SM 3621 -- Il glutammato e l'EXPO 2015 -- 2014

Il blog della Società Chimica Italiana, 6 gennaio 2014, http://ilblogdellasci.wordpress.com/2014/01/06/umami/

Giorgio Nebbia nebbia@quipo.it

L’Italia sta correndo a gambe levate verso l’Esposizione mondiale di Milano, l’Expo 2015 che aprirà i battenti fra meno di cinquecento giorni e che si pensa attirerà a Milano e in Italia, dal 1 maggio al 31 ottobre 2015, molti milioni di persone e molti miliardi di euro. Il tema sarà: “Nutrire il pianeta. Energia per la vita” e sottintende che l’Italia esporrà al mondo i suoi successi nel campo dei prodotti alimentari, la principale fonte di esportazione ”di eccellenza”, come la chiamano. E’ una occasione per ricordare che la nutrizione, più ancora che altre attività umane dipende dalla chimica, che gli alimenti “sono chimica” e che la chimica è la protagonista del complesso ciclo produttivo che comincia con Sole, continua nei campi e negli allevamenti zootecnici, passa attraverso le industrie che trasformano vegetali e corpi animali in prodotti alimentari, poi attraversa i processi di conservazione e distribuzione fino ai negozi e alle famiglie e alle mense e che continua ancora con lo smaltimento di milioni di tonnellate ogni anno di rifiuti agricoli, zootecnici, industriali e domestici.

SM 1434 -- La benzina sintetica -- 1989

l'Unità, 29 giugno 1989

Giorgio Nebbia nebbia@quipo.it

Il carbone è un combustibile fossile nero e solido, costituito da grandi molecole organiche, molto complicate, contenenti, in media, un atomo di idrogeno ogni due atomi di carbonio, insieme a piccole quantità di altri elementi, fra cui zolfo e azoto. Il carbone è andato bene come combustibile per impianti fissi e per le caldaie di treni e navi, per i primi due secoli della rivoluzione industriale, fino alla seconda metà del 1800.

Dopo il 1850 il versiliese Barsanti e il tedesco Otto inventarono dei motori più piccoli, a combustione interna, che potevano essere utilizzati anche su veicoli mobili, ma che funzionavano soltanto con combustibili liquidi, come l'alcol etilico, peraltro costoso, oppure con i nuovi composti ricavabili dalla distillazione del petrolio. Questi ultimi, divenuti disponibili commercialmente dopo il 1870, sono costituiti da idrocarburi, composti liquidi contenenti circa due atomi di idrogeno per ogni atomo di carbonio, insieme, come al solito, a vari altri elementi.

R.Carpignano, La ChimicaMaestra

La ChimicaMaestra -Didattica della Chimica per futuri maestri

di Rosarina Carpignano, Giuseppina Cerrato, Daniela Lanfranco e Tiziano Pera

272 pagine - ottobre 2013 -  prezzo: 28 Euro

Editore: Il Baobab, l’albero della ricerca – e-mail: info@baobabricerca.org 

Distributore: Libreria CORTINA TORINO srl- Corso Marconi 34/a- 10125 Torino-

info@cortinalibri.it

La ChimicaMaestra è destinato ai futuri insegnanti che frequentano il Corso di Laurea in Scienze della Formazione Primaria, ma può essere utile anche a coloro che già operano nelle aule di insegnamento.

Il testo si compone di  4 parti.

Parte 1: breve introduzione pedagogica a sostegno dell’idea di centralità dello studente-bambino come cittadino della sua stessa scuola e della didattica attiva fondata sulla laboratorialità come strumento per costruire competenza;

Parte 2:  proposta di percorso didattico fondato sui principi e sui fondamenti della Chimica di cui, oltre agli aspetti teorici, vengono forniti gli sfondi storici e i contesti di senso;

Parte 3 dedicata ad esperimenti ed esperienze pratiche validate e concretamente realizzabili,  corredate da protocolli, informazioni e dati utili per accompagnare i bambini a costruirsi un loro metodo, entro i confini permeabili tra realtà e fantasia (favole, racconti, problemi sfidanti e situazioni-caso) e per indirizzare gli insegnanti a raccogliere indizi di competenza dai bambini coinvolti nell’azione;

Parte 4: vi si trovano le riflessioni sulla prospettiva culturale promossa nel testo e in grado di orientare la prassi d’aula in modo coerente con  la didattica per la competenza promossa dalle nuove Indicazioni MIUR.

Conclude il testo una ricca Bibliografia e  Sitografia.          

            La ChimicaMaestra si propone come strumento di transizione dalla scuola della Scienza-mito a quella del bambino scienziato, dove alle verità indiscutibili si sostituiscono le ipotesi sindacabili e verificabili, valide solo fino a prova contraria e proprie di una Chimica “viva”, al passo con i tempi.

SM 3601 -- Quando la chimica era ingenua -- 2013

Il blog della Società Chimica Italiana, 20 ottobre 2013

http://ilblogdellasci.wordpress.com/2013/10/20/quando-la-chimica-era-ingenua/

Giorgio Nebbia nebbia@quipo.it

Quando non erano ancora stati inventati gli omega3, per caratterizzare gli oli di pesce si seguiva il metodo di Tortelli-Jaffe come segue: “In un cilindretto a piede, con tappo smerigliato e perfettamente asciutto, si introducono 1 cm³ di olio del tutto esente da acqua, 6 cm³ di cloroformio, 1 cm³ di acido acetico glaciale, agitando fino a soluzione omogenea, quindi 40 gocce di una soluzione al 10 % di bromo in cloroformio e si agita nuovamente per qualche secondo: gli olii di animali marini e i loro prodotti di idrogenazione dopo qualche minuto si colorano in verde con riflessi azzurrini o giallognoli e questa tinta si intensifica sempre più entro mezz’ora, passando poi al bruno”. Chimica non tanto ingenua, poi, perché era citata nel Chemische Zeitung, vol. 39, p. 14-15 (1915) dove la reazione è interpretata come dovuta alla presenza negli oli di un cromogeno che, in certe condizioni, si trasforma in una sostanza con un colore caratteristico. La reazione di Tortelli e Jaffe era citata anche nell’ Yearbook of the American Pharmaceutical Association, vol. 4, p. 300 (1915) e in altri testi del tempo, oltre che in tutti i libri italiani di chimica analitica applicata e di Merceologia.

SM 3582 -- La bilancia di Westphal

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2013/08/18/la-bilancia-di-mohr-westphal/

  

Giorgio Nebbia nebbia@quipo.it

Ho sempre amato la bilancia di Westphal. Forse l’ho vista per la prima volta in un libro del liceo, poi l’ho ritrovata in qualche “Laboratorio” di chimica e finalmente l’ho frequentata spesso da assistente nelle esercitazioni di Merceologia, affascinante nella sua elegante cassetta di legno, imbottita. Mi affascinavano i pesi, chiamati romanticamente cavalieri, in tedesco Reitergewichte, la pinzetta per maneggiare i pesi senza sporcarli con il grasso delle dita, e tutto il funzionamento: il riferimento al principio di Archimede, che ogni volta immaginavo, e raccontavo, nella vasca da bagno, e la buona precisione, alla terza cifra decimale, che consentiva buone misure del peso specifico dei liquidi ma anche di solidi. Doveva piacere anche a Primo Levi che la cita nel capitolo “Potassio” del suo libro “Il sistema periodico”..

Nella bilancia di Westphal che si usava alla Merceologia a Bologna il filo che collegava il braccio mobile al peso, con termometro incorporato, era del prezioso (negli anni 40 del Novecento) platino, altro aspetto fascinoso, in modo da poter effettuare misure di peso specifico con liquidi corrosivi. L’unica curiosità era quel nome, talvolta scritto, anche in alcuni libri, con due elle, che faceva pensare alla Vestfalia, regione nord-occidentale della Germania, quella della pace del 1648 che mise fine alla guerra dei trent’anni, la regione tedesca della Westfalia. Molti libri indicavano la bella bilancia col doppio nome Mohr Westphal

Mohr, che fosse quello del “sale”, (NH₄)₂Fe(SO₄)₂.6H₂O, che si maneggia per le titolazioni di ossido-riduzione nel laboratorio del primo anno ? Si, si tratta proprio di Karl Friedrich Mohr (1806-1879), figlio di un farmacista nel cui laboratorio aveva imparato a maneggiare apparecchiature chimiche e si era cimentato con le prime analisi Dopo la laurea in chimica alla morte del padre dovette dedicarsi agli affari di famiglia che però, dopo poco, andarono male. Assunse così un lavoro nel laboratorio universitario e, per le sue competenze, e abilità sperimentali, fu nominato prima professore aggregato e poi professore ordinario.

Nel 1877, due anni prima della morte, apparve il suo monumentale trattato di chimica analitica: ”Lehrbuch der chemisch-analytischen Titrirmethoden”. Fra i suoi contributi va ricordata appunto la bilancia per la misura del peso specifico con l’elegante sistema di compensazione della “spinta” del liquido in cui è immerso un peso tarato, rispetto all’equilibrio dello stesso peso nell’aria. Tale “spinta” viene compensata ponendo dei pesi tarati, i”cavalieri”, sulle varie tacche del braccio che regge il peso.

E ancora: a noi oggi sono familiari le burette tarate da cui il fluido fuoriesce attraverso un rubinetto di vetro. Ma ai tempi di Mohr non esistevano e Mohr suggerì di applicare all’estremità inferiore della buretta un tubicino di gomma chiuso con una molletta metallica in modo da far uscire il liquido in quantità controllate allentando la pressione della “pinza”. Ricordo dio avere visto anch’io una di questa pinzette che venivano ancora chiamate “pinze di Mohr”, dai vecchi mitici “tecnici” di laboratorio. Talvolta diplomati, talvolta autodidatti, impratichiti assistendo i professori nella,preparazione delle lezioni, vecchi “maghetti” che sapevano fare tutto, che aiutavano gli studenti e anche i giovani assistenti nelle esercitazioni e nelle attività di laboratorio..

Quanto poi al nome Westphal non si trattava della regione tedesca, ma del tedesco Georg Wilhelm Westphal, artigiano ed inventore, che nel 1860 aveva fondato a Celle, città della Bassa Sassonia, la ditta "Georg Westphal Präzisionstechnik". Westphal fabbricava bilance, strumenti di precisione e vetreria e la sua ditta era nota anche al di fuori della Germania. Nel 1896, il periodo di massima floridezza --- era anche un periodo d’oro per la chimica tedesca --- le officine meccaniche e ottiche Georg Westphal vendettero circa 3000 pezzi e ottennero vati premi e medaglie nelle fiere internazionali di Vienna, Berlino, Londra, Parigi, Celle, Hannover, Brema.

In quel tempo Westphal aveva 29 impiegati ed era il principale fabbricamte tedesco di bilance e strumenti di precisione della Germania. Alla morte di Westphal nel 1902 l’attività fu continuata dalla vedova e da un collaboratore, Ernst Raute ma, nonostante venisse conservato il nome prestigioso del fondatore, gli affari andarono peggiorando. Raute morì nel 1946 a 89 anni, pare portandosi nella tomba il segreto della taratura di precisione degli strumenti

Nel 1950 la ditta Westphal fu acquistata dal costruttore di strumenti di precisione Rudolf Strohauer, poi da altri imprenditori e fu trasferita a Westercelle dove continuò la fabbricazione di bilance e strumenti di precisione con le nuove tecnologie, ancora con il nome Westphal Präzisionstechnik GmbH & Co.

Ecco risolto il mistero (per me) del nome; se si fosse trattato della Vestfalia, regione di belle ragazze e coraggiosi cavalieri, non per niente il suo simbolo è un cavallo bianco, sarebbe stato meglio, ma nella vita non si può avere tutto..

SM 3578 -- La chimica del riciclo -- 2013

La Gazzetta del Mezzogiorno, martedì 30 luglio 2013 

Giorgio Nebbia nebbia@quipo.it

Nel film “Il laureato”, di Mike Nichols, del 1967, considerato uno dei più importanti film della storia, quando il giovane Benjamin Braddock (un grande Dustin Hoffman) torna a casa dopo la laurea, tutti si preoccupano del suo avvenire e di come farlo sposare con la figlia del socio del padre. Il solerte amico di famiglia, il signor McGuire, lo prende da parte e gli dice: “Benjamin: ti dirò una sola parola: plastica”. Aveva ragione il signor McGuire; nella plastica, sembravano riposte le fortune del mondo; negli anni sessanta la produzione mondiale di materie plastiche era di circa 15 milioni di tonnellate all’anno, oggi si aggira intorno a 300 milioni di tonnellate all’anno, un quarto di queste fabbricate nel solito gigante industriale cinese.

SM 3566 -- Da una trappola all'altra -- 2013

La Gazzetta del Mezzogiorno, martedì 18 giugno 2013 

Giorgio Nebbia nebbia@quipo.it

Forse una notizia abbastanza buona. In un recente incontro i presidenti delle due maggiori potenze industriali mondiali, gli Stati Uniti e la Cina, si sono accordati per eliminare gradualmente, da ora al 2050, l’uso degli idrocarburi fluorurati, HFC, una classe di sostanze chimiche che stanno sostituendo i cloro-fluoro-carburi (CFC), responsabili della distruzione dell’ozono stratosferico, ma che si sono rivelate a loro volta responsabili del riscaldamento planetario.

Tutto è cominciato quando, nel 1928, il chimico Thomas Midgley (1889-1944) ha scoperto che certe molecole, nelle quali uno o due atomi di carbonio erano legati ad atomi di cloro e di fluoro, anziché ad atomi di idrogeno, come negli idrocarburi, avevano singolari proprietà tecniche. I CFC, non infiammabili, stabili chimicamente, privi di odore, si sono rivelati utilissimi come fluidi propellenti per i preparati commerciati in confezioni spray, le cosiddette “bombolette”, di deodoranti, di vernici e cosmetici, e come fluidi frigoriferi; anzi il loro uso ha determinato il successo dei frigoriferi domestici, tanto utili per conservare i cibi a lungo, e dei condizionatori d’aria che rendono meno afosa l’aria degli edifici e delle automobili.

Inoltre alcuni CFC sono risultati eccellenti per rigonfiare le materie plastiche e trasformarle nelle “resine espanse”, così importanti come isolanti termici per il trasporto dei cibi, come isolanti acustici e termici in edilizia, per produrre materassi, cuscini e poltrone per le case e le automobili. Un trionfo: peccato che, negli anni settanta del Novecento, alcuni studiosi si siano accorti che questi CFC, nel disperdersi nell’atmosfera raggiungono la stratosfera, lo strato di gas che si trova fra 10 e 30 chilometri di altezza, e qui decompongono l’ozono O₃, l’altra forma del comune ossigeno O₂. L’ozono stratosferico, pur presente in forma molto diluita, ha la proprietà di filtrare la radiazione ultravioletta biologicamente dannosa UV-B, proveniente dal Sole, impedendole di arrivare sulla superficie della Terra. Questa radiazione UV-B è responsabile di tumori della pelle e di malattie degli occhi negli umani, ma ha anche effetti nocivi su altri cicli biologici, tanto che alcuni pensano che la vita sia comparsa sui continenti e negli oceani, alcuni miliardi di anni fa, quando una parte dell’ossigeno della stratosfera ha cominciato a trasformarsi nel più benigno ozono.

Il chimico messicano Mario Molina e il chimico statunitense Sherwood Rowland (1927-2012) hanno ottenuto il premio Nobel per la scoperta del rapporto fra CFC e diminuzione della concentrazione dell’ozono stratosferico, una scoperta che ha indotto molti governi a vietare l’uso della maggior parte dei CFC con un accordo, il “protocollo di Montreal” del 1987. L’industria chimica si è subito impegnata a cercare dei surrogati, delle molecole nelle quali non fossero presenti atomi di cloro, ma solo atomi di idrogeno e di fluoro. Sono così nati gli idrocarburi fluorurati HFC, prodotti subito su vasta scala a partire dal 1990.

Da una trappola all’altra, però, perché gli HFC sono meno dannosi per lo strato di ozono, ma si comportano come “gas serra” contribuendo al riscaldamento globale e ai mutamenti climatici. Anzi contribuendo moltissimo perché un chilo di HFC trattiene l’energia solare nell’atmosfera come 1000 chili di anidride carbonica CO₂, l’altro importante “gas serra”. Il “protocollo di Kyoto” del 1997, per il rallentamento dei mutamenti climatici, ha incluso gli HFC fra le sostanze il cui uso deve essere limitato. A questa nuova limitazione si sono opposti molti paesi, specialmente quelli in via di sviluppo o sottosviluppati che temevano l’aumento del prezzo dei frigoriferi e dei condizionatori d’aria se avessero dovuto essere impiegati altri fluidi frigoriferi meno dannosi per l’ambiente, ma più costosi. E’ così cominciata una lunga guerra fra interessi industriali, interessi nazionali, innovazioni chimiche. La Cina e l’India finora sono stati i paesi più contrari all’eliminazione degli HFC; da qui l’importanza del recente accordo fra Cina e Stati Uniti, ricordato all’inizio.

I due presidenti Xi e Obama hanno spiegato che la graduale eliminazione, da qui al 2050, dell’uso anche degli HFC rallenterebbe i mutamenti climatici come se, nello stesso periodo, nell’atmosfera venissero immessi 80 miliardi di tonnellate di CO₂ di meno (attualmente ogni anno vengono immessi nell’atmosfera “gas serra” equivalenti a circa 30 miliardi di tonnellate di CO₂ )_. Un passo avanti, ma i problemi non sono finiti: nei frigoriferi e nelle resine espanse esistenti nel mondo e fabbricati negli ultimi decenni, ci sono ancora grandissime quantità, dell’ordine di milioni di tonnellate, sia dei cloro-fluoro-carburi CFC, vietati da tempo, sia degli idrocarburi fluorurati HFC in crescente uso; questi gas continuano a liberarsi quando i frigoriferi e i condizionatori d’aria sono smantellati e quando le resine espanse finiscono nelle discariche o negli inceneritori.

Da una parte occorre perciò sviluppare nuovi processi di smaltimento di tutti i prodotti che contengono questi gas nocivi; dall’altra parte occorre inventare nuovi agenti che svolgano le stesse funzioni dei gas vietati. Come si vede, nella corsa per evitare le violenze all’ambiente non c’è riposo, specialmente per i chimici e per una buona chimica.