Lavanda
Lug22

Lavanda

La lavandula più nota come lavanda è una pianta nota e apprezzata sin dall’antichità per il profumo inconfondibile dei suoi fiori. Gli antichi Romani mettevano mazzetti di fiori di lavanda nei bagni termali e la utilizzavano per decotti e infusi e per ottenere profumi. Dalla distillazione in corrente di vapore dei fiori di lavanda si ottiene l’olio essenziale usato come aromatizzante in alcuni tipi di alimenti ma soprattutto in campo cosmetico per la sua azione riparatrice, lenitiva, antisettica e dermopurificante. L’ingegnere chimico René-Maurice Gattefossé, considerato uno dei padri dell’aromaterapia, nel 1910 fu vittima di una esplosione in laboratorio che gli cagionò gravi ustioni in particolare a un braccio. Dopo aver tentato di ottenere miglioramenti seguendo i protocolli medici del tempo non ebbe nessun miglioramento e allora ebbe l’intuito di applicare l’olio essenziale di lavanda sulle sue ferite; il miglioramento fu inaspettato e i tessuti si rigenerarono con rapidità. Per le sue dimostrate proprietà antisettiche e antinfiammatorie l’olio di lavanda fu utilizzato negli ospedali militari nel corso della Prima Guerra Mondiale. Attualmente nell’ambito della fitoterapia l’olio di lavanda viene utilizzato per la cura di molte patologie che vanno dall’emicrania agli spasmi addominali, ansia e insonnia. L’olio di lavanda viene considerato tra i metodi più efficaci per tenere lontane le zanzare: qualche goccia sparsa nella stanza da letto non solo elimina le punture di zanzare ma rende il sonno disteso e rilassato. L’olio di lavanda contiene due componenti principali che sono tra i principali responsabili del profumo le cui quantità variano a seconda della specie di lavanda che sono state caratterizzati tramite analisi gascromatografica ovvero il linalolo e l’acetato di linalile. Il linalolo ovvero il 3,7-dimetilocta 1,6-dien-3-olo è un monoterpenoide contenuto in ragione del 35% Il linalolo viene usato per la sua fragranza in molti prodotti per l’igiene quali detergenti, saponi, lozioni e shampoo e, in unione con altre sostanze quale repellente per le zanzare. L’acetato di linalile è l’estere acetico del linalolo, contenuto in ragione del 50% è noto per la sua fragranza dal piacevole odore fruttato Sia il linalolo che l’acetato di linalile sono stati studiati per le loro proprietà antinfiammatorie. Tra le oltre 300 sostanze isolate nell’olio di lavanda vi è il lavandulolo alcol monoterpenico usato nell’industria cosmetica, l’acetato di lavandulile, la canfora, limonene e l’eucaliptolo. Molti ricordano, tuttavia, i sacchettini con i fiori di lavanda essiccati che le nostre nonne usavano per profumare la biancheria che assumeva un odore inconfondibile....

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Resine alchidiche
Lug21

Resine alchidiche

Le resine alchidiche sono poliesteri modificati utilizzate nel campo delle vernici in quanto sono in grado, grazie alla loro struttura chimica, di formare un film sottile che protegge le superfici sulle quali sono apposte. Le resine alchidiche costituiscono fin dagli anni ’20 dello scorso secolo un polimero largamente utilizzato per le sue caratteristiche peculiari: basso costo, rapida essiccazione, flessibilità, durezza, resistenza all’abrasione e buona adesione a molti materiali tra cui l’acciaio. Le resine alchidiche sono ottenute facendo reagire un poliolo come l’1,2,3-propantriolo noto come glicerolo e un trigliceride di un acido grasso con ottenimento di un monoestere. Quest’ultimo viene fatto reagire con l’anidride ftalica con ottenimento della resina. La reazione avviene per policondensazione con eliminazione di una molecola di acqua A seconda dell’acido grasso di partenza si possono ottenere resine alchidiche siccative e non siccative. Per l’ottenimento di resine alchidiche siccative vengono adoperati acidi grassi insaturi come olio di lino e olio di tallolio; il processo di essiccazione che avviene in presenza dell’ossigeno atmosferico viene accelerato mediante l’aggiunta di sali metallici solubili in solventi organici come naftenati di cobalto, calcio, piombo, manganese, zinco e zirconio. Le resine alchidiche siccative trovano utilizzo negli smalti e in prodotti di fondo. Per l’ottenimento di resine alchidiche non siccative vengono adoperati acidi grassi saturi come l’olio di cocco e vengono utilizzate nei prodotti essiccanti a forno in unione a resine amminiche con le quali reagiscono a una temperatura intorno ai 100°C. Risultano adatte alla verniciatura in serie di automobili, motocicli in cui è necessaria una elevata grado resistenza. Le resine alchidiche vengono classificate sulla base della percentuale di olio in esse contenuto: A corto olio contenenti dal 30 al 42% di olio usate come vernici da sottofondo e per la verniciatura a fuoco A medio olio contenenti dal 43 al 54% di olio che sono le più utilizzate per vari usi A lungo olio contenenti dal 55 al 68% di olio utilizzate, per la loro alta resistenza nelle vernici marine A lunghissimo olio contenenti una percentuale di olio superiore al 68% utilizzate per gli inchiostri da stampa e nelle vernici sia per il legno che per i metalli per...

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Esercizi sulla percentuale di dissociazione
Lug19

Esercizi sulla percentuale di dissociazione

Si definisce grado di dissociazione di un elettrolita e si indica con il simbolo α la frazione di moli di elettrolita che ha subito la dissociazione ovvero il rapporto fra le moli dissociate nd e quelle iniziali no: α = nd/no Il grado di dissociazione percentuale o percentuale di dissociazione è dato da 100 ∙ α. Nel caso di un equilibrio acido-base la percentuale di dissociazione può essere calcolata noti la costante acida (o basica) e il pH della soluzione. A differenza di Ka (o Kb) che è costante a temperatura costante la percentuale di dissociazione varia al variare della concentrazione iniziale dell’acido (o della base): gli acidi (o le basi) diluiti infatti si dissociano in misura maggiore degli acidi concentrati. Si può inoltre calcolare la Ka (o la Kb) dal grado di dissociazione o dalla percentuale di dissociazione così come si può ottenere la concentrazione dell’acido (o della base) noti la Ka (o la Kb) e la percentuale di dissociazione. Esercizi Calcolo della percentuale di dissociazione noti la Ka (o la Kb) e la concentrazione La costante acida di un acido debole HA è pari a 1.5 ∙ 10-5. Calcolare la percentuale di dissociazione quando la concentrazione dell’acido è 0.060 M L’equilibrio di dissociazione è: HA  H+ + A– All’equilibrio: [H+] = [A–] = x e [HA] = 0.060-x Sostituendo questi valori nell’espressione della costante di equilibrio si ha: 1.5 ∙ 10-5 = [H+] [A–]/ [HA] = (x)(x)/0.060-x Trascurando la x sottrattiva al denominatore in quanto trascurabile rispetto a 0.060 si ottiene: 1.5 ∙ 10-5 = x2 /0.060 Da cui, escludendo la radice negativa x = 0.00095 La percentuale di dissociazione vale quindi: % di dissociazione = 0.00095 ∙ 100/0.060 = 1.6 %   Calcolo della concentrazione noti la Ka (o la Kb) e la percentuale di dissociazione Calcolare la concentrazione di una soluzione di acido acetico sapendo che, a tale concentrazione, la percentuale di dissociazione è pari a 3.50 %. (Ka = 1.77 ∙ 10-5) Detta x la concentrazione dell’acido acetico si ha che la concentrazione di H+ e quella dello ione CH3COO– è pari a 0.0350 x. Sostituendo questi dati nell’espressione della costante di equilibrio si ha: 1.77 ∙ 10-5 = [H+][CH3COO–]/ [CH3COOH] = (0.0350 x)(0.0350 x)/x = 0.00123 x2/x 1.77 ∙ 10-5 x = 0.00123 x2 Riordinando: 0.00123 x2 – 1.77 ∙ 10-5 x = 0 Mettendo x in evidenza si ha: x ( 0.00123 x – 1.77 ∙ 10-5 ) = 0 Le due radici sono x1 = 0 ( da escludere in quanto x è la concentrazione iniziale dell’acido) e x2 =  0.0144 La concentrazione dell’acido acetico è quindi 0.0144 M   Calcolo della...

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Stalattiti e stalagmiti
Lug17

Stalattiti e stalagmiti

La calcite è un minerale presente in rocce prevalentemente di origine sedimentaria costituito da carbonato di calcio che presenta una solubilità in acqua di circa 13 mg/L a 25°C. In ambiente acido la solubilità del carbonato di calcio aumenta quindi l’acqua piovana contenente biossido di carbonio disciolto provoca una erosione chimica del carbonato di calcio secondo la reazione: CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O(l) → Ca(HCO3)2(aq) Nel corso di molti anni l’azione continua dell’acqua piovana provoca la dissoluzione di una piccola quantità di calcare con formazione di cavità e l’acqua percolante ricca di carbonato acido di calcio si incunea attraverso interstizi e diaclasi. Quando la soluzione giunge in ambienti poveri di biossido di carbonio tipici del sottosuolo avviene la reazione inversa Ca(HCO3)2(aq)→ CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O(l) Una stalattite si forma quindi da una goccia di acqua minerale che, cadendo, lascia un anello di calcite. Il processo continua ad ogni goccia che percola fino a che si forma una stalattite che è caratterizzata dalla presenza di un canalicolo interno attraverso il quale scende l’acqua minerale che ne determina l’accrescimento. Le stalattiti hanno in genere forma cilindrica ma se nella cavità in cui si formano sono presenti flussi di aria allora possono deviare dal loro asse verticale dando vita a forme particolari che, ispirando la fantasia dei primi esploratori, vengono denominate in vario modo a seconda della loro forma. Così nelle Grotte di Castellana ad alcune stalattiti è stato dato il nome di Lupa, Altare, Civetta, Madonnina. L’acqua che cade dalla stalattite sul fondo della cavità deposita su di esso strati successivi di minerali con formazione delle stalagmiti che, al contrario delle stalattiti non presentano il canalicolo interno. A volte la stalattite e la stalagmite accrescendosi nel corso dei secoli possono fondersi dando luogo a una colonna. Il fenomeno del carsismo è presente oltre che in Italia in molti paesi Europei ed extraeuropei dove è possibile ammirare questi fiabeschi fenomeni naturali dovuti a un semplice equilibrio...

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Chetosi
Lug16

Chetosi

I giovani e meno giovani frequentano le palestre non tanto per seguire la locuzione di Giovenale “mens sana in corpore sano” quanto per esibire un corpo scolpito e modellato e non disdegnano, pur di perseguire il loro scopo, di assumere sostanze di dubbia provenienza o di sottoporsi a tutti i tipi di diete con lo scopo di bruciare i grassi. E’ per questo motivo che si sente sempre più parlare di chetosi che si verifica in una condizione di carenza di zuccheri nel sangue con la conseguenza di costringere l’organismo a consumare le riserve di grasso immagazzinate come unica fonte energetica disponibile Attraverso la via sintetica della chetogenesi si formano, nel mitocondrio delle cellule epatiche, a partire dall’acetil-CoA, i corpi chetonici che sono presenti nel sangue. In una dieta equilibrata e in condizioni normali i corpi chetonici vengono prodotti in piccole quantità in quanto l’acetil-CoA viene utilizzato in prevalenza nel ciclo di Krebs. Quando si verificano condizioni per le quali si ha un accumulo di acetil-CoA avviene la gluconeogenesi, ciclo metabolico in cui, in caso di carenza di glucosio, un composto non glucidico viene convertito in glucosio affinché il cervello possa svolgere le proprie attività metaboliche.  In caso di diabete non trattato la scarsità di insulina determina una carenza di glucosio-6-fosfato necessario al processo intracellulare di glicolisi che sintetizza piruvato a partire dal glucosio. Per aumentare i livelli di glucosio aumenta la gluconeogenesi con conseguente ossidazione degli acidi grassi. In caso di digiuno prolungato o di diete prive di carboidrati si verifica un fenomeno analogo e, in entrambi i casi, si verifica una produzione di corpi chetonici superiori alla capacità di utilizzazione da parte degli organi extraepatici. I corpi chetonici sono costituiti da acetone, acido 3-ossobutanoico che oltre ad avere un gruppo carbossilico ha in posizione 3 un gruppo chetonico e appartiene quindi alla categoria dei β-chetoacidi e l’acido 3-idrossibutanoico che pur non presentando un gruppo chetonico viene inserito nella categoria dei corpi chetonici. La dieta chetogenica che esclude i carboidrati e prevede un elevato apporto di proteine fu testata negli anni ’20 dello scorso secolo per il trattamento dell’epilessia quando non esistevano ancora farmaci adeguati. Solo successivamente furono utilizzate le conoscenze acquisite per proporre una dieta atta a dimagrire in tempi brevi senza perdere massa muscolare. Gli effetti di questa dieta sono momentanei nel senso che, non appena si passa nuovamente a un’alimentazione normale che prevede l’assunzione di tutti i principi nutritivi di cui l’uomo ha bisogno, i chili persi vengono ripresi nel giro di pochi mesi. Sarebbe bene sapere che la dieta chetogenica presenta molti effetti tra cui l’affaticamento di reni e fegato, la carenza di vitamine...

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Esercizi di chimica analitica titolazioni (I)
Lug15

Esercizi di chimica analitica titolazioni (I)

Le titolazioni costituiscono un mezzo efficace dell’analisi chimica quantitativa di tipo volumetrico per la determinazione della concentrazione di una specie presente in soluzione. Gli esercizi che vengono proposti in genere non sono puramente accademici ma si incontrano quotidianamente nella pratica di laboratorio. Esercizi Un campione di ematite contenente Fe2O3 avente massa 2.83 g viene solubilizzato in acido cloridrico concentrato e il volume della soluzione portato a 250.0 mL. Un volume di 25.0 mL di questa soluzione viene trattato con cloruro di stagno (II) che riduce il ferro (III) a ferro (II). La soluzione ottenuta viene titolata con 26.4 mL di bicromato di potassio 0.0200 M. Indicare le reazioni coinvolte e calcolare la percentuale di Fe2O3 presente nell’ematite. Unendo la soluzione di cloruro di stagno (II) e ione Fe3+ avviene la reazione: Sn2+(aq)+ 2 Fe3+(aq) → Sn4+(aq)+ 2 Fe2+(aq) Lo ione Fe2+ ottenuto viene ossidato a Fe3+ dal bicromato che si riduce a cromo (III) secondo la reazione: Cr2O72-(aq) + 14 H+(aq) + 6 Fe2+(aq) → 2 Cr3+(aq) + 6 Fe3+(aq) + 7 H2O(l) Moli di bicromato = 0.0200 ∙ 0.0264 L = 0.000528 Il rapporto stechiometrico tra bicromato e ferro (II) è di 1:6 Moli di Fe2+ = 0.000528 ∙ 6 =0.00317 Poiché 1 mole di Fe2O3 contiene 2 moli di ferro (II): Moli di Fe2O3 = 0.00317/2 =0.00158 Massa di Fe2O3 = 0.00158 mol ∙ 159.69 g/mol = 0.253 g Essendo 159.69 la massa molare di Fe2O3 In 25.0 mL della soluzione sono quindi contenuti 0.253 g di Fe2O3. Nella soluzione originaria avente volume 250.0 mL sono quindi contenuti: 0.253 ∙ 250.0/25.0 = 2.53 g di Fe2O3 La percentuale di Fe2O3 nel campione di ematite vale: 2.53 ∙ 100/2.83 = 89.4%   Per determinare la concentrazione di Fe2+ e di Fe3+ contenuti in una soluzione si sono dapprima titolati 25.0 mL con 22.5 mL di una soluzione 0.0200 M di permanganato di potassio e un’altra aliquota di 25.0 mL della soluzione è stata trattata dapprima un riducente in grado di ridurre il ferro (III) a ferro (II) e successivamente titolata con 37.6 mL di permanganato di potassio 0.0200 M. calcolare la concentrazione molare di Fe2+ e di Fe3+ contenuti nella soluzione. Il permanganato ossida il ferro (II)  a ferro (III) riducendosi a Mn2+ secondo la reazione: MnO4–(aq) + 8 H+(aq) + 5 Fe2+(aq) → Mn2+(aq) + 5 Fe3+(aq) + 4 H2O(l) Moli di permanganato utilizzati nella prima titolazione = 0.0200 ∙ 0.0225 L = 0.000450 Il rapporto stechiometrico tra permanganato e ferro (II) è di 1:5 quindi: Moli di Fe2+ = 0.000450 ∙ 5 = 0.00225 [Fe2+] = 0.00225/0.0250 L=0.0900 M Nella seconda titolazione viene titolato sia il...

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