Creato da paoloalbert il 20/12/2009

CHIMICA sperimentale

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

 

 

I razzi dell'Anselmo

Post n°282 pubblicato il 14 Luglio 2014 da paoloalbert

I temporali praticamente quotidiani di questo mezzo luglio 2014 mi hanno fatto venire in mente i razzi dell'Anselmo.
Sentite questa storia, che è ancora più incredibile di quella del clorato di potassio che si comprava in drogheria.
Ancora una volta mi piace osservare come siano incredibilmente cambiati i tempi in pochi decenni e come il cambiamento si possa ormai misurare per così dire in anni luce...  e non parlo del medioevo, ma di quando c'era la seicento.

Abitando in campagna, capitava talvolta che mi mandassero da bambino a prendere qualche bottiglia di latte, fresco di mungitura, da un contadino che chiamerò Anselmo.
Anselmo aveva un paio di vacche, qualche campo a frumento, dei buoni filari di vigne e quant'altro.
Aveva tutte le caratteristiche per essere un perfetto contadino medio.
Ma Anselmo in realtà non era per niente un contadino medio: da casa sua si lanciavano i razzi antigrandine!
Che roba è? Roba da sballo, ve lo dico io! Sicuramente è da allora che mi piacciono gli spettacoli pirotecnici, l'imprinting fanciullesco lascia tracce indelebili, non c'è niente da fare.
Me li ricordo come li vedessi in questo momento quei missili di cartone, belli colorati in blù e rosso, con il lungo governale e la punta di alluminio argenteo.
C'è stato un (breve) periodo in quegli anni in cui si era ritornati a sperimentare l'uso dei razzi per tentare contrastare i danni della grandine estiva verso le coltivazioni a vigneto, diffusissime nella mia zona.

La lotta con razzi e cannoni antigrandine è vecchissima e non ha mai portato a nessun risultato concreto, per quanti tentativi si fossero fatti lungo tutto il secolo appena passato.
Mi ricordo fra l'altro anche un gigantesco cannone (più o meno come quelli che si possono vedere con Google) arrugginito e mai usato, da quando si era constatato che tutto il potere di quello smisurato trombone si limitava ad un tremendo BOOOOMMMM! verso il cielo, che le nuvole tranquillamente irridevano.
La grandine, cannone o non cannone, cadeva giù tal quale come non ci fosse.
Però, si diceva allora, il cannone è a terra e le nuvole sono alte... bisogna portare il booommm lassù se si vuole disgregare quei maledetti chicchi di ghiaccio!
E così era rinata la moda dei razzi, costruiti appunto dalla ditta Italrazzi che li esportava in quantità perfino nella Russia di Chruščёv.
Erano costituiti da un robusto tubo di cartone di circa un metro di lunghezza per otto centimetri di diametro, con una spoletta di accensione a strappo e pieni di polvere nera per il lancio ed erano predisposti per raggiungere un'altezza di 1000, 1500 e 2000 metri.
Prima del lancio il nostro Anselmo applicava la testa esplosiva che teneva chiusa a chiave nella credenza in cantina, contenente il detonatore e tre quarti di chilo di tritolo (!!!) in un bel cono di alluminio.

Avete letto cosa ho scritto? Forse è il caso che lo ripeta forte: nella sua cantina (e nelle cantine di tanti "Anselmi" della zona) c'erano una decina di razzi da un chilometro e mezzo e altrettante punte per un totale di 7-8 chili di TNT innescato...

E allora vi immaginate la gioia dei bambini di quelle campagne durante un temporalone estivo, uno di quelli con le nuvole nere gravide di grandine che parevano dire:- sparatemi addosso, vediamo chi vince-?
E poichè Anselmo non era il solo abilitato al lancio, cominciava un finimondo di lampi, tuoni e boati, accompagnati dai rumori caratteristici della salita dei razzi, una specie di RRRRAAAAAKKKK assordante, con le loro belle scie di fumo spezzate dal vento e fino alle luci gialle degli scoppi in mezzo ai nembi.
Erano ogni volta venti minuti di guerra contraerea concentrata, ma senza aerei, senza morti nè feriti, esattamente Don Chisciotte contro la Natura.

Alla fine del temporale tutti i ragazzi erano sguinzagliati nei campi alla raccolta dei tubi e dei governali, delle belle asticellone gialle di legno pregiato lunghe due metri.
Se lo sapevo, ne tenevo una e la piazzavo qui nel 2014.
Naturalmente, finito il loro compito, governale e tubo di cartone cadevano liberamente dovunque nei campi, e non erano proprio residui leggerissimi...
E la grandine, i cui chicchi dovrebbero essere stati disintegrati dalle eplosioni in seno alla nuvola? Beh, la grandine se ne fregava di tutto questo ambaradan; se doveva cadere cadeva, altrimenti sarà per la prossima volta.
Qualcuno aveva proposto in quel periodo anche i razzi allo ioduro d'argento, ancora più costosi (ma non furono usati nella mia zona), che avrebbero dovuto seminare dall'alto nelle nubi dei nuclei di condensazione per rendere i chicchi di grandine più piccoli e meno dannosi.
Così, rapidamente come era nata, l'era dei razzi antigrandine finì, ed è proprio il caso di dire con tutti i soldi buttati letteralmente al vento.
Ma sono contento di non essermi perso parecchi di quegli spettacoli.

Trovare una immagine di quei razzi è oggi impossibile; quella che più vi si avvicina è questa vecchia foto americana, anche se l'ambiente ed i personaggi sono palesemente diversissimi dai nostri.
Questi due signori col nostro ruspante contadino del Nordest hanno men che niente in comune, ma è per far vedere com'erano quei razzi.


Razzi antigrandine

E che fine ha fatto il prode Anselmo con la sua credenza piena di TNT? E morto di vecchiaia e la sua casa è ancora in piedi, come tutte le altre.
Proprio altri tempi... ma altri altri  A L T R I.

 
 
 

Grimeton a log!

Post n°281 pubblicato il 30 Giugno 2014 da paoloalbert

Stavolta di chimica non c'è niente di niente, l'argomento è solo radioricezione; il breve testo che segue è, diciamo così, dedicato a qualche appassionato che per puro caso passasse da queste parti.

Nel post n.270 (17 marzo) avevo presentato una antenna a telaio per le VLF, ovvero dedicata alla ricezione delle onde lunghissime.
In particolar modo si pensava di testarla il 29 giugno, in occasione della brevissima messa in funzione annuale di quello storico trasmettitore svedese di Grimeton (ved. post n.269).
Ora la data è arrivata e con l'amico Silverio (in foto vicino all'antenna) armati di positive speranze ci siamo accinti alla prova.

E' utile fare una sorta di analogia, tanto per capire.
Ricevere Grimeton NON è solo un esercizio di radioricezione verso una stazione difficile, come ce ne sono tantissime: ricevere la SAQ è come recarsi ad un safari fotografico e riprendere l'unico DINOSAURO ancora vivo e vegeto...
Per chi volesse approfondire, Link1 e Link2.

La frequenza di ricezione è 17,2 KHz, corrispondente ad una lunghezza d'onda di 17,442 chilometri (chilometri, non metri... se non fosse radiofrequenza saremmo quasi in banda audio!).
Il nominativo della stazione è SAQ ed il modo di emissione CW, ovvero portante telegrafica non modulata.
La propagazione è per onda di terra senza riflessioni ionosferiche, con notevolissima attenuazione dalla Svezia.
Il setup di ricezione consisteva in un voltmetro selettivo Wandel&Golterman SPM-15, nel software Argo e nell'antenna loop sintonizzabile citata.
L'emissione della SAQ partiva alle ore 08:30 UTC e durava mezz'ora, in concomitanza con l'evento del decennale dell'acquisizione dello status di Patrimonio dell'Umanità dell'UNESCO da parte della stazione stessa.

La prova di ricezione ha avuto pieno successo, confermando l'efficienza dell'antenna e la sensibilità dell'SPM-15.
Il segnale era fortissimo (e qui devo ricordare che tutto è relativo...!) e perfettamente intelleggibile nella serie di punti e linee del vecchio Morse.
Lo spettrogramma di Argo, poco nitido, non fa onore alla perfetta ricezione ad orecchio, ma pur con qualche difficoltà si riescono a vedere (più verso destra) i tre punti della S, il punto-linea della A e le due linee-punto-linea della Q.

Una bella esperienza, decisamente istruttiva per gli appassionati anche di queste cose.

Grimeton 1

Silverio è pronto alla ricezione...

  Grimeton 2

L'SPM-15 è sintonizzato...

Grimeton 4

Lo spettrogramma Argo è poco nitido ma accettabile...

 
 
 

Una miniera di antociani

Post n°280 pubblicato il 28 Giugno 2014 da paoloalbert

Ho vicino a casa ancora qualche ciliegio di quelle antiche qualità che mio nonno piantò molti decenni fa; purtroppo molte piante non sono sopravvissute alla terribile estate del 2003, quando il calore tropicale e la siccità fecero strage di alberi da frutto nella mia zona, ma ne rimane tuttavia ancora qualcuna.
Quella che presento è una delle residue specie di ciliege "selvatiche", non coltivate per il frutto e del tutto in via di estinzione: morta questa pianta... addio per sempre, non saprei proprio dove reperire la particolare qualità.
Una volta erano abbastanza diffuse e può darsi che in qualche località lo siano ancora.

 

ciliege antiche


Si tratta di una ciliegia molto piccola, di forma ovoidale e dal lunghissimo gambo; a maturazione assume un colore praticamente nero ed il sapore è dolcissimo, una vera ghiottoneria per gli uccelli (o almeno lo era quando gli uccelli riempivano il cielo...).

ciliege piccole nere


Schiacciata fra le dita rilascia un succo estremamente colorante e persistente e la pelle rimane macchiata per molto tempo.
Dopo averne raccolte un po' sembra di aver giocato a far la sintesi di qualche diazocomposto, e raramente ho visto qualcosa di simile in un frutto.
Naturalmente non hanno mai avuto alcun valore commerciale date le piccole dimensioni e le caratteristiche del frutto, assai tenero e delicato al contatto.
Anche la raccolta costuirebbe un problema insormontabile e sarebbe del tutto antieconomica.
Queste ciliegine, che non trovo in alcuna immagine di Google, rimangono quindi una pura curiosità botanica, della quale varietà mi piacerebbe conoscere il nome scientifico.

Ho titolato "una miniera di antociani" perchè questi numerosi composti glicosidici (ved.) sono i coloranti naturali dei fiori e dei frutti e si basano su questa molecola:

antociani


Sostituendo variamente gli -R con idrogeno -H, ossidrile -OH e metossile -OCH3, si hanno i coloranti specifici per le specie vegetali interessate.

Un paio di gocce di succo bastano a colorare decisamente una intera provetta d'acqua, vista la quantità industriale di antocianine presenti in questi antichi frutti.
Questi coloranti sono degli indicatori sensibili al pH... e naturalmente l'ho verificato trasformando in tornasole un paio di gocce di succo delle ciliege di mio nonno.
In ambiente neutro il colore è violetto, in ambiente acido rosso chiaro e in quello alcalino blù, tutto secondo le aspettative.

Dicono che gli antociani abbiano ottime proprietà antiossidanti e in definitiva facciano bene... beh allora oggi, dopo la raccolta, mi hanno fatto decisamente bene, e "dentro" devo essere colorato come una boccetta d'inchiostro.

 
 
 

Carburo e...?

Post n°279 pubblicato il 07 Giugno 2014 da paoloalbert

Non mi era mai capitato di vedere in tale quantità questo materiale aderente come una spessa crosta metallica su un pezzo di carburo di calcio, ma solo come piccole inclusioni.
Il CaC2 commerciale, per coloro che non l'avessero mai visto, si presenta come dei "sassi" irregolari e spigolosi di colore da grigio chiaro a quasi nero; se la frattura è freschissima il colore è rossastro.

Carburo di calcio La forma dei frammenti deriva dalla frantumazione di una massa fusa al forno elettrico a oltre 2000° e i pezzi rapidamente imbianchiscono e sfioriscono per reazione con l'umidità atmosferica e vanno conservati in recipienti a tenuta ermetica.
E' interessante questo vecchio e strabico materiale; mi piace perchè strizza l'occhio da una parte alla chimica inorganica e dall'altra all'organica, addirittura quella  col triplo legame tra due atomi di carbonio: infatti è lo storico padre dell'acetilene H-C≡C-H.

Wohler ottenne il CaC2 la prima volta un secolo e mezzo fa, scaldando al rosso carbone assieme a una lega di calcio e zinco; risale ad una trentina di anni dopo il primo brevetto che rispecchia ancora l'attuale procedimento industriale, consistente nel riscaldare al forno elettrico con elettrodi di grafite una miscela di calce viva (ossido di calcio CaO) e carbone.
In funzione della composizione dei materiali di partenza si formano ovviamente anche molti altri prodotti secondari, che influiscono sulla purezza del carburo, che è di circa l'85%: e vi è così CaO (ossido di calcio residuo), CaS (solfuro), Ca3N2 (nitruro), SiC (carburo di silicio), Ca3P2 (fosfuro).
E' a causa soprattutto del fosfuro il caratteristico odore agliaceo dell'acetilene che si genera da carburo di calcio tecnico e acqua, dovuto alla presenza di fosfina, PH3.
Ma vi può essere anche qualche altra "impurezza".

Come mosta l'immagine qui sotto, su un frammento di carburo ho trovato una significativa crosta eterogenea, di aspetto decisamente "metallico".

Lega ferro-silicio


Purtroppo non sono riuscito a rendere bene in foto il colore, che appare più grigio di quello che è in realtà, di una tonalità leggermente piritica.
La parte bianca sottostante è il carburo, che si sta lentamente consumando a forza di estrarre lo strano pezzo dal contenitore per maneggiarlo.
La crosta in oggetto, formatasi durante la sintesi a causa  di impurezze locali nel materiale di partenza, ha dimostrato di non reagire con l'acqua e addirittura con molta difficoltà con HCl bollente.
Incuriosito, ho condotto una analisi di massima, partendo da un dato iniziale fondamentale: la crosta era assolutamente ferromagnetica...
Ne ho sciolto un frammento in acqua regia, pur nella quale si è avuto un residuo insolubile.
La soluzione (inesorabilmente gialla, l'elemento 26 mi perseguita...) ha reagito come era logico a tutti i semplici test per il ferro.
Il residuo insolubile, trattato a caldo con acido fluoridrico, si è parzialmente sciolto dimostrando la presenza di silice, e quindi di silicio.
Si è avuto un ulteriore residuo nero insolubile anche in H2F2, quasi sicuramente SiC, carburo di silicio o silicio.
Questa resistentissima crosta metallica, che come dicevo non avevo mai visto in maniera così significativa, si è dimostrata quindi essenzialmente composta da una lega ferro-silicio, sicuramente originata da impurezze di minerali di ferro presenti nel calcare o nel coke utilizzati per la sintesi del carburo.

Una volta le fabbriche di CaC2 erano moltissime anche in Italia; al giorno d'oggi l'acetilene, che rimane una importantissima materia prima per l'industria chimica, si produce in tutt'altro modo (ved.) e le fabbriche stesse non esistono più o hanno cambiato destinazione.
Non ho quindi idea da dove possa giungere il pezzo in mio possesso, ma si tratterebbe solo di semplice curiosità.

 
 
 

Biciclette, chiocciole e carburi

Post n°278 pubblicato il 31 Maggio 2014 da paoloalbert

C'è stato un periodo nel quale (nella mia zona) tante famiglie contadine avevano in casa una bella latta piena di pezzi di carburo (di calcio, CaC2), che si presenta più o meno come dei "sassi" di forma irregolare.
Quando la provvista finiva si andava nella drogheria del paese e la si ricostituiva facilmente con pochissime lire al chilo.
A cosa serviva? Semplicemente ad alimentare delle caratteristiche lampade per la ricerca notturna delle chiocciole (per carità non confondiamo le chiocciole" con le "lumache", che sono tutt'altre bestie!) dopo una giornata piovosa.
Questi cercatori uscivano all'imbrunire con la loro potente fonte di luce di origine chimica e costeggiando le siepi tornavano poco dopo col loro molluschico bottino, fonte di proteine a buon mercato quando le proteine, diciamo quelle più appetibili, allora a buon mercato non erano.
La fiamma dell'acetilene, se ben regolata nel rapporto gas/aria è luminosissima (oltre che caldissima) e si presta egregiamente per l'illuminazione.
Le lampade più diffuse erano simili a questa a sinistra:


lampada acetilene   lampada acetilene bicicletta


e questa lampada c'era pure identica (ma non così arrugginita!) anche a casa mia; ma come luce di emergenza, dato che nessuno dei miei famigliari è mai andato a cercar chiocciole.
Ed un reperto sopravvissuto per decenni era pure la vecchia lampada a carburo per la bicicletta di mio nonno, con la fiamma capace di resistere alle sue robuste pedalate... ecco com'era, foto a destra!

Con questi attrezzi io così facevo le prime fanciullesche e caute generazioni di acetilene, con conseguente stupore per la sua luce abbagliante, imparando contemporaneamente ad aver rispetto per questo gas che non scherza.

Dato che in rete si trova tutto quel che si vuole, dico solo due parole sul funzionamento, analogo sia per una piccola lampada come quella da bici che per un gasogeno industriale.
Il carburo di calcio reagisce vivamente con l'acqua secondo la reazione:

CaC2 + 2 H2O --> C2H2 + Ca(OH)2

Nel contenitore inferiore si mettevano i pezzi di carburo ed in quello superiore l'acqua; una piccola valvolina regolabile permetteva di far gocciolare l'acqua sul CaC2 e l'acetilene che si svolgeva veniva portata ad uno speciale beccuccio con due minutissimi forellini contrapposti con uno speciale angolo; questo artificio faceva sì che la fiamma fosse luminosissima e poco fuligginosa.
La quantità di luce seguiva direttamente la quantità d'acqua rilasciata: più acqua più luce, e viceversa, come un acceleratore.
Tenendo presente che un grammo di carburo sviluppa circa 300 ml di acetilene, con una manciata di "sassi" ed economizzando l'acqua si potevano avere ore di buona autonomia luminosa.

Ci sarebbe molto da dire sul buon vecchio carburo e la sua irrequietissima figlia acetilene con quel suggestivo odorino fosfinico, ma termino qui.
La prossima volta il protagonista della storiella sarà un semplice pezzetto di CaC2, ma un po' anomalo, non l'avevo mai visto così.

 
 
 

Esagerazioni in un senso e nell'altro

Post n°277 pubblicato il 24 Maggio 2014 da paoloalbert

Mio padre da giovane (mentre io ero ancora nello spazio cosmico) rischiò quasi di ammazzarsi col carburo.
Intendiamoci subito: niente a che vedere coi botti di Youtube, niente di niente a che vedere con qualche esperimento demenziale che si vede in rete.
Il fatto è che negli anni trenta, quando fu costruita la casa montana nella quale trascorro parecchio tempo, non vi era in zona la corrente elettrica e l'illuminazione in qualche caso era ad acetilene, fornita da un gasogeno domestico alimentato ovviamente a carburo di calcio e acqua.
Il generatore era molto simile a questo:

gasogeno acetilene


Praticamente nelle stanze principali della casa dei miei nonni al posto dei fili elettrici correvano dei tubi in ferro da un quarto di pollice che portavano il gas C2H2 dal gasogeno (situato in solaio) ai beccucci delle lucerne a gas.
Insomma, una versione miniaturizzata di una Londra del periodo gotico... convenite che la mia casa di allora doveva essere da questo punto di vista prettamente tecnologico una vera meraviglia.
Più tardi, nel dopoguerra, arrivò la SEI (Società Elettrica Interprovinciale) e i tubi di questo pericoloso impianto furono immediatamente sostituiti con fili esterni a 125 volt su isolatori di porcellana, figuriamoci con quanto piacere.

Dicevo che mio padre se la vide molto brutta: l'incidente successe perchè lo mandarono di sera a controllare la riserva di carburo, e lo mandarono... CON LA CANDELA!
Egli aprì la scatola di latta contenente il CaC2, avvicinò il lume e lascio immaginare la goduria dell'acetilene nel sentirsi baciata da una fiamma!
C'è forse una sostanza gassosa più infiammabile ed esplosiva dell'acetilene?
No, non credo che ci sia.
L'acetilene è terribile da questo punto di vista: decomporsi violentemente è lo scopo della sua vita e lo fa in un rapporto gas/aria veramente da record; praticamente qualsiasi miscela si faccia cade sempre in un range esplosivo.
Morale: il babbo si fece abbastanza male e l'esperienza fu tremenda ma non vi furono conseguenze gravi e io potei anni dopo discendere tranquillamente dallo spazio.

Così va il mondo: una volta si esagerava, per carenza di informazioni, in un senso.

Oggi si stra-esagera, burocratizzando tutto per carenza d'intelligenza, nell'altro.

 
 
 

Work in progress...

Post n°276 pubblicato il 12 Maggio 2014 da paoloalbert

 

casa in costruzione

 

Impellenti lavori chiamano...  in questo periodo mi trovo a dover avere più dimestichezza con secchiate di malta e polvere di mattoni che con becher e gentili polverine chimiche!

Blog, abbi pazienza... prima o poi finirà anche questa storia e tornerò a dedicarti un po' di tempo.

 
 
 

Ancora qualcosina sul selenio

Post n°275 pubblicato il 30 Aprile 2014 da paoloalbert

Dopo il rilassante ambiente dell'isola del Minotauro, un po' di chimica.
Esiste un interessante metodo per la determinazione qualitativa del selenio, che abbina alla estrema semplicità di esecuzione anche una notevolissima sensibilità (una decina di ppm); tale metodo, consigliato da una dotta fonte che chiamerò A., sfrutta la particolare colorazione di una delle forma allotropiche del selenio, quella rossa.
Il selenio si presenta anche sotto gli allotropi nero e grigio, e quando questo elemento è sotto quest'ultima forma ha spiccate proprietà semiconduttrici.

Chi non ricorda (non mi rivolgo ai giovanissimi...) i vecchi esposimetri, detti appunto "al selenio", esibiti trionfalmente dagli appassionati di fotografia di qualche decennio fa? L'esposimetro era la macchinetta che distingeva un vero "fotografo" da un qualsiasi dilettante della domenica.
Ricordo che la mia prima reflex (la famosa Zenith, made in CCCP) non l'aveva incorporato, e quindi allora giravo armato anche di un vecchio trabiccoletto al selenio, che mi aiutava ad esporre correttamente le foto che poi avrei sviluppato in camera oscura, con i reagenti che i fotografi insistevano (e insistono) a chiamare "acidi".

Sempre lui, l'elemento intendo, ebbe anche un breve ed intenso momento di gloria in campo elettronico a cavallo tra gli anni '50 e '60, quando fu molto usato negli apparecchi a valvole quale raddrizzatore per la tensione anodica.
Con il semplice dispositivo che si vede qui sotto

Raddrizzatore al selenio

si riusciva a risparmiare due volte: sia una valvola (la raddrizzatrice), sia l'energia per il suo riscaldamento.
Questo fu uno dei primi colpi mortali che i semiconduttori assestavano alle loro calde concorrenti, e che alla fine avrebbero portato alla loro estinzione.

Ma torniamo a noi e alla chimica di oggi.
Mi è recentemente venuta in mano una piastrina di zinco e ho voluto provare il test di A. per il selenio.
Mi serviva una minima quantità di selenito di potassio K2SeO3 per condurre la prova e quindi sono partito da questa fase.
Il selenio si ossida facilmente ad acido selenioso H2SeO3 con acido nitrico concentrato, secondo la reazione:

3 Se + 4 HNO3 + H2O --> 3 H2SeO3 + 4 NO

Si pone in capsula una puntina di spatola di Se, si aggiunge un eccesso di HNO3, e si scalda fino ad evaporazione (in locale adatto e senza esagerare con la temperatura!), eventualmente ripetendo l'operazione.
La polvere grigia si scioglie e si ottiene alla fine una crosticina bianca di acido selenioso H2SeO3.
Si pone in una provetta con qualche ml di acqua e qualche goccia di KOH ed ecco pronto per il passaggio successivo un bel campioncino di selenito di potassio.
In presenza di opportuni riducenti, come i solfiti in ambiente fortemente acido, l'acido selenioso e i rispettivi sali vengono ridotti a selenio rosso, di colore molto caratteristico.

Sono partito da circa 1 ml di una soluzione diluitissima di selenito (non ho quantificato ma il Se era proprio poco), vi si scioglie una puntina di spatola di K metabisolfito K2S2O5, e si aggiunge cautamente 1 ml di acido solforico concentrato.
Se il selenio non è proprio in tracce appare subito una colorazione rossa, altrimenti porre un paio di minuti in acqua bollente ed apparirà la colorazione.
Ho provato varie volte questa procedura ed ho verificato che il metodo non è per niente critico e la colorazione rossa caratteristica si evidenzia con facilità, anche in presenza di altri elementi, come il rame, che non interferisce nemmeno se presente in abbondanza.

Selenio rosso

La provetta (inquinata con rame) evidenzia la presenza di selenio; la fotografia è vergognosamente povera ma in qualche modo rende l'idea.

Il Se4+ viene ridotto ad elemento nella forma rossa anche dallo zinco, secondo la reazione:

H2SeO3 + 2 Zn + 4 HCl --> Se + 2 ZnCl2 + 3 H2O

Si pulisce accuratamente una lamina di zinco con carta vetrata, portando al vivo il metallo, e subito vi si pongono un paio di gocce di soluzione di Se4+ in soluzione debolmente cloridrica.
Ben presto apparirà una macchia rossa o di color bronzeo, in funzione della concentrazione in Se.
Naturalmente con questo metodo non devono essere presenti metalli riducibili dallo zinco (come il rame, ecc.) che maschererebbero in nero l'eventuale macchia rossa.

Ecco il risultato di questo selenico test sullo zinco ben cartavetratato: nessun dubbio sulla presenza dell'elemento!

Selenio rosso

 

 
 
 

Intervallo cretese

Post n°274 pubblicato il 17 Aprile 2014 da paoloalbert

Falasarna
                                                       
                                                Tramonto a Falasarna


Sulla penisola di Gramvousa

Gramvousa

 

 
 
 

"Analizziamo" la cenere

Post n°273 pubblicato il 09 Aprile 2014 da paoloalbert

L'analisi che segue non ha niente a che fare con le vere analisi quantitative, assai rigorose nell'esecuzione, ma è fatta senza pretese dato che non mi interessavano le finezze accademiche ma solo l'ordine di grandezza del contenuto in K2CO3.

Volevo dunque sapere, provandolo di persona, quanto carbonato di potassio ci fosse nella cenere della mia stufa, che brucia legna di tipo misto, fra la quale anche alcune assicelle delle cassettine della frutta (finchè non le faranno tutte di plastica) usate nella fase di accensione.
Ho preso dunque 45 g di cenere (ne avevo pesati 50, ma ho poi separato 1,5 g di carbone incombusto e 3,5 g di chiodini da imballaggio resistenti al fuoco...) e li ho posti in un becher grande con 700 ml di acqua.
Ho portato all'ebollizione, lasciato riposare e filtrato, ottenendo un liquido perfettamente limpido come quello che si usava un tempo per il bucato descritto nel post precedente.

 

cenere 1  cenere 2

A questo punto tutto il K2CO3 è stato estratto ed il pH di questa soluzione è poco meno di 12, quindi molto alcalino come previsto.
(Il residuo insolubile rimasto sul filtro contiene molto CaCO3 ed è parzialmente solubile in HCl, ma non ho approfondito questa parte dell'analisi).
Ho poi portato all'ebollizione per qualche ora, fino ad evaporazione completa del liquido.
Circa a metà dell'operazione ho filtrato ulteriormente, per separe una certa quantità di carbonato di calcio che era ulteriormente precipitato durante l'ebollizione.
Alla fine, tirando a secchezza, ho recuperato 1,5 g di K2CO3, equivalenti al 3,3% sulla cenere di partenza.
Questo è il dato che cercavo.

 

cenere 3


Naturalmente oltre al potassio si concentra in questo modo anche il pochissimo carbonato di sodio e il giallino delle impurezze, ma ciò non inficia il risultato di questa grossolana analisi.

Mi son poi divertito a "confermare" il potassio sul sale prodotto, provandolo sia alla fiamma (senza vetrino al cobalto il giallo del sodio inevitabilmente si vede) sia con il test al cobaltinitrito e, visto che il K è abbondante, anche con l'acido tartarico.
Una puntina di cinereo residuo in qualche ml di acqua distillata forniscono un deciso precipitato giallo di cobaltinirito sodico potassico NaK2[Co(NO2)6 trattandolo con qualche goccia di una soluzione di cobaltinitrito sodico.

cenere 4  cenere 5

cenere 6Una altrettanta puntina (un po' più abbondante, per la molto minore sensibilità del metodo) fornisce un precipitato microcristallino di tartrato acido di potassio quando trattata a pH circa 3-4 con una soluzione di acido tartarico e dopo opportuno sfregamento delle pareti della provetta.


Ecco l'opalescenza del cremor di tartaro con questo  poco sensibile metodo di analisi, ma che qui ci stava.

E' interessante ricordare che in passato l'idrossido di potassio KOH veniva prodotto per "caustificazione", trattando il K2CO3 (prodotto col metodo sopra descritto) con calce spenta, ovvero con Ca(OH)2.
Precipitava il carbonato di calcio insolubile e rimaneva in soluzione la potassa caustica, usata per gli impieghi chimici più svariati.

Ma questo è un altro discorso... questa volta mi interessava solo verificare quanto carbonato di potassio metteva in gioco la buonanima di mia nonna Beatrice per la sua lissia.

 
 
 

Facciamo la "lissia"?

Post n°272 pubblicato il 03 Aprile 2014 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

D'inverno succede che di pratico faccio poco o niente perchè nella stagione appena passata il lab è semichiuso, là dentro fa freddo ed è noto che le sintesi vengono male se fatte con la giacca a vento.
Ora che la primavera è arrivata (e senza tutto quello schifo di pioggia dell'anno scorso!) tra una cosa e l'altra ho sparso nell'orto l'ultimo cassettino della cenere della stufa e così facendo per associazione di idee mi son ricordato della "lissia" che mia nonna Beatrice faceva negli anni '50.
Ma di che diavolo si tratta? Cos'è questa lissia"?
Si trattava semplicemente di fare il bucato, ma non quello consueto settimanale.
La lissia era un bucatone grande e importante, come per spazzar via con l'estate imminente le lordure di un anno intero.
Venivano lavate soprattutto montagne di lenzuola e tovaglie, tessute vuoi nel pesante cotone del dopoguerra oppure nel freschissimo lino dei corredi e ingiallite  dall'umano giacere o desinare oppure dal calore degli scaldaletti a brace che costituivano in quei tempi l'unico riscaldamento ammesso nelle camere degli inverni di allora, che non erano certo quegli invernucoli monsonici e tiepidi come gli ultimi attuali.
La lissia la facevano (o meglio, la facevano fare) soprattutto le famiglie benestanti di campagna, che potevano permettersi una adeguata ridondanza nella biancheria di casa, e magari la presenza di qualche robusta ragazzotta che a forza di braccia riuscisse a voltare e rivoltare i panni nella grande tinozza bollente.
Se vogliamo dirla in toscano, la lissia è il ranno.

E qui fortunatamente entra la parte chimica del discorso, perchè il protagonista di oggi è il carbonato di potassio, K2CO3.
Infatti l'ingrediente fondamentale della lissia era la cenere di legna, e la cenere di legna contiene quel buonissimo detergente alcalino che è appunto il K2CO3.
Si poneva in un gran calderone di ferro (o talvolta di rame) un centinaio di litri d'acqua e vi si aggiungevano alcuni chili di cenere, ben setacciata dai residui di carbone incombusto, e si accendeva il fuoco.
Si faceva bollire e poi si decantava e filtrava l'acqua attraverso una tela per separare il più possibile il residuo insolubile dalla soluzione.
Il termine locale "lissia" deriva infatti dall'altro più esplicito "lissiva", il quale a sua volta è deformazione di "liscivia", e lisciviare tutti sappiamo che vuol dire trattare con acqua un solido per asportarne le sostanze solubili.

Nella soluzione, caldissima e molto alcalina, venivano poi immersi i panni da lavare, rimescolati prima con un bastone e poi al diminuire del calore battuti e ribattuti dalla lavandaia di turno.
Avete presente quelle barzellette in cui si vede l'esploratore messo nel pentolone dai cannibali? Bene, più o meno così era l'incipit della lissia, con le lenzuola al posto dell'esploratore, naturalmente.
I panni, pulitissimi e profumatissimi di bucato, venivano poi stesi su lunghi fili di ferro zincato tesi fra gli alberi, le cui immagini, oggi falsissime e stereotipate, sopravvivono ancora nell'odierna pubblicità di alcuni detersivi, che mostrano sorridenti quanto inesistenti massaie nell'eden fiorito e insulso del "più bianco non si può" televisivo.

Ma la cenere contiene veramente carbonato di potassio? Ma quanto ne contiene?
Avendo molta cenere a disposizione nel cassettino della mia stufa, ho fatto un piccolo test senza pretese sulla medesima, ma senza arrivare fino in fondo... cioè non ho fatto la lissia ma mi sono fermato alla fase esclusivamente chimica della faccenda.

Per non farla qui troppo lunga, continuerò il discorso la prossima volta; intanto vado a preparare becher e provette.

 
 
 

Due steppers per Arduino

Post n°271 pubblicato il 24 Marzo 2014 da paoloalbert

Dopo un po' che ci giocherello, il microcontrollore Arduino comincia a dare i primi frutti.
Intanto ho capito quegli accidenti di punti e virgole e parentesi graffe del linguaggio C che subito mi avevano preso in contropiede, e questa è già una bella cosa.
Poi mi sono procurato due bei motorini passo-passo (stepper) per vedere se riuscivo a farli girare come volevo io, ovvero a totale piacimento di un programmatore ancora molto in erba.
Non solo ho visto che ci si riesce abbastanza facilmente ma che è anche molto divertente!
Come il solito rimando a Google per le informazioni approfondite su questo geniale tipo di motori "robotici", oggi usatissimi in tutti i servomeccanismi (esempio tipico nelle stampanti).
Quelli di cui parlo compiono un giro in 200 passi, quindi si muovono con la risoluzione di 360/200=1,8 gradi, indifferentemente sia in avanti che indietro e con velocità anche minime.
Esistono motori bipolari (a 4 fili di comando) e unipolari (a 5 o 6 fili) e la loro rotazione non avviene applicando una semplice tensione in corrente continua ai morsetti ma girano solo se pilotati con degli impulsi in fase opportuna forniti da specifici circuiti digitali.
Arduino (fra le infinite altre sue possibilità) si presta perfettamente al pilotaggio di questi motori: basta dargli in pasto il giusto software e lui sputa fuori gli impulsi corretti... fasati, dritti, rovesci, lunghi o corti!

C'è solo il problema di amplificare in corrente questi segnali, perchè il piccoletto è in grado di fornire solo 40 mA per ogni porta di uscita, mentre il picco di corrente richiesto per gli avvolgimenti dei motori è molto più elevato.
Vi sono circuiti integrati specifici per questo problema, ma ho voluto risolverlo in maniera semplice ed economica usando dei transistor darlington di potenza (BDX53C) in un circuito semplicissimo, la cui realizzazione si vede in figura su basetta millefori e adatta a due motori.

Arduino due motori 1

Ogni transistor (ne servono 4 per motore) è accompagnato da un indispensabile diodo schottky (1N5819) tra collettore ed emettitore per proteggerlo dalle sovratensioni e per regolarizzare il pilotaggio; i transistor non hanno bisogno (per piccoli motori) di dissipatore termico perchè lavorano in saturazione off-on e scaldano pochissimo.
Sulla basetta entrano gli otto fili di comando più i due dell'alimentazione a 5 V per il motore (il negativo è in comune con Arduino) ed escono gli otto fili per gli avvolgimenti (più i quattro comuni positivi in parallelo, essendo in motori usati di tipo unipolare a sei fili).

 

Arduino due motori 2


Ecco il semplicissimo listato che ho scritto per provare la basetta, da caricare su Arduino con il compilatore IDE.
Questo programmino fa girare alternativamente i due motorini in questo modo:

- il primo in maniera del tutto casuale in un senso e nell'altro e in un range tra un minimo di 5 passi (9 gradi) e un massimo di 200 (un giro);
- il secondo in avanti e di un solo passo alla volta (1,8 gradi)

#include
int steps=200;
int pausa=100;
int velocita1=120;
int velocita2=10;
int passiMin=5;
int passiMax=200;
int steps1=0;
int steps2=1;
Stepper motore_1(steps,11,10,9,8);
Stepper motore_2(steps,7,6,5,4);

void setup() {
 
  randomSeed(analogRead(0));
  motore_1.setSpeed(velocita1);
  motore_2.setSpeed(velocita2);
}
 
void loop() {
 
  int casual_1=random(passiMin,passiMax);
  motore_1.step(casual_1);
  delay(pausa);
  motore_2.step(steps2);
  delay(pausa);
  motore_1.step(-casual_1);
  delay(pausa);
}


E' un piacere vedere come i motorini rispondono ai parametri forniti via software... e insistendo a guardarli nelle loro evoluzioni c'è solo il rischio di rimanere ipnotizzati.

 
 
 

Antenna a telaio per LF e VLF

Post n°270 pubblicato il 17 Marzo 2014 da paoloalbert

Tutti avranno visto, dal vero o in immagine, quelle belle antenne "della bisnonna" costituite da una struttura in legno più o meno elaborata a forma di rombo o di quadrato con avvolte alla periferia delle spire di filo, come quella in figura, adatta ad una radio molto vintage posta in un salotto borghese degli anni '20.

Telaio vintage

Questa è una classica antenna a telaio, molto efficiente (se ben dimensionata e accordata) per la radioricezione delle stazioni in onda lunga in auge in quel periodo.
Vi sono dei casi in cui questo tipo di antenne fanno ancora il loro dovere ed in certi casi sono insostituibili; naturalmente si tratta di esigenze particolari, come quella che vado a descrivere.

Avevo bisogno (come accennato precedetemente) di un dispositivo di ricezione per frequenze al di sotto dei 100 KHz e per segnali molto deboli.
Ho fatto l'esempio della stazione di Grimeton a 17,2 KHz, che arriva dalla Svezia solo per onda di terra (non riflessa) e quindi estremamente attenuata.

Senza entrare in ulteriori particolari (il discorso sulle antenne e sulla propagazione si farebbe interminabile, e dovrei pure cambiare il titolo del blog...) dico solo che per queste frequenze così basse può essere una ottima scelta una antenna accordata che sfrutti l'effetto risonanza di un grande circuito LC (induttanza, capacità).
In pratica una antenna a telaio (ma non da salotto!) con un sistema di accordo che permetta di variarne la sintonia in modo continuo tra i 100 e i 10 KHz (siamo sui 30 Km di lunghezza d'onda...).
Lo schema dell'antenna è un semplice circuito LC accordabile:

Schema loop

                            Ed ecco la realizzazione pratica:

Antenna a telaio VLF


Le dimensioni sono 115 cm di lato (la sezione del canale è ad U, larga 8 cm) ed il peso complessivo alla fine è risultato non indifferente.
Essendo nettamente direttiva va montata su opportuno supporto girevole (fissato lungo la diagonale posteriore) in modo da poterla orientare verso la stazione trasmittente.
La struttura è in legno multistrato e serve a contenere i 220 metri di filo da 0,75 mmq che formano la bobinona, con un'induttanza di circa 10 mH su una resistenza di pochi ohm, in modo da avere un Q il più alto possibile (omissis...).
Con la capacità residua di un condensatore variabile quadruplo da 2000 pF tutto aperto, il circuito risuona poco sotto i 100 KHz, come voluto.
Con il variabile tutto chiuso la risonanza scende a 37 KHz e tramite l'inserimento progressivo di altri condensatori fissi in parallelo si arriva fin sotto i 10 KHz con una capacità complessiva di circa 30000 pF. Tutti i componenti devono essere di ottima qualità.

Il condensatore variabileAnche se lo schema sembra banale, la realizzazione ha richiesto molto più tempo del previsto.
Oltre alla costruzione della struttura, all'inizio avevo avvolto 500 metri (!) di filo per ottenere subito una induttanza molto elevata per poi poter usare meno capacità possibile, dato che in un circuito LC il rendimento è maggiore quando è alto il rapporto induttanza/capacità.
Con tante spire ottenevo però solo una fortissima autorisonanza (dovuta alla capacità parassita fra le spire) che non riuscivo ad eliminare, ed in pratica nessuna sintonia era possibile.

Eliminando pian piano il filo in eccesso (e ogni volta controllando la risonanza con generatore ed oscilloscopio) sono giunto finalmente ai dati di induttanza/capacità detti sopra, che ritengo siano ottimali per questa specifica costruzione.
Il segnale da inviare al ricevitore con un cavo coassiale viene prelevato con un link di una sola spira avvolta sopra la bobina principale e la sintonia (oltre a quella del ricevitore) viene fatta regolando il condensatore varabile per il massimo segnale, inserendo quando richiesto i condensatori aggiuntivi per scendere in frequenza.
La stazione DCF77 da Francoforte che fa da test campione si riceve ora naturalmente con un segnale fortissimo.
Pur non essendoci niente di nuovo da scoprire, lo studio della ricezione nel range di frequenze così basso può essere molto interessante per chi ama (anche) queste cose.
In aggiunta, il 29 giugno prossimo è prenotato: io e Silverio saremo finalmente pronti a sentire l'alternatore di Grimeton come si deve! SAQ...SAQ...SAQ...

(Qualcuno che ha letto fin qui osserverà che il mondo è proprio pieno di gente strana... Confermo. E' proprio vero!)

 
 
 

LF e VLF

Post n°269 pubblicato il 12 Marzo 2014 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Nella suddivisione dello spettro delle radioonde, una frequenza tra 300 e 30 KHz è definita LF (Low Frequency) mentre una tra 30 e 3 KHz VLF (Very Low Frequency).
Le lunghezze d'onda vanno, tra gli estremi delle due gamme, tra 1 chilometro e 100 chilometri.
La lunghezza d'onda (semplificando visivamente) è la distanza tra due creste adiacenti della sinusoide; per esempio nella gamma delle radiotrasmissioni FM la lunghezza d'onda è di circa tre metri, ovvero quando una cresta d'onda è uscita dall'antenna trasmittente, fa in tempo a percorrere appena tre metri prima che esca la successiva, pur allontanandosi essa alla velocità della luce!
Questo perchè la frequenza (che è il reciproco della lunghezza d'onda) è molto elevata, in gamma VHF circa 100 MHz.
E' ancora più elevata in apparecchi come i telefonini (UHF): qui l'onda riesce a percorrere appena una decina di centimetri prima che ne esca un'altra!
Nelle VLF invece accade esattamente il contrario e la sinusoide è estremamente rilassata, chilometri e chilometri tra una cresta e l'altra... mare lungo!
(Non si confondano queste distanze con la portata di una comunicazione: sono due cose assolutamente diverse).
Il range LF viene usato da alcuni particolari servizi:

- tra i 300 e i 400 KHz vi sono gli NDB (Non Directional Beacons) ovvero i vecchi radiofari, degli aiuti per la radionavigazione aeronautica che trasmettono in continuazione la loro sigla in codice morse molto lento.
BOA, BOA, BOA... per esempio è la voce del radiofaro di Bologna.

- tra i 280 e i 150 KHz vi sono le pochissime stazioni radio superstiti in onde lunghe. RAI Caltanissetta sui 189 KHz (l'unica italiana e di debolissima potenza) ha chiuso i battenti una decina di anni fa.

- attorno ai 100 KHz vi sono (erano) le stazioni Loran, sempre per la navigazione aeronautica.

- tra gli 80 e i 40 KHz trasmettono stazioni di tempo e frequenza campione, ma in tutto il mondo si contano sulle dita di una mano. Fa eccezione la famosissima DCF77 sui 77,5 KHz, la cui emissione serve a pilotare gli ormai diffusissimi orologi radiocontrollati. 
Ascoltando questa stazione si sente come battimento audio lo scandire dei secondi dell'ultrapreciso orologio al cesio della stazione di Maiflingen, che serve tutta Europa.

Nella gamma VLF sotto i 30 KHz (le vecchie onde miriametriche) le stazioni sono pochissime ed abbastanza esotiche come il sistema di radiolocalizzazione americano Omega (ora non più in uso) e quello russo Alfa ancora in funzione all'intorno dei 12 KHz.

Estremamente interessante dal punto di vista storico (e solo per questo val la pena di costruire un'antenna!) è la stazione svedese di Grimeton, che trasmette per un breve periodo e un paio di   volte all'anno (la vigilia di Natale e il 29 giugno) il suo nominativo, SAQ, sui 17,2 KHz.
Tutto qui? No, se si considera che il trasmettitore usa l'unico alternatore Alexanderson ad alta frequenza esistente al mondo e rimasto in funzione dal 1924: niente valvole, niente semiconduttori, solo un motore meccanicamente complicatissimo che gira, con i morsetti collegati all'antenna e alla terra.
Cinquanta tonnellate di purissima radioarcheologia!

E per farlo girare con esattezza micrometrica, un reostato fatto con enormi vasche di soluzione di NaOH (ecco che ci sta anche qui un atomo di chimica... il titolo del blog è rispettato :-) :-)).


Pochi sanno che la stazione di Grimeton è inserita tra i Patrimoni dell'Umanità dell'UNESCO
.

                               ---°°°OOO°°°---

Poichè ascoltare Grimeton fin quaggiù in Italia non è tanto facile (avendo un ricevitore VLF ovviamente), vogliamo costruire un'antenna adatta allo scopo ed esplorare nel contempo questo poco conosciuto range di frequenze al di sotto dei 100 KHz?
Siccome la risposta per quanto riguarda me e l'amico Silverio è decisamente affermativa, mi son preso l'incarico di costruire una antenna molto adatta per questi scopi; Silverio da parte sua ci metterà il ricevitore Wandel & Goltermann.
Per non farla troppo lunga presenterò il "telaietto" la prossima volta.

 
 
 

Risigalli, nicoli e spati di Bologna

Post n°268 pubblicato il 28 Febbraio 2014 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Ogni tanto (un paio di volte all'anno) apro a caso il libro di Felice Ambrosioni (1823) e me ne rileggo qualche pagina.
Oggi è venuta quella sull'Arsenico... Volete sentirla? E' qui sotto.
Riporto il testo esattamente come è scritto, saltando solo qualche passo poco significativo per non allungare troppo; chi avrà la pazienza di leggerlo, troverà anche giustificazione riguardo lo strano titolo che ho messo in testa al post.
Di mio, per maggiore chiarezza, aggiungo solo tra parentesi le formule chimiche dei composti di cui si parla.

Ecco dunque le parole del nostro ottocentesco farmacista di Pavia:

                              ---°°°OOO°°°---

-L'arsenico è un metallo che si rova in natura in istati differenti, ed in combinazione con alcuni metalli, ed allo solfo.
I Droghieri non conoscono, e vendono che quello in istato d'ossido (As2O3), ossia l'arsenico bianco, e quello combinato colle varie proporzioni di solfo, cioè come orpimento (As2S3) se in polvere gialla ranciata, e come Realgar (As4S4), o Risigallo se in pezzi d'un colore giallo-rosso.
...
L'arsenico bianco (As2O3) del commercio, altrimenti denominato veleno de' topi, e dai Chimici e Naturalisti Deutossido, oppure ossido bianco arsenicale, d'ordinario trovasi unito alle miniere d'argento solforato (Ag2S), a quelle del ferro (FeS2), del nicolo (NiS), e del cobalto (CoS); alle volte si scontra in istato d'ossido in cristalli tetraedri traparenti, ora in polvere bianca.
Alle miniere di Zmeof in Siberia, a Cornovailles in Inghilterra, a Freyberg in Sassonia, a S.Maria alle miniere in Francia si estrae in grande pel commercio, e per le arti.
Quello che abbiamo noi ordinariamente ci perviene da Ioachmisthal in Boemia, e da Rischeldorf nel Ducato dell'Assia.
In questi luoghi l'arsenico trovasi associato al cobalto, e per ricavarlo pongono la miniera in piccoli minuzzoli entro un fornello a riverbero, nella cui volta è praticato un condotto orizzontale.
L'arsenico abbruciando si ossida, prende l'ali, quindi si condensa, e si attacca alla gola del fornello; e siccome in questa prima operazione non è mai bianco come si vorrebbe, si sublima la seconda volta entro recipienti di ferro fuso col capitello fatto a cono, ed in questo modo si ha bastantemente puro.
...
Il Sig. Favre dice, che i Droghieri lo adulterano collo spato pesante (BaSO4), ossia pietra lucida di Bologna in polvere, e che sogliono frequentemente anche dare questo spato intiero per arsenico in pezzi, e che talvolta vi aggiungono dell'ossido di piombo bianco (PbCO3).
Questa sorta d'adulterazioni si saranno per avventura scontrate dal Sig. Favre in Francia.
Io ho trovato bensì della polvere di carbonato di calce (CaCO3) nell'arsenico, ma spato pesante, ed ossido bianco di piombo giammai.
...
L'arsenico bianco è destinato a varj usi.
I fabbricanti di vetro, e gli orefici lo destinano a favorire la fusione, e la purgazione delle sostanze nei loro crogiuoli. In Francia, ed in Inghilterra si adopera per la fabbricazione del così detto verde inglese (3Cu3(AsO3)2.Cu(C2H3O2)2); il tintore per rendere più solubili alcune sostanze coloranti; finalmente s'impiega per la fabbricazione dell'orpimento artificiale.
L'arsenico bianco è un veleno dei più potenti, ed attivi, esulcera, distrugge, e toglie la vitalità anche in piccolissime dosi; per la sua vendita adunque il Droghiere che ne è abilitato deve attenersi scrupolosamente alla Disposizione citata al Venerato Dispaccio del 30 dicembre 1819 dell'I.R. Camera Aulica di Vienna, che ha posto questo metallo nella classe de' veleni-

                               ---°°°OOO°°°---

Forte la suggestione di questi antichi testi coi loro Venerati Dispacci.
Mi piace estrarne solo un piccolissimo particolare: l'inveterata furbizia degli italiani (che in questo campo non sono secondi a nessuno) che la vincono sui francesi anche nel campo delle sofisticazioni: questi ultimi, che vogliono sempre fare i "sofisticati", utilizzavano il costoso spato pesante per "tagliare" l'anidride arseniosa; gli italiani, più grezzi ma più pratici, ottenevano il medesimo risultato con della volgarissima polvere di marmo a costo zero...

 
 
 

Due parole sul biossido di cloro

Post n°267 pubblicato il 20 Febbraio 2014 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

La volta scorsa in chiusura di post avevo accennato ai fiammiferi che Jean Chancel inventò allo sbocciare del diciannovesimo secolo.
Sai che bello poter avere qualcosa che potesse produrre il fuoco immediatamente quando voluto, economicamente e senza nessuna fatica!
Sembra una sciocchezza detto oggi... ma quanto c'è voluto per arrivarci? Dall'età della pietra fino al 1805.
Naturalmente poi l'evoluzione di questa geniale invenzione che portava il fuoco in tutte le tasche è continuata fino al secolo successivo.

Ma perchè si accendevano i fiammiferi di Chancel?
Intanto diciamo come erano fatti. Si trattava semplicemente di una asticciola di legno leggero e facilmente infiammabile con una capocchia fatta di una miscela di clorato di potassio, zucchero e colla.
Più o meno (in senso lato) come quelli attuali.
Solo che non si accendevano sfregandoli ma immergendone un attimo la testina in acido solforico.
(E aggiungo: sai che bello andare in giro con in tasca una boccettina di H2SO4 concentrato! Ma c'era chi lo faceva; del resto le nuove invenzioni non nascono già perfette, no? In questo caso riguardo i fiammiferi si trattava certamente della Release 1.0 e tutto è perdonato).

Se si getta qualche cristallino di KClO3 (ho detto qualche cristallino, non una punta di spatola...) in una provetta contenente un paio di ml di H2SO4 concentrato si sentirà un crepitio e si vede svilupparsi un colore giallo limone, dovuto al gas biossido di cloro ClO2.
Il clorato nell'acido solforico genera dell'acido clorico HClO3, che nell'ambiente di reazione si scompone istantaneamente secondo la reazione:

3 HClO3 --> HClO4 + 2 ClO2 + H2O

si forma per dismutazione acido perclorico, molto più stabile, e biossido di cloro gassoso.
Questo gas è terribilmente instabile e si decompone con straordinaria facilità esplodendo appena può farlo (ecco spiegati i microcrepitii che si sentivano nella provetta di prima).
Si decompone di certo, e lo fa con enorme piacere, in presenza di sostanze organiche, qualunque esse siano.
Se guardate su Youtube vedrete che è pieno di fiamme generate dalla chancelliana miscela di clorato e zucchero, accesa dalla goccia di acido solforico.
Ma si tratta di esperimenti inflazionati e grossolani che non mi piacciono particolarmente.

Allora, nella boccetta che tiene in tasca, avviene proprio una bella reazione quando Monsieur Chancel vi immerge il legnetto!
Abbiamo: clorato di potassio (ossidante per eccellenza), zucchero (sostanza organica combustibile), acido concentrato e biossido di cloro appena formato (suscettibile per eccellenza).
Volete che quest'ultimo non inneschi l'accensione di quella sensibile miscela comburente/combustibile? Infatti alla grande se l'innescava! E la capocchia prendeva fuoco appena sfiorata dall'acido. 
L'avrebbe fatto anche il legnone del mio amico, anche se refrattario ad ogni strofinio...


Il biossido di cloro si usa tutt'ora in notevoli quantità, diluitissimo in acqua o in gas (e allora non è pericoloso) come sbiancante per la polpa di legno e come disinfettante, ma lascio alle solite ricerche in rete per chi vuole approfondire.
In laboratorio lo si può prepare con minor pericolo (!) riscaldando leggermente una soluzione di una parte di KClO3 e 4,5 parti di acido ossalico in acido solforico diluito 1:3 - Si sviluppa anche anidride carbonica che diluisce il gas e lo rende più gestibile.

Vi sono altri metodi di perparazione (ved.), ma non sono esperimenti da fare con leggerezza, lo dico solo per completare queste due parole sul protagonista di oggi.
Questo gas si comporta come anidride mista in reazione con gli alcali e dà clorati e quei misteriosi sali che sono i cloriti, per es. KClO2.

2 KOH + 2 ClO2 --> KClO3 + KClO2 + H2O

Misteriosi nel senso che sono usati solo industrialmente e di solito nelle esperienze di lab non se ne parla se non del tutto eccezionalmente.
Quel meraviglioso libro di inorganica "storica" che è il mio vecchio Bruni aggiunge che una miscela di biossido di cloro e tricloruro di fosforo è chemioluminescente... che altro volere da questo permalosissimo gas che dice "guardatemi ma non toccatemi"?

 
 
 

La sfida del fiammifero

Post n°266 pubblicato il 12 Febbraio 2014 da paoloalbert
Foto di paoloalbert

Ve lo sognate oggi, nel duemilaquattordici, un ragazzetto che entra in una drogheria (ma quale drogheria! non esistono più da decenni le "drogherie"!) e si fa pesare, come fosse la cosa più normale del mondo, un etto di clorato di potassio?

Riuscite solo a IMMAGINARE una cosa del genere?
No, non ci potete riuscire, nemmeno con la fantasia.
Proprio quella roba lì? Il Satana dei sali? L'Innominabile? La sostanza più proibita del mondo? Ci stai raccontando delle favole, impossibile!
No, se foste stati ragazzetti quando lo ero io non vi meravigliereste.
Rimpiango di allora (e lo dico spesso e volentieri) la libertà di cui si godeva inconsciamente, come di una cosa che non sarebbe mai venuta meno.
Quella libertà mi manca proprio. Certo non per il KClO3 ma per tutto il resto.
La rimpiangono perfino (perchè la intuiscono, anche se non l'hanno conosciuta) i giovani lettori di quel magnifico libretto che è Zio Tungsteno di Oliver Sachs, che parla in definitiva della libertà, in una delle sue forme che hanno attinenza con la nostra chimica.
E parla pure della responsabilità, che oggi nessuno più vuole prendersi, a nessun titolo. E più si va in alto e peggio è.

Bene, dicevo, entro in una delle tre drogherie chimiche della città e mi prendo un etto di clorato. Problemi? Nessuno. Domande? Niente. Sei un terrorista? E cosa sarà mai un terrorista? Boh, forse un alieno, qualcuno del futuro... (futuro che poi è arrivato...).
Il KClO3 serviva allora come ecologicissimo diserbante per gli orti, che mio padre diluiva in acqua e spargeva all'inizio dell'estate sulle erbacce che avevano tenacemente resistito all'inverno.
Una settimana dopo le erbacce erano tutte bruciate e nessuna traccia di sostanze coll'anello ciclico rimaneva nel terreno.
Ma mi aveva anche insegnato (grazie babbo!) a farci anche dei piccoli "botti da scarpa", tanto innocui quanto spettacolari.
Spettacolari non lo sottolineo, ma innocui sì, tanto per chiarire... (Siamo in era Youtube, quindi non parlerò di questo; non lo voglio fare nemmeno come ricordo storico).
Leggendo il vecchio libro dello Squinarol avevo imparato fin da piccolo che il KClO3 era un potente ossidante ed era il componente fondamentale per fare i fiammiferi.

Guarda caso, in quei tempi avevo un compagno di classe che aveva la mia stessa passione per la chimica.
Ecco che un bel giorno, non mi ricordo come e perchè, decidemmo di fare una gara tra noi due.
- Facciamo a chi fa il fiammifero più grande! - Accettato! Ci diamo tempo un paio di giorni per prepare le cose.
Forte l'idea! Giudice e testimone (entusiasta) sarebbe stata l'intera classe.
Ecco perchè mi ero preso quell'etto di clorato... ed il mio amico aveva fatto altrettanto, al paese suo. Anche da lui c'era qualche drogheria "chimica".

Allora non c'era Internet, dove in tre minuti si possono scaricare diecimila pagine su quasiasi argomento; per far qualcosa ci si documentava andando in biblioteca, e poi si integrava... improvvisando.
Improvvisando, ma sempre cum grano salis, sapendo quello che si faceva.
Oltre al clorato serviva zolfo, magari un pochino di solfuro di antimonio e una grattatina di polvere di vetro per aumentare l'attrito in fase di accensione.
Poi una buona colla per consolidare la capocchia. E il fosforo?
Scommetto che ancora oggi se si facesse un sondaggio fra la gente comune, tre quarti degli intervistati risponderebbe che i fiammiferi sono fatti "di fosforo".
Il fosforo (quello bianco intendo) non entra più nei fiammiferi già da un secolo e mezzo, mentre quello amorfo, non velenoso, ...nemmeno!
E' solo spalmato sulla striscetta rosso scura che ricopre una parte della scatola dove avviene lo sfregamento.
Il fosforo lo lasciammo quindi monopolio esclusivo del nostro geniale chimico prof. O.S, che stupiva sempre tutte le sue classi (ecco che torna la vecchia cara buona e sana responsabilità personale!) con le magie di questa sostanza inavvicinabile.
Una delle rare inavvicinabili, anche allora.

E così ognuno fece il suo bel fiammiferone gigantesco (roba da 30 cm di lunghezza e la capocchiona come una noce), secondo la propria segretissima formula.
Due giorni dopo, finite le lezioni pomeridiane che era già buio (si era d'inverno) venne la prova. Presente metà classe, infreddolita ma, come si dice in questi casi, in trepidante attesa.
Chi vinse? La spassosa tenzone finì alla pari.
Il "suo" era più grande, ma non si volle accendere per quanti tentativi si facessero sfregandolo su ogni superficie ruvida disponibile.
Il "mio" era più mingherlino, ma si accese al terzo tentativo.
Da ciò scaturì il salomonico giudizio degli astanti: PARI!
C'è anche una spiegazione: io avevo usato (oltre ad una diversa composizione) un po' di gomma arabica come addensante ed il mio concorrente il vinavil, che creò una patina plasticosa sulla quale l'attrito non aveva effetto.
Inutile aggiungere che fu un momento di gloria per entrambi (allora ci si divertiva con poco...) e le due fiaccole brillarono allegramente fino a consunzione di quella satanica miscela sulfurea oggi peccaminosa.

Poi tutti a casa, con la corriera. La mattina dopo, alla partenza, sarebbe stato ancora buio.
E i fiammiferi preistorici di Chancel, quelli fatti con clorato, zucchero e accensione in acido solforico?
Beh, inutile dire che provai pure quelli, ma per oggi di fiammiferi ne abbiamo abbastanza.
Magari del biossido di cloro ClO2 (in questo caso è lui l'amico di Chancel), parlerò un'altra volta.

 
 
 

Arduino, piccola grande gloria italiana

Post n°265 pubblicato il 05 Febbraio 2014 da paoloalbert

Chi lo conoscerà bene, chi ne avrà sentito parlare senza saperne niente, chi si chiederà chi mai sia Arduino.
Più corretto sarebbe è dire "cosa" sia Arduino, dal momento che non è una persona ma una particolarissima scheda elettronica,  una volta tanto made in Italy!
Questo circuitino, semplice all'apparenza, partendo dall'Italia ha conquistato il mondo. Provate a scrivere "arduino" su Google e vedrete... 10 milioni di risultati!
Per farla breve, Arduino è un microcontrollore programmabile, completamente open source.

Ma cos'è un microcontrollore programmabile?
E' un aggeggio al quale si può far fare quello che si vuole, o quasi.
Vedete quei connettori neri ai lati della scheda? Da lì entrano ed escono dei segnali elettrici (mica chissà chè, si tratta di una semplice tensione che c'è o non c'è) i quali possono comandare degli attuatori esterni secondo le proprie necessità.

Si possono far fare cose banalissime (lampeggiare un LED) o cose complicatissime (la sequenza di movimenti di un robot), passando per tutti gli stadi intermedi.

Arduino

Tutto con questo piccolissimo hardware di 35 centimetri quadrati!
Cosa cambia tra una applicazione e l'altra? Solo il listato del programma!

E l'ambiente di sviluppo (in linguaggio C) è completamente libero e gratuito, come liberi e gratuiti sono gli infiniti esempi applicativi che si trovano in rete.
Questo è stato il segreto dell'enorme successo di Arduino, il cui prezzo di acquisto per es. su ebay è veramente ridicolo rispetto alle potenzialità.

In questo periodo invernale di pausa chimica forzata, mi sono avvicinato a questo giocattolino veramente coinvolgente (per chi ha nel DNA anche l'elettronica).
Lui è semplice, ma la programmazione all'inizio può essere (anzi, è) veramente un rompicapo, e come tale di grande soddisfazione quando se ne viene appunto...  a capo!

Sì, ma per farci che cosa?
- dirà qualcuno.
Ecco la domanda terribile!: che ci fai con una cosa che ti piace?
Imparo cose nuove, rispondo di solito.
(In realtà l'utilità pratica recondita c'è l'ho, ma è irrilevante rispetto al piacere di nuove scoperte).

 
 
 

Metalli insanguinati

Post n°264 pubblicato il 26 Gennaio 2014 da paoloalbert

Credo che, a parte poche eccezioni (Svezia, Canada, ...) i metalli siano quasi tutti insanguinati, per un motivo o per l'altro.
Più il metallo è prezioso e più si porta dietro un corollario (o meglio un calvario) di sacrifici umani.
Pensiamo solo (per fare un esempio facile facile) al 30% delle risorse mondiali di cobalto ubicate in Congo-Kinshasa; avete presente quel posto amenissimo che si chiama anche Repubblica Democratica del Congo?
Già che ci siamo: avete controllato se qualsiasi stato di cui si parla contiene nel nome la parola "Democratico"? Ecco, questi stati ve li raccomando tutti, dal primo all'ultimo.

(Indovina indovinello: che il magico aggettivo ce l'abbia pure la Corea del Nord? Toh, ma guarda che combinazione...).

E Chissà poi perchè madre natura si è divertita a seminare i minerali più pregiati in maggior quantità proprio in tanti di quegli stati di quel tipo, o comunque parenti stretti dei medesimi.

"Blood money" titola un media di Irian Jaya che tratta di diritti umani.
Irian Jaya (non mi piace il nome indonesiano West Papua, odora troppo di invasione) insieme a Papua Nuova Guinea è senza alcun dubbio (esclusi i deserti assoluti) il posto più tremendamente inabitabile della Terra.
Quest'isola enorme di quasi 800 mila Kmq è divisa nei due territori di Papua Nuova Guinea (a est) ed Irian Jaya ad ovest, quest'ultimo annesso forzatamente all'Indonesia negli anni '60.
Per motivi geomorfologici e climatici (in certi posti dell'interno piove in media 300 giorni all'anno!) il 99% di quest'isola è coperta da foreste equatoriali impenetrabili abbarbicate su montagne anche di 4000 metri, l'unico posto dove fino a pochi anni fa si potevano trovare (e forse ancora si trovano) tribù isolate da ogni contatto, non solo con il resto dell'umanità, ma anche con i vicini conterranei distanti solo qualche decina di chilometri.

Dopo l'annessione, in Irian Jaya si è avuta una vera e propia sistematica invasione di conquista da parte di quella popolazione asiatica indonesiana mussulmana che nulla aveva ed ha in comune con quella melanesiana autoctona, formata da una infinita ed equilibrata mescolanza di quelle tribù che prima citavo, sideralmente lontane dai modi di vita e di governo come li intendiamo noi.
Ma tant'è, il forte ha schiacciato il debole dai tempi della creazione del mondo e ci teniamo anche questa triste storia.
Perchè parlo di questi posti letteralmente fuori da ogni itinerario possibile?
Perchè quest'isola particolarissima è piena zeppa di miniere.
Ma non di minierucole di serie B; è piena zeppa di miniere come quella di Grasberg, che è la più grande del mondo per quanto riguarda l'oro (!) e la terza per il rame. L'argento si estrae a centinaia di migliaia di tonnellate, ma questo è considerato secondario...


Grasberg mine


Dove volano gli astronomici profitti? Rimane qualcosa per le popolazioni indigene?
Macchè, neanche una rupia e neanche un kina.
Oltre che in tasca all'esercito indonesiano che tutto controlla e tutto filtra, la fetta più grossa va a finire... indovinare, prego...
Identica cosa per la miniera OK Tedi, anch'essa spaventosamente enorme e prima nel mondo per il rame, ma situata appena al di là del confine, in Papua Nuova Guinea.
A ridosso di queste montagne e di queste giungle da incubo, di quà e di là di quella linea di confine tra i due stati tirata necessariamente col righello, sono fiorite, diciamo così, tante miniere d'oro e di rame, con un impatto ambientale terrificante per le popolazioni residenti e per la foresta stessa.
Per un certo periodo per l'estrazione dell'oro si ricorreva ancora al vecchio metodo al cianuro... e poi i residui giù nel fiume! Tanto, checcenefrega?
DOLLARS NOT STINKS... dicevano i romani.

Tutte queste miniere ovviamente sono sotto strettissima "tutela" (sic!) da una parte dell'esercito di Giacarta, e dall'altra del governo di Port Moresby, con totale sprezzo dell'ambiente e dei diritti delle originali popolazioni, che stanno rapidissimamente importando quanto di peggiore la società cosiddetta "civile" può offrire.

Ce la facciamo una gitarella a Port Moresby? No, non la consiglio. In ogni caso io non vengo.
Oggi questa sconosciuta capitale è considerata una delle più pericolose città al mondo, per il tasso di criminalità fuori controllo.
Consiglio invece vivamente, per chi lo trova, il bellissimo libro "L'ultima tribù" di uno dei più grandi esploratori e conoscitori di Papua e Irian: il biologo australiano Tim Flannery, che Sir David Attenborough ha voluto mettere giustamente alla pari di Livingstone.
Ci si fa un'idea precisa, molto precisa, di questi remoti posti.

 
 
 

Sistematiche demolizioni

Post n°263 pubblicato il 17 Gennaio 2014 da paoloalbert

Sentite cosa mi scrive un giovane amico, che chiamerò F.

"Ciao PA, sono seriamente preoccupato per l'Italia, ma davvero mi sento senza armi, cosa possiamo fare?
Caro PA mi sono laureato in chimica a ... con 110 e Lode, sono perfettamente in regola con i tempi, sono abilitato come tutor, ho inseganto ad una classe, parlo e scrivo bene due lingue e ne sto imparando una terza, quando c'è stato bisogno di lavorare duro ho fatto 11 e ripeto 11 giorni di vacanze in DUE ANNI.
Qui non ho speranze, mi sento preso in giro..."

Caro F, potevi esser più chiaro di così?

Avrai sicuramente visto su YT demolire un grattacielo. Quanto ci vuole? Un attimo...


E quanto c'è voluto per costruirlo?

Montagne di risorse, tempo, denaro, organizzazione.
Montagne di tutto questo.
L'identica cosa, IDENTICA, accade per le migliaia di aziende demolite in Italia... quanto ci vorrà a ricostruirle, una per una? Perchè il lavoro lo si trova in una azienda, non in un salotto TV.

Tutto il resto sono chiacchiere, chiacchiere, nient'altro che un osceno e sempre più insopportabile quaquaraquà.

---

Ho fatto due post uno più arrabbiato dell'altro. Volutamente, e non era mai successo.
Basta così! E' meglio tornare alla chimica... tiremm innanz.

 
 
 

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