole eccesso di Na2CO3 sciolto in 150 ml di acqua, mescolato bene e lasciato sedimentare il carbonato di bario BaCO3 immediatamente formatosi.
Ho decantato e filtrato su buchner, lavato ben bene il prodotto e ottenuto a secco 9,2 g di un bel prodotto fine e bianchissimo.
La resa naturalmente è quantitativa.

Ora questo carbonato è  facilmente trasformabile in qualunque altro sale di bario e quindi almeno il catione non è stato minimamente sprecato nella sintesi precedente.

-Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma!- predicava quella buon'anima di Antoine-Laurent prima che gli tagliassero la testa.
E anche il mio bario l'ha preso in parola.

 
 
 

Sintesi dell'acido tioglicolico

Post n°368 pubblicato il 24 Febbraio 2017 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Ahi, ahi, che titolo pretenzioso per una ciambellina senza buco!
Come si sa, ogni tanto piazzo qui anche le ciambelle mal riuscite e questo è uno di quei casi, fortunatamente non troppo frequenti, ma che è giusto documentare.
Ma partiamo dall'inizio.
Come ho detto qualche volta, mi piacciono i composti organici contenenti lo zolfo ed in modo speciale quelli che al posto del gruppo alcolico -OH hanno quello tiolico -SH; riscorrendo il libro di Gian Maurizio Reiner "Sintesi ed applicazioni dei reagenti organici" (Hoepli 1953) mi sono imbattuto (per l'ennesima volta) nella sintesi dell'acido tioglicolico, sintesi per la quale avevo comodi i reagenti.
-Questa volta lo faccio!- ho pensato, e così è stato... almeno nelle intenzioni.
L'acido tioglicolico (o meglio il vecchio "mercaptoacetico", che ricorda con più forza il puzzolente gruppo -SH) ha la semplice formula HS-CH2-COOH, dove un idrogeno metilico dell'acido acetico è sostituito non dall'-OH (acido glicolico) ma dall'-SH di cui sopra.

Per farla breve, riassumo quanto dice il Reiner riguardo le caratteristiche e la procedura di sintesi.
L'acido tioglicolico è un liquido maleodorante (e non poteva essere altrimenti) bollente a 108° a 16 mmHg, solubile in acqua e nei comuni solventi, stabile allo stato di sali; all'aria si ossida facilmente ad acido ditioglicolico HOOC-CH2-S-S-CH2-COOH e forma alcuni sali poco solubili, come quello d'argento e di bario (circa 1% in acqua a 20°).
Si prepara (o devo dire: si preparerebbe?) come segue:

-50 g di acido monocloroacetico Cl-CH2-COOH vengono sciolti in 25 ml di acqua ed a soluzione ottenuta, sotto buona agitazione, vengono aggiunti goccia a goccia 480 ml di una soluzione al 15% di potassio solfidrato KHS.
Terminata l'aggiunta si scalda a b.m. a 70-80° e si aggiunge alla soluzione calda una soluzione concentrata di 122 g di bario cloruro BaCl2.2H2O contenente 46 ml di ammoniaca al 25%.
Si raffredda e si lascia cristallizzare per 3-4 ore, aiutando la cristallizzazione con lo sfregamento delle pareti del becher con una bacchetta di vetro.

Vecchi sistemi ancora validi, e così ho fatto.
Unica variazione alla procedura (oltre a dividere per 10 le quantità) è stata la sostituzione del solfidrato di potassio con quello di sodio, NaHS, aggiustandolo secondo stechiometria (5,6 g contro 7,2).
La reazione bruta è semplice: il gruppo -SH del sale va a sostituire il cloro dell'acido formando cloruro alcalino e ac. mercaptoacetico, poi precipitato come sale di bario poco solubile.
Tutto bello in teoria, ma la sorpresa è stata che il sale di bario precipitato...è stato solo 0,7 g!
Me ne aspettavo una quantità superiore almeno di un ordine di grandezza e ritengo che l'aver sostituito il sodio con il potassio sia del tutto ininfluente.
E allora? Da cosa è dipeso questo irrisorio rendimento, da non meritare nemmeno una foto?
Finora non lo so; bisognerebbe che qualche altro sperimentatore volonteroso replicasse la sintesi, ma in questi tempi di "Chimici sperimentali da tastiera" ciò appare assai improbabile.
Ma non dispero... butto l'amo nella ciotolina.

Ora dovrei, per completare la sintesi, trattare il tioglicolato di bario con acido solforico, precipitare e separare il BaSO4 (questo sarebbe banale), estrarre l'acido organico reso libero con etere, evaporare l'etere e distillare a pressione ridotta il tioglicolico... così, tanto per vedere che faccia ha e se davvero spande nell'aria i suoi odorosi -SH
Ovviamente con meno di un grammo di sale di bario la questione nemmeno si pone perchè la resa finale sarebbe esattamente uguale a zero.
E allora mi tengo come ricordino un pizzico di mercaptoacetato di bario, che come dimensioni non è certo una ciambella ma almeno un biscottino microscopico testimone di qualcosa da appurare.
Prima ipotesi: ho commesso qualche errore durante la procedura? Può essere.
Seconda ipotesi: colpa del Reiner che ha riportato una procedura non ben collaudata? Meno probabile, ma può essere.

I tioglicolati, per la loro azione su peli e capelli (rompono i ponti disolfuro della cheratina) sono usati sia come prodotti nelle composizioni per le "permanenti" delle signore (sale di ammonio) sia come agenti depilatori nell'industria della concia delle pelli (sale di di calcio).

 
 
 

La pila Daniell

Post n°367 pubblicato il 10 Febbraio 2017 da paoloalbert

Mi ero fatto fare da un artigiano ceramista, tempo fa, un bel bicchierino di materiale poroso da usare in esperienze di elettrochimica.
Un setto poroso è in pratica un separatore che impedisce (o almeno cerca di farlo) il mescolamento fisico di due soluzioni diverse che si trovano sulle sue facce opposte ma che non si oppone al passaggio degli ioni da una parte e dall'altra.
In parole povere le cariche elettriche lo possono attraversare facilmente, mentre altrettanto non avviene per i liquidi che costituiscono le soluzioni ioniche.
Ho pensato che uno dei primi usi che avrei fatto di questo oggettino in ceramica non verniciata sarebbe stata la costruzione di una pila Daniell, più o meno come la si vede su quel meraviglioso libro della mia bisnonna, lo Squinarol del 1898, di cui ho già parlato e che gelosamente conservo.
Ecco una di quelle suggestive immagini al tratto e relativo commento, come appaiono sul libro dell'esimio professore di Rovereto.

 

Testo ed immagini, non c'è bisogno di sottolinearlo, sono anni luce lontane dal nostro tempo e proprio per questo suggestive.
Cercando in rete (o sui libri!) si trova tutto quello che si vuole sulle pile, sulla Daniell, sull'elettrochimica, sui potenziali di ossidoriduzione interessati a questa esperienza... eccetera, eccetera... quindi non spenderò una parola in più: diamoci da fare in pratica.

Con l'ausilio di un tubo di ferro ed una morsa ho piegato a forma di semicilindro del diametro di 50 mm una spessa piastrina di zinco, che costituirà l'elettrodo negativo.
Allo stesso modo ho trattato una lamina di rame per l'elettrodo positivo, ottenendo un cilindro di 30 mm di diametro.
Il mio setto poroso ha un diametro di 40 mm, quindi lo zinco lo circonderà all'esterno ed il rame all'interno.
I tre elementi saranno contenuti a loro volta in un becher da 250 ml.


daniell 2  daniell 3


L'anodo al quale avviene l'ossidazione (lo zinco) ed il catodo al quale avviene la riduzione (il rame) devono essere immersi in una soluzione di un loro sale e quindi ho preparato due soluzioni concentrate (circa 1M), rispettivamente di solfato di zinco ZnSO4.7H2O e di solfato di rame CuSO4.5H2O.
La prima riempirà l'intercapedine tra il becher ed il setto poroso e la seconda troverà posto all'interno.

NOTA:
-sui libri di chimica moderni (esclusivamente teorici) e nelle esperienze scolastiche la pila è sempre rappresentata da due soluzioni saline contenute ognuna nel suo contenitore ed il passaggio ionico tra una e l'altra è realizzato con un "ponte salino" contenuto in un tubetto di vetro piegato ad U con le estremità immerse nei due bicchieri.
Se in teoria il sistema funziona, in pratica questo accrocco ha una resistenza interna tanto elevata da rendere la pila capace di generare solo pochi milliampere.
Ho verificato che anche il mio setto poroso lascia a desiderare (pori troppo piccoli), ma che se è fatto bene la superficie di passaggio ionico è grande e la resistenza interna piccola, fermo restando l'identico principio di funzionamento.
Fine della nota.

Immersi i due elettrodi, ecco quanto mi devo aspettare (dalla tabella dei potenziali elettrochimici):

E = E0 (Cu2+/ Cu) - E0 (Zn2+/ Zn) = 0.34 - (- 0.76) = 1.1 volt

Riempiamo la cella con tutti gli elementi e andiamo a verificare con il voltmetro: 1,023 volt, 80 mV scarsi di differenza.

daniell 4  daniell 5


Questo naturalmente a circuito aperto; a circuito chiuso le cose cambiano perchè entra in gioco la resistenza interna della pila e altri fattori.
La pila è costituita da un singolo elemento da poco più di un Volt, che è una tensione troppo piccola per far funzionare qualsiasi utilizzatore; nel caso specifico non è possibile accendere nemmeno un LED, che ha una tensione di soglia minima (LED rosso) di circa 1,6 volt.
Occorrerebbe collegare in serie più elementi di pila, come si faceva una volta, per ottenere la tensione voluta.

Se la pila di John Daniell fu inventata nel 1836, voglio ricordare con ammirazione Sir Humphry Davy, che nella prima decade dell'ottocento riuscì ad isolare il sodio, il potassio, il calcio, lo stronzio, il bario ed il magnesio per elettrolisi, utilizzando addirittura le primitive (nel senso più letterale del termine) pile di Volta, dal bassissimo rendimento.
Un blocchetto del relativo idrossido umido, un piccolo pozzetto con del mercurio, un filo di platino... e via con la corrente, fino ad ottenere un'amalgama, magari di potassio!
Prima o poi provo a ripetere l'esperienza di Sir Humphry, garantito!

 
 
 

Preparazione del Triossalocromato di potassio

Post n°366 pubblicato il 21 Gennaio 2017 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

In Inorganic Syntheses mi sono imbattuto nella preparazione di un sale che avevo già provato a fare qualche anno fa, basandomi su un'altra fonte e con esiti allora abbastanza infelici.
La sostanza in oggetto è formata dal catione potassio legato all'anione complesso del cromo con l'acido ossalico.
Ecco la "bruta" reazione sperimentale in gioco:

7 H2C2O4 + 2 K2CO3 + K2Cr2O7 --> 2 K3[Cr(C2O4)3] + 6 CO2 + H2O

Il cromo esavalente del bicromato viene ridotto a Cr(III) e complessato dall'ossalico; fortunatamente i coprodotti della reazione sono solo acqua e gas, quindi automaticamente separabili dal prodotto principale.
Ho cercato di rispettare per quanto possibile la stechiometria nei reagenti, in modo da avere alla fine (o almeno cercare di avere...) un prodotto accettabilmente puro.
Variando opportunamente (anche in maniera significativa) le procedure è possibile ottenere il medesimo tipo di sali complessi sostituendo il cromo con i metalli alluminio, ferro e cobalto, ottenendo triossaloalluminati, triossaloferrati e triossalocobaltati, con la formula generale [M(C204)3]3- , ognuno con tre molecole di acqua di cristallizzazione.
Nel nostro caso si otterrà alla fine K3[Cr(C2O4)3].3H2O

Materiale occorrente

Acido ossalico diidrato HOOC-COOH.2H2O
Potassio ossalato monoidrato KOOC-COOK.H2O
Potassio dicromato K2Cr2O7

-Ad una soluzione di 2,3 g di potassio ossalato monoidrato, di 5,5 g di acido ossalico diidrato in 80 ml di acqua, si aggiungono a piccole porzioni e mescolando vigorosamente, 1,9 g di potassio dicromato.
Si nota durante l'aggiunta il cambiamento di colore del bicromato da arancio a verdastro scuro e lo svolgimento di anidride carbonica.
Quando la reazione tende a finire, scaldare e poi evaporare fino ridurre il volume del lquido a circa un decimo di quello di partenza.
La fonte diceva di evaporare fin quasi a secchezza, ma vista l'esperienza precedente (principalmente al fine di non ottenere una polveraccia verdastra) ho preferito fermarmi prima per avere un prodotto ben cristallizzabile, al costo inevitabile di peggiorare la resa dal momento che il complesso è solubilissimo in acqua.
Lasciando raffreddare molto lentamente e poi una notte a riposare al freddo (di questa stagione ciò non costituisce un problema!) il potassio triossalocromato cristallizza in bei prismi di un verde scurissimo, quasi neri, dei quali le misere immagini fotografiche rendono poca giustizia.

 

K triossalocromato

 

La resa è stata scarsina come previsto, 4,5 g pari a circa il 67%, ma stavolta il risultato è stato indubbiamente migliore.
E così abbiamo fatto e visto anche questo complesso... ulteriore e semplice soddisfazioncina per chi ama la chimica sperimentale.

 
 
 

L'Acido borico, H3BO3

Post n°365 pubblicato il 08 Gennaio 2017 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Passando dalla zona delle Colline Metallifere toscane, dopo San Galgano ed il suo ferro trovato per caso (post n. 361), ho voluto vedere l'originale acido borico di Larderello.
Si entra gratuitamente (!) nel bel museo della geotermia, sito nel palazzo che fu di Jacques de Larderel, l'industriale francese dal quale la singolarissima località prende il nome.
Singolarissima è dir poco, perchè non capita tutti i giorni di attraversare una zona nella quale, dalle colline circostanti e da tutte le direzioni, arrivano serpentoni metallici che hanno succhiato preziosissima energia dalla terra.
Come un nugolo di zanzare giganti che piantano nelle vene delle colline i loro pungiglioni e convogliano tutte insieme i fluidi estratti verso la pancia di un enorme insaziabile insetto, la centrale geotermica, che li elabora, li digerisce e li espelle.
Uno dei prodotti di questa "espulsione" è l'acido borico.
Provate a sorvolare da vicino la Valle del Diavolo con Google Maps, è una meraviglia!

 

Acido borico Larderello


Per curiosità ecco quanto scriveva nel 1918 il prof. Ettore Molinari (ved. post n. 317) nel suo librone "Chimica inorganica":

- Nelle Maremme toscane e specialmente a Larderello e paesi vicini, da alcuni crepacci del terreno escono dei soffioni di vapor d'acqua molto caldi chiamati anche fumaroli, che contengono una piccola dose di acido borico insieme a CO2, NH3, H2S e alquanto solfato ammonico.
Condensando questi vapori in vasche d'acqua (lagoni) e concentrando la soluzione diluita (2%) si separa dell'acido borico cristallizzato.
In questi ultimi anni mercè gli studi del prof. Nasini la lavorazione dei prodotti di quei soffioni è stata resa più razionale, utilizzando anche il calore di quei vapori e lavorando l'acido borico sino all'ultima raffinazione.
A Larderello i soffioni boraciferi hanno una pressione di 2-3 atmosfere ed una temperatura di 150-190 gradi.
In Toscana si trova dell'acido borico cristallino nel terreno col nome locale di Sassolino. Allo stato di borato sodico (tinkal) abbonda nel Thibet e in California. ...
L'acido borico si usa in gran quantità in medicina (specialmente in oculistica) come buono, ma blando, antisettico; se ne consuma molto abusivamente per conservare le sostanze alimentari (conserve di legumi, di pomidoro, ecc.).
Scaldato a lungo a 80-100° perde una molecola d'acqua e forma acido metaborico (HBO2).

Così brevemente il Molinari a proposito di questo simpatico acido; ricordo, a conferma di quanto afferma il grande Ettore, che la mia vecchia nonna teneva sempre nel suo armadio una bottiglia di "acqua borica" (una soluzione al 3% di H3BO3), che usava appunto come blando disinfettante oftalmico.
(Sono tuttavia sicuro che la buon'anima non l'ha mai usato per conservare nè legumi nè "pomidoro").
Lo acquistava in farmacia, in certe bustine verdi contenenti 30 grammi di H3BO3, rigorosamente provenienti dalle officine di Larderello, da sciogliere in un litro di acqua bollita.
Con pochissime lire si aveva... una quantità industriale di collirio!
Che funzionasse più o meno come quei costosissimi e blandi flaconcini moderni da qualche ml? Mi resta il dubbio...

Per la ricerca analitica dell'acido borico esiste anche un singolare metodo che voglio provare, ma la prova la posso fare solo in primavera (a suo tempo si scoprirà perchè).
Spero di ricordarmene fra qualche mese.

 
 
 

Solstizio di dicembre 2016

Post n°364 pubblicato il 21 Dicembre 2016 da paoloalbert

Oggi è il solstizio d'inverno, il sole splende e da domani splenderà un pelino più a lungo!
Magnifica notizia!

Ci sono invece, nella foto di questa imprecisata giornata di dicembre, sette gradi sotto zero e la brina si è cristallizzata su tutto ciò che ha trovato... il prato, un paio di vecchie piante di marasca e i castagni... ed il colore verdastro rende l'idea del freddo che c'era qualche giorno fa attorno al mio lab chimico ormai quasi semicristallizzato anch'esso.

 

Dicembre 2016

 

Sarebbe il tempo ideale per delle magnifiche diazotazioni "on the rocks" (la materia prima per tenere ghiacciato l'ambiente di reazione non mancherebbe!) ma mancano i reagenti, quelli inediti, bellissimi, interessanti e costosi, che ho deciso di non rinnovare.
E per adesso accontentiamoci quindi di guardar fuori, che è già di per sè una gran soddisfazione.


B  U  O  N      N  A  T  A  L  E     E     B  U  O  N     A  N  N  O  !

 
 
 

Coincidenze cosmiche e numerologiche

Post n°363 pubblicato il 12 Dicembre 2016 da paoloalbert

Ovvero la NON-piramide magica che suona un concerto mirabile di corrispondenze numeriche, cosmiche ed esoteriche.
Finora sembra tutto criptico, ma vedrete che è più semplice di quanto può apparire.

Vicino al mio lab c'è da tanti anni una casetta di legno, una di quelle casette in miniatura che chi ha un orto e un pezzo di prato da coltivare ci tiene gli attrezzi da lavoro.
Io ci tengo, fra le altre cose, anche una vanga e un forcone (più tardi si capirà la fondamentale importanza di questi due oggetti).
Per inquadrare esattamente il discorso che andrò a fare occorre precisare quanto segue:

la larghezza di questo "mini-edificio" è 156 cm
la sua lunghezza è 178 cm
la sua altezza, escluso il tetto, è 167 cm
la larghezza della semifalda del tetto è 105 cm
la lunghezza della falda è 235 cm
le assicelle di rivestimento sono larghe 11 cm
l'altezza della finestra è 50 cm
il bancalino della finestra è largo 5 cm
lo spessore del bancalino della finestra è 3,5cm
l'angolo del tetto con l'orizzonte è 25 gradi
la larghezza della porta è 52 cm
l'altezza della porta è 160 cm
il numero di cardini della porta è 2
il manico della vanga misura 134 cm
il manico del forcone misura solo 128 cm


Immediatamente sotto si capirà perchè dovevo essere così pedantemente esatto e rigoroso nelle misure della casetta e degli annessi; con misure anche leggermente differenti tutto il ragionamento che segue collasserebbe impietosamente, come un big-crunch in miniatura.
Si capirà come la minima imprecisione implichi, in casi come questi, la fine della teoria intera; in parole povere un disastro.

Ma dove sta l'arcano? Dove diavolo voglio andare a parare? Di cosa sto blaterando?
Un attimo ancora e siamo arrivati.
Se si ha l'accortezza (e un po' di acume, mi si perdoni l'immodestia) di guardare non solo davanti ma anche un po' di sbieco quegli aridi numeri, osserviamo quanto segue:

-la lunghezza della falda del tetto è uguale al peso atomico dell'isotopo fissile dell'uranio (235)!

-la differenza tra la lunghezza e l'altezza corrisponde al numero di protoni del vanadio (23).

-il rapporto tra il perimetro della base e lo spessore del bancalino della finestra è incredibilmente uguale al raggio atomico del tallio! (191, in angstrom)

-sottraendo dal rapporto tra l'area del tetto ed il suo perimetro la tripla larghezza delle assicelle di rivestimento si ottiene il Volume molare standard (22,4 litri).

-la differenza tra le lunghezze del manico della vanga e quella del forcone moltiplicata per 10^23 fornisce la costante di Avogadro, numero di particelle in una mole di qualsiasi sostanza (6*10^23).

-sommando alla differenza di cui sopra l'altezza della finestra si ottiene il peso atomico del Ferro (56, elemento fondamentale sia per la vanga che per il forcone).

[- a proposito di forconi, sottraendo il numero dei cardini della porta al perimetro di base si ottiene (mi vergogno a dirlo) il numero della Bestia (666)...]

-la somma dei tre elementi: perimetro di base, perimetro del tetto e lunghezza della falda del tetto fornisce l'anno della morte di Lavoisier!

-moltiplicando il seno dell'angolo del tetto per il suo coseno, per pigreco e per l'altezza della porta si ottiene il peso molecolare dell'osmio!

-il quadrato dell'altezza della finestra espesso in cubiti ebraici antichi (dividere per 44,4) è incredibilmente vicino al punto di ebollizione dell'acetone (56)!

-associando i tre elementi fondamentali delle sostanze organiche (C-H-O) ai tre numeri decimali (466) della tangente dell'angolo del tetto otteniamo una bella molecola: C4H6O6, l'acido tartarico!

-ed infine (ma questo è banale), la differenza tra l'altezza e la larghezza della porta corrisponde alla distanza di Venere dal Sole in milioni di km.

-e, proprio per concludere in gloria, il cubo della misura delle assicelle sommato al lato della falda del tetto e alla misura del bancalino della finestra fornisce... fornisce... non ci crederete ma è vero... la data della Battaglia di Lepanto (1571)!!!

Converrete con me che è pazzesco, semplicemente pazzesco.

Ho scoperto (e ne sono sconvolto) che la mia casetta per gli attrezzi (nella quale tengo anche qualche bidone di terra concimata) è una fonte infinita di quelle notizie che possono essere espresse con un numero, cioè praticamente quasi tutto ciò che si definisce scientifico!
Dai miei bidoni di concime posso estrarre quasi tutto lo scibile cosmico, vi rendete conto?
Voglio sapere per sfizio quanti mille isomeri ha il 4,4,7,9-tetrametilpentadecano?
No problem, qualche calcoletto e li trovo.
Voglio sapere quanti erano "esattamente" i lanzichenecchi del Sacco di Roma del 1527, ma solo quelli mancini?
Nulla di più facile per la mia casetta, basta saperla prendere per il verso giusto.
Ovviamente dovrò fare più misure... il volume dei bidoni di concime... la spaziatura fra le branche del forcone... l'orientamento verso la Stella polare... eccetera, eccetera.

Numerologia, sei forte! Da oggi ti tengo e ho il Sapere Universale in tasca!

 

casetta esoterica

La casetta magica con alcuni attrezzi esoterici divinatori: Vanga, Forca, Forcone.
Rastrello, zappa e concime all'inteno.

 
 
 

2016, l'anno dei Senza

Post n°362 pubblicato il 18 Novembre 2016 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Ogni anno ha le sue ricorrenze, anche più di una.
Oltre alle ricorrenze serie, sulle quali sorvolo, c'è l'Anno della scimmia, l'Anno della resurrezione neroazzurra, l'Anno della svolta, l'Anno del siamo fuori dal tunnel... eccetera eccetera, metteteci quello che volete, ogni anno viene eletto a seconda dei gusti dei proponitori.

Ma quest'anno è veramente eccezionale, da segnare sui manuali della Cronologia Universale.
E allora anch'io propongo una ricorrenza per quest'anno (dato che qualche volta devo frequentare i supermercati e dare un'occhiata alla tivù): che il duemilasedici sia solennemente proclamato

                           A N N O    D E I    S E N Z A !


Senza chè? Senza tutto.

Senza lattosio, senza grassi aggiunti, senza colesterolo, senza farina, senza conservanti, senza fluoro, senza zuccheri aggiunti, senza polifosfati, senza naftalina, senza glutine, senza nichel, senza carboidrati, senza lievito, senza sale, senza amido, senza canfora, senza spezie, senza pvc, e la lista potrebbe continuare ancora per mezzo metro.
Da un po' di tempo perchè un prodotto sia accattivante per il consumatore non deve contenere qualcosa di buono, ma DEVE tassativamente essere SENZA qualcosa!

-Fiato alle trombe Turchetti!- c'è da incoronare il Grande Assente, l'Imperatore del Supermercato 2016: Sua Altezza Incommensurabile l'Olio di Palma!!!

Evviva, da quest'anno l'umanità è salva: non consumeremo mai più una molecola del grande Satana! FANTASTICO!
Se fino al 2015 non sapevamo di essere fottuti, oggi senza Olio di Palma (le maiuscole sono d'obbligo) siamo finalmente più vicini al Grande Traguardo!
Come diamine avrò fatto io a diventar vecchio, che magari ne avrò mangiato tonnellate senza saperlo?
Avrò mangiato Olio di Palma, vi rendete conto?   O-L-I-O   D-I   P-A-L-M-A!!!
Mi sento un miracolato... è una categoria rara ma evidentemente esiste anch'essa.

Domani vado al supermercato: se trovo qualcosa che contiene O.d.P, garantito che la compro.

 
 
 

Il ferro di San Galgano

Post n°361 pubblicato il 07 Novembre 2016 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Qualche giorno fa, in una anomala giornata di fine ottobre quasi estiva, camminando lungo il sentierino che dall'abbazia di San Galgano conduce a Montesiepi mi è capitato casualmente di buttar l'occhio su un sasso che, avendo un po' di esperienza in queste cose, proprio un sasso-sasso non mi pareva.

San Galgano è il personaggio storico della spada nella roccia (quella vera, non la storiella di Re Artù), e Montesiepi è la bella chiesetta a cupola bicroma dove è piantata, appunto nella roccia la spada di quel tizio che abbandonò abbastanza platealmente il mondo materiale per entrare in quello spirituale.
Quando la grande abbazia cistercense fu costruita (siamo nel milleduecento) il cantiere divenne assai importante ed era supportato da opere di lavoro di ogni tipo, dalla fonderia per i vetri, da forni per la calce, oltre a tutto quanto concernente la scalpellineria e la lavorazione della pietra in generale.
Per quanto riguarda i metalli vi erano addirittura forni per la loro produzione, utilizzando minerali provenienti probabilmente dall'Isola d'Elba o dalle non lontane Colline Metallifere, nella zona di Massa Marittima.

Quel sasso di cui dicevo all'inizio si è rivelato alla prima occhiata (e alla prima presa in mano per saggiarne il peso specifico) un minerale ferroso, del quale non mi azzardo a dire se si tratti di un frammento di un antico minerale alloctono o se più semplicemente derivi da qualche vicina vena mineralizzata superficiale.

 

Il minerale ferroso


Trovandosi all'aria da chissà quanto tempo si mostra completamente limonitizzato, in una ganga a matrice probabilmente silicatica (non dà la minima effervescenza all'acido cloridrico).
Per pura curiosità ed in maniera assai semplice e senza alcuna presunzione di precisione, ho provato a controllare il contenuto in ferro di questo campione per avere un'idea del suo ordine di grandezza.
Ne ho prelevato un frammento del peso di 3,32 grammi da un punto che mi pareva significativo e l'ho trattato a caldo prolungatamente con miscela cloridrico-nitrica, fino a dissoluzione più completa possibile.
Ho ottenuto come previsto un residuo biancastro insolubile.
La soluzione limpida e gialla (FeCl3), filtrata e diluita fino a 200 ml, è stata trattata con ammoniaca fino a pH basico, ottemendo un copioso precipitato color ruggine di idrossido ferrico Fe(OH)3.
La sospensione è stata bollita per favorire la flocculazione del precipitato e poi filtrata e lavata.

Idrossido ferrico


Questo idrossido è finissimo e tende ad inglobare altri ioni, quindi è difficile ottenerlo sicuramente puro, tuttavia per la precisone che mi proponevo questa analisi quantitativa abbastanza grossolana può essere considerata del tutto sufficiente.
Il filtro è poi stato posto in forno a 150 gradi fino ad essicazione completa e pesato.
Si sono ottenuti 1,41 g di Fe(OH)3, che con qualche calcoletto stechiometrico forniscono una percentuale in ferro nel frammento di circa il 22%, che è un contenuto niente male per un mineralaccio del genere.

Posso prendermi la libertà e la fantasia di immaginare questo minerale come sorgente, o almeno come lontano o lontanissimo precursore di qualche manufatto metallico dell'antica abbazia?

L'abbazia di San Galgano cadde rapidamente in disgrazia (cominciò a rovinare già nel cinquecento) ed è stata definitivamente sconsacrata nel lontano 1789.
Rimane ora uno splendido e suggestivo monumento del gotico prerinascimentale, completamente spoglio e senza tetto, di grande suggestione nella bella campagna toscana tra il senese ed il grossetano.
Si potrebbe gustare ancor di più la sua visita, a parer mio, al tramonto di una brumosa giornata autunnale, quando la luce e l'atmosfera più contemplativa amplificherebbero il potere evocativo di passate glorie e grandezze, ridotte dal tempo a ruderi solenni.

 
 
 

Solfuro di piombo, raddrizzi o non raddrizzi?

Post n°360 pubblicato il 20 Ottobre 2016 da paoloalbert

Quale tempo migliore di una uggiosa e piovosa giornata di ottobre per fare un test sperimentale sulle proprietà semiconduttrici del solfuro di piombo cristallizzato, cioè della galena?
(Scherzi a parte, qualcosa di attinente a quello che dirò oggi si trova rispolverando  i miei vecchi post n. 147 e 149).

La galena, per funzionare come diodo rivelatore (raddrizzatore in alta frequenza) deve comportarsi nel seguente modo: applicando un segnale sinusoidale in ingresso, si deve ottenere un segnale "raddrizzato" (mancante delle mezze semionde della sinusoide, positive o negative) in uscita.
Andiamo a verificare se è vero.

Materiale occorrente:

- Cristallo di galena
- Generatore sinusoidale
- Oscilloscopio a doppia traccia
- Diodo al germanio di comparazione

Il semplicissimo schema del circuito è il seguente:

schema setup


Il segnale del generatore (la frequenza poco importa in questo caso) viene mandato al canale A dell'oscilloscopio e al diodo D (il cristallo di galena in prova) e poi da questo al canale B dell'oscilloscopio, per poter confrontare la forma del segnale in ingresso e in uscita dal cristallo stesso.
La resistenza R (di circa 1 Kohm) è il carico del diodo, indispensabile per visualizzarne il corretto funzionamento raddrizzante.
Prima della prova ho verificato il circuito utilizzando un diodo al germanio di comparazione, ed ecco come è apparso all'oscilloscopio il segnale corretto: in basso la sinusoide completa (canale A) ed in alto l'uscita dopo il diodo (canale B).
Si vede che il diodo ha fatto il suo dovere tagliando di netto le creste positive.
(Invertendo i contatti del diodo verrebbero tagliate le creste negative, e questo tipo di raddrizzatore viene detto "a semionda").

Diodo semionda


Ora è la volta del mio paleozoico semiconduttore, ovvero della galena... e qui cominciano le difficoltà.
I contatti elettrici al cristallo sono stati fatti con una presa a coccodrillo da una parte ed il cosiddetto "baffo di gatto" (un sottile filo di acciaio) dall'altra.
Una settantina di anni fa abbondanti, quando con la radio a galena si ascoltava abusivamente Radio Londra, occorreva una infinita pazienza per posizionare il baffo di gatto su un punto preciso del cristallo, dove esso è davvero semiconduttore e solo in quel punto, difficile da trovare, la ricezione era possibile.

 

Galena in prova

 

Il setup sperimentale, con i contatti sul cristallone di PbS

Pur con molta esperienza su questo tipo di ricevitori, devo dire che mi aspettavo un funzionamento del cristallo molto più immediato, mentre per visualizzare e fotografare all'oscilloscopio una parvenza di effetto raddrizzante ho dovuto posizionare il contatto UNA INFINITA' di volte, e lo dico in senso letterale.
Ho provato anche con due tipi di minerale di diversa provenienza ed i risultati erano sempre i medesimi: conduzione quasi perfetta su quasi tutti i punti, come fosse un normale conduttore ohmico, e quindi come risultato si aveva sempre uguale forma d'onda sia in ingresso che in uscita.
A forza di sfiorare il cristallo su diversi punti, ad un certo punto il meglio che sono riuscito alla fine ad ottenere è ciò che si vede nell'immagine qui sotto:

Diodo galena

Nella traccia del canale B (in alto) si vede una sinusoide asimmetrica, ben lontano dalla forma ideale vista prima, ma con le semionde positive abbastanza attenuate, segno evidente di un comportamento non lineare del cristallo.
Sovrapponendo le due tracce dell'oscilloscopio l'effetto si nota ancora meglio (immagine qui sotto).

Tracce sovrapposte


Per concludere, questo diodo al solfuro di piombo raddrizza sì in qualche modo, ma lo fa malaccio, in perdita, come una valvola idraulica senza guarnizione.

Consideriamo tuttavia che questi rivelatori erano in uso quando i diodi al germanio (e più tardi quelli al silicio) erano ancora di là a venire e nessuno ancora parlava di elettroni e lacune, di drogaggio P e drogaggio N, quindi accontentiamoci abbondantemente.
Bene o male il sistema funzionava e portava nelle case anche senza energia elettrica  dei nonni la voce del Colonnello Stevens che aggiornava sull'avanzamento degli alleati verso la Linea Gotica.

Ricordo che quando da bambino giocavo con la radio a galena era effettivamente assai laborioso trovare il punto sensibile sul cristallo, ma ormai i miei tempi erano maturi per trovare facilmente in commercio i comodisssimi diodi al germanio (i famosi 1N34 o gli OA70), che non abbisognavano di nessuna regolazione ed erano estremamente più sensibili della macchinosa galena d'anteguerra.
Oggi, dopo un po' di decenni, ho finalmente verificato sperimentalmente perchè avevo ragione a spazientirmi quando occorreva pasticciare mezz'ora per muovere microscopicamente quel baffo di gatto sulla superficie del cristallo e tante volte nemmeno così si riusciva a sentire un accidente.

Detector galena

         Il vecchio detector a galena col baffo di gatto regolabile

E la pirite? E la zincite? E il carborundum? Non erano tutti usati, chi più chi meno, come cristalli rivelatori nei tempi che furono?
La pirite l'ho provata, e trovarci un punto stabile in cui è semiconduttrice (che esiste) è quasi impossibile.
Gli altri due semplicemente non li ho, altrimenti se ne andava un'altra bellissima giornata piovosa di ottobre.

 
 
 

Intervallo

Post n°359 pubblicato il 06 Ottobre 2016 da paoloalbert

Più di un mese senza un post... mai successo!
Ahi, ahi, ahi, che sia l'inizio della fine?

Tutto ha un inizio, una maturità, una fine, non si scappa.
Questo banale discorso mi fa sempre venire in mente i dinosauri: dal Triassico in poi sembravano eterni e poi, a 65 milioni di anni del calendarione terrestre... zacchete, morti per sempre!
Spariti, estinti, stecchiti.
Il Re è morto, viva il Re!
Il mio blog, delle dimensioni forse di una molecola di dinosauro, sottostà inesorabilmente alla stessa regola... beh, chi vivrà vedrà.

Per addolcire la pillola ci metto dentro un po' di mirtilli rossi.
Siete mai stati a Passo Pennes a fine settembre? Andateci, ne vale la pena.
Una tundra sconfinata a 2200 metri ricoperta dovunque di minuscole pianticelle di mirtillo rosso, maturo, amarognolo quanto si deve, da farci delle crostatine degne di una montagna maestosa.


Mirtilli rossi


Poi, volendo, scendendo a valle le miniere di Monteneve son lì che aspettano.
Ma di queste ho già parlato abbastanza.

Gut Herbst, guten Aufenthalt!

 
 
 

Sintesi del cloretone

Post n°358 pubblicato il 01 Settembre 2016 da paoloalbert

La complessità delle molecole chimico-farmaceutiche moderne spesso, anche se non sempre, è molto elevata; ci sono infatti molecole bellissime e strane, frutto di una ricerca costosa (ma che poi renderà, eccome se renderà!!!, se tutte le sperimentazioni andranno a buon fine).
Siccome a me piace guardare anche la formula delle molecole, mi chiedo talvolta per esempio perchè mai, in fondo ad una arzigogolata catena o in fianco di un anello benzenico situato chissà dove, abbiano piazzato un atomo di fluoro: perchè proprio quell'alogeno? E perchè proprio in quel posto?
I motivi è chiaro che ci sono, ma li lascio agli studenti da trenta e lode in CTF.
Agli albori della chimica farmaceutica le molecole di sintesi erano assai più semplici e già quelle erano un passo gigantesco per la medicina, da farci salti di gioia avendone avuto bisogno allora!
Pensiamo solo al banale cloroformio, semplice metano triclorurato, formula semplicissima CHCl3.
Chi si sognerebbe di operare oggi qualcuno col cloroformio, con tutti i suoi effetti indesiderati?
Ma facciamo finta per un attimo di essere un Pietro Maroncelli qualsiasi allo Spielberg di metà ottocento, davanti alla sega che dal vivo ti sta tagliando una gamba: quanti salti di gioia avrebbe fatto Pietro per avere una bottiglietta di "cattivissimo" CHCl3 a portata di naso?
Ben venga quindi la chimica in medicina... anzi, sia sempre più benedetta!

Fra i tanti vecchi farmaci del tempo dei nonni ce n'è uno con una molecola abbastanza semplice e non più usato perchè oggi ne abbiamo di migliori a disposizione.
Questa molecola, protagonista della storiella chimica di oggi è il cloretone, o 1,1,1-tricloro-2,metilpropanolo, scoperto da Willgerodt nel 1881.
In passato si usava come soprattutto come ipnotico ed anche come anestetico, o, in soluzione molto diluita, come germicida.
Da tempo mi ero ripromesso di fare la sintesi del cloretone, che è anche molto semplice.


Sintesi cloretone

 

 


Si trovano in bibliografia varie procedure, che si differenziano dall'usare come alcalinizzante idrossido di sodio o di potassio, dall'agire in presenza di acqua oppure no, e dall'usare un rapporto reagenti molto variabile.
Io ho preferito ripetere quella dell'amico Massimo, che  mi dava più affidamento.

[Mi chiedo per inciso come mai certi bravissimi chimici sperimentali, attivi fino al giorno prima, di colpo scompaiano nel nulla. Ma dove sei andato a finire caro Massimo? Non avrai di punto in bianco buttato alle ortiche il tuo prezioso lab, spero!]

La difficoltà maggiore in questa sintesina è nell'avere a disposizione un bel po' di ghiaccio, perchè per un paio d'ore bisogna tenere l'ambiente di reazione verso lo zero termometrico.

Materiale occorrente:

- acetone CH3-CO-CH3
- cloroformio CHCl3
- idrossido di potassio KOH
- vetreria opportuna e ghiaccio

- In un beuta da 100 ml circondata da una miscela di ghiaccio e sale introdurre 45 ml di acetone e 5 ml di cloroformio e quando la temperatura è scesa sotto lo zero aggiungere un grammo di KOH macinato finemente al momento (è estremamente igroscopico, fare in fretta).
Porre il tutto su un agitatore magnetico e lasciar reagire per un paio d'ore, aggiungendo ogni tanto del ghiaccio al bisogno.
La soluzione si intorbida anche per la formazione di cloruro di potassio e assume aspetto lattiginoso, che poi si lascia decantare.

Cloretone 1


Alla fine filtrare ed evaporare a bagno maria il filtrato, per eliminare l'acetone in eccesso, fino ad ottenere un liquido bianco oleoso.
Aggiungere 50 ml di acqua ghiacciata (il cloretone è abbastanza solubile in acqua calda, poco in quella molto fredda) e filtrare rapidamente alla pompa; lavare con pochi ml di acqua gelida, aspirando il più possibile.
Seccare all'aria, tenendo presente che il cloretone sublima con facilità.

Cloretone 2


Per le sue caratteristiche e per l'odore, quasi identico, l'1,1,1-tricloro-2-metilpropanolo sembra proprio parente della canfora, anche se la molecola è completamente diversa.
Ho ottenuto 5,5 g di prodotto, bianco microcristallino, con resa del 50% sul cloroformio.
E adesso, da bravo ipnotico, fila subito a dormire nella tua bottiglietta!


 
 
 
Successivi »
 

ULTIME VISITE AL BLOG

mascoloalfyRicamiAmofrancofaggipaoloalbertRomanticPearlLuxxilvirgola_dfandreacrespansagredo58creola84hardlovinmancar_maElemento.Scostantegiusibg1hastasiempre62
 
 

I MIEI LINK PREFERITI

AREA PERSONALE