Un polimero che “cammina”
Giu30

Un polimero che “cammina”

Sulla rivista scientifica Nature è stata pubblicata una scoperta fatta da scienziati dell’Eindhoven University e del Kent State University che ha dell’incredibile. Nell’ambito delle ricerche per ottenere nuovi materiali è stata ottenuta una specie in grado di ondularsi e quindi capace di sospingersi da sola sotto l’azione della luce. Una striscia di questo materiale è stata agganciata a una cornice rettangolare di piccole dimensioni e dopo essere stata illuminata si muove con un movimento ondulatorio con una velocità di circa 5 mm/s. Il movimento di questo materiale è dovuto al fatto che, in presenza di luce, una parte si espande e una si contrae provocando un movimento simile a quello di un’onda che scompare rapidamente quando la luce viene allontanata. Il movimento del materiale, che è trasparente e non visibile all’occhio umano può essere seguito dalla sua ombra quando è sottoposto alla luce viola. Si è riuscito ad ottenere un movimento ondulatorio continuo vincolando una striscia del materiale a una cornice di dimensioni minori in modo che essa sia rigonfiata. Una luce led è stata posta di fronte alla striscia e, la parte della striscia esposta alla luce, si incurva verso il basso generando un bozzo e quando la parte successiva della striscia arriva a prendere la luce e inizia a deformarsi. In questo modo l’incurvamento torna indietro dando luogo a un moto ondulatorio continuo. Se la cornice viene capovolta l’onda si muove in direzione opposta. Il materiale usato è un polimero a cristalli liquidi in cui è presente una parte fotosensibile. Questa scoperta potrebbe essere utilizzata per mantenere pulite le superfici delle celle solari apre le frontiere a nuove ricerche.  ...

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Acido fluoridrico
Giu29

Acido fluoridrico

Il fluoruro di idrogeno è un gas a temperatura ambiente che quando si trova in soluzione acquosa prende il nome di acido fluoridrico. L’acido fluoridrico è uno dei più semplici acidi inorganici ed ha formula HF; stante l’elevata differenza di elettronegatività tra idrogeno e fluoro è una molecola polare con un elevato carattere ionico e un elevato momento dipolare pari a 1.86 D. In fase vapore il fluoruro di idrogeno oltre gli 80°C si presenta monomerico ma a temperature minori si associa in oligomeri e piccoli polimeri anche di tipo ciclico a causa dei legami a idrogeno intermolecolari. Grazie ai legami a idrogeno il fluoruro di idrogeno ha un punto di ebollizione maggiore rispetto agli altri acidi alogenidrici che, pur avendo un peso molecolare maggiore, non formano legami a idrogeno. L’acido fluoridrico è un buon solvente delle molecole polari ed è usato sia perché evapora facilmente dai prodotti di reazione sia perché non è un agente ossidante. Esso non è un buon solvente di sali, ad eccezione dei fluoruri, in quanto non è in grado di solvatare i cationi. Analogamente all’acqua, l’acido fluoridrico dà luogo ad autoionizzazione secondo la reazione: 2 HF ⇄ H2F+ + H+ con formazione dello ione fluoronio e dello ione fluoruro. Quest’ultimo viene a sua volta solvatato da HF per dare una serie di sali tra cui lo ione difluoruro: F– + HF ⇌ HF2– L’acido fluoridrico è un acido debole ed è caratterizzato da proprietà particolari che lo differenziano dagli altri acidi essendo altamente corrosivo, molto reattivo, pericoloso e incompatibile con molti materiali come il vetro, ceramica, gomma e alcuni metalli. E’ molto tossico sia per inalazione della forma gassosa sia per contatto con le sue soluzioni acquose. Sebbene non sia infiammabile dalla sua reazione con i metalli si forma H2 che è estremamente infiammabile. Il fluoruro di idrogeno viene ottenuto dalla fluorite minerale contenente il fluoruro di calcio in quantità che va dal 20 all’80%. A una temperatura di circa 300°C dalla reazione tra fluoruro di calcio e acido solforico si ottengono fluoruro di idrogeno e solfato di calcio: CaF2 + H2SO4 ⇄ 2 HF + CaSO4 Nell’impianto di produzione viene aggiunto acido solforico in modo da spostare verso destra l’equilibrio. Il gas viene separato dai solidi e ulteriormente trattato con acido solforico per ottenerlo anidro. Acido fluoridrico viene utilizzato nella sintesi di fluoroclorocarburi come nel caso della reazione tra tetracloruro di carbonio e fluoruro di idrogeno in presenza di un catalizzatore come il tetracloruro di antimonio: 2 CCl4 + 3 HF → CCl2F2 + CCl3F + 3 HCl L’acido fluoridrico è una importante materia prima per numerosi prodotti industriali e commerciali come prodotti per la refrigerazione...

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Acqua micellare
Giu28

Acqua micellare

Sebbene si trovi in commercio già da qualche anno l’acqua micellare è divenuta quest’anno un prodotto conosciuto da tutti grazie ad una campagna pubblicitaria persuadente e convincente. L’acqua micellare viene pubblicizzata per la sua azione struccante rapida ed efficace, oltre ad un’azione detergente e idratante, che è particolarmente auspicata dalle donne che si truccano abitualmente ma che non hanno molto tempo per rimuovere il trucco. Per comprendere l’azione dell’acqua micellare bisogna comprendere innanzi tutto cosa sono le micelle che costituiscono la base di questo prodotto. Per comprendere il principio su cui si basa l’azione dell’ acqua micellare bisogna comprendere da cosa è costituita e come è fatta una micella. Si consideri una molecola anfipatica ovvero costituita da una parte idrofoba e da una parte idrofila. La parte idrofoba è costituita da una catena carboniosa con un numero di atomi di carbonio maggiore di 5 detta coda mentre la parte idrofila detta testa può essere costituita da un residuo in grado di subire una dissociazione ionica come, ad esempio, -SO3Na, -COONa o -SO4Na. Quando tali molecole sono poste in acqua tenderanno ad aggregarsi disponendosi in modo da evitare il contatto delle parti non polari idrofobe che si nascondono all’interno e esponendo all’acqua la testa idrofila formando una micella ovvero una struttura a doppio strato La formazione delle micelle avviene quando la concentrazione delle molecole anfipatiche è al di sopra di un valore critico, detta concentrazione micellare critica e in condizioni di temperatura maggiore o uguale alla cosiddetta temperatura di Krafft. Per la rimozione del trucco e in particolare il trucco degli occhi sono in commercio moltissimi tipi di prodotti come latte detergente, struccanti oleosi e struccanti bifasici che hanno tutti in comune la presenza di sostanze idrofobe. Poiché il trucco è costituito da sostanze di natura grassa questi struccanti solubilizzano il trucco anche quello più resistente. L’acqua micellare contiene sia una parte grassa che acqua e pertanto viene considerata come un prodotto all-in-one ovvero un prodotto in grado di detergere, rimuovere il trucco e idratare. Ovviamente la composizione varia a seconda della casa produttrice ma si tenga presente che sulla pelle rimane un sottilissimo film di sostanza oleosa che, se da un lato ha un’azione idratante, dall’altro limita la penetrazione di ulteriori creme spesso adoperate come quelle anti-age....

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Acido miristico
Giu26

Acido miristico

L’acido tetradecanoico o acido miristico è un acido grasso saturo a catena lineare avente formula CH3(CH2)12COOH A temperatura ambiente si presenta come un solido che fonde ad una temperatura di 54.4°C, insolubile in acqua e poco solubile in alcol ed etere. Tra gli acidi grassi a lunga catena, l’acido miristico è considerato tra quelli che influenzano maggiormente il livello di colesterolo in quanto esplica azione ipercolesterolizzante. E’ presente in ragione di 16 g per ogni 100 g di parte edibile nell’olio di cocco e di 14 g per ogni 100 g di parte edibile nell’olio di palma ma si trova anche nel burro, panna e formaggi e nella noce moscata il cui burro contiene fino al 75% di trimiristina che è un trigliceride dell’acido miristico. L’acido miristico può essere ottenuto dalla reazione tra la trimiristina e idrossido di sodio che avviene a caldo per un tempo sufficientemente lungo e sotto agitazione. Successivamente, quando la soluzione si è emulsionata dopo l’aggiunta acqua, viene ancora riscaldata e agitata fin quando non diviene chiara ovvero fin quando non è avvenuta la completa saponificazione a seguito della quale si forma il miristato di sodio che per acidificazione con acido cloridrico dà l’acido miristico. A livello industriale viene utilizzato per ottenere emulsionanti, impermeabilizzanti, stabilizzanti e plastificanti, come materia prima per la produzione di tensioattivi e come aromatizzante negli alimenti. Sali dell’acido miristico e esteri dell’acido miristico vengono usati nei cosmetici e nei prodotti per la cura del corpo, saponi e detergenti, prodotti per la cura dei capelli, per la cura delle unghie e per la rasatura...

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Quarzo
Giu23

Quarzo

Il quarzo era noto e apprezzato fin dall’antichità e fu citato da Teofrasto intorno al 300 a.C. con il nome di κρύσταλλος che significa cristallo. Il quarzo è un minerale molto comune costituito da biossido di silicio a struttura cristallina trigonale costituita da tetraedri silicio-ossigeno uniti tra loro per i 4 vertici. Il biossido di silicio si trova in non meno di 13 modificazioni strutturali accomunate, tuttavia, da alcune proprietà tra cui la presenza di unità SO4. Il quarzo può presentarsi incolore se è puro come nel caso del cristallo di rocca o in una varietà di colorazioni come nel caso dell’ametista, citrino, occhio di tigre che appartengono alla famiglia dei quarzi macrocristallini o calcedonio, agata, corniola e onice che hanno struttura criptocristallina. Il quarzo può trovarsi in ambienti geologici diversi e le sue caratteristiche dipendono dalle condizioni in cui si è formato. A temperatura ambiente il biossido di silicio in tutte le sue forme è dotato di inerzia chimica e non tende a reagire con altre sostanze anche a temperature relativamente elevate e per questo motivo il silica glass o vetro libico viene usato per apparecchiature chimiche di laboratorio. Il biossido di silicio non è attaccato dagli acidi ad eccezione dell’acido fluoridrico che dà luogo inizialmente alla formazione di tetrafluoruro di silicio secondo la reazione: SiO2 + 4 HF → SiF4 + 2 H2O Il tetrafluoruro di silicio reagisce ulteriormente con l’acido fluoridrico per dare l’acido idrofluorosilicico secondo la reazione: SiF4 + 2 HF → H2SiF6 Il biossido di silicio viene attaccato dalle basi come l’idrossido di potassio e la velocità della reazione dipende dalle dimensioni del cristallo e dal suo stato: il quarzo cristallino si solubilizza molto lentamente anche a caldo mentre il quarzo amorfo si solubilizza rapidamente anche a temperatura ambiente secondo la reazione: SiO2 + 2 KOH → K2SiO3 + H2O Il biossido di silicio si solubilizza in carbonato di sodio o di potassio allo stato fuso per formare i silicati: SiO2 + K2CO3 → K2SiO3 + CO2 Alle alte temperature in determinate condizioni ambientali il quarzo si comporta da acido e reagisce con specie alcaline presenti nei minerali; ad esempio la wollastonite si forma in ambienti metamorfici dalla reazione tra quarzo e calcite alla temperatura di circa 600°C: 3 SiO2 + 3 CaCO3 → Ca3Si3O9 + 3 CO2 Dal quarzo può essere ottenuto il silicio per riduzione del biossido di silicio in presenza di carbonio in una reazione endotermica che avviene a circa 2000°C: SiO2 + 2 C → Si + 2 CO Il legame silicio-ossigeno è più forte rispetto al legame carbonio-ossigeno pertanto necessita di energia per avvenire ed inoltre l’equilibrio tende a spostarsi...

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