Burro di arachidi
Feb22

Burro di arachidi

Il burro di arachidi è uno degli alimenti maggiormente utilizzati negli USA dove viene consumato sia a colazione che per arricchire panini o condire alcuni piatti. Già da molti anni egli USA al burro di arachidi viene dedicato il giorno nazionale che cade il 24 gennaio in cui si celebra questo alimento che gli statunitensi consumano in ragione di oltre 2.7 kg all’anno pro capite. L’uso delle arachidi risale agli Aztechi e agli Incas che probabilmente utilizzavano le arachidi tostate e tritate insieme ad altre specie. Fu solo nel 1884 che il chimico canadese Marcellus Gilmore Edson ottenne il brevetto della pasta di arachidi che, una volta raffreddata, si presenta dalla consistenza burrosa. Il burro di arachidi venne utilizzato dalle truppe americane durante la Prima e la Seconda Guerra mondiale per il suo alto potere nutrizionale. Negli anni ’80 e ’90 la vendita di burro di arachidi è diminuita in quanto si è ritenuto che esso fosse un alimento poco salutare ma, a seguito della recessione che si è verificata alla fine degli anni ’90 le vendite sono nuovamente aumentate: il burro di arachidi, infatti, è economico e nutriente e costituisce un alimento perfetto nei momenti difficili in quanto 100 g di prodotto apportano 588 kcal. Il burro di arachidi contiene circa il 20% di carboidrati tra saccarosio, amidi e fibre mentre il 50% è costituito da grassi di vario genere. Sono infatti presenti grassi saturi ed in particolare l’acido palmitico, grassi monoinsaturi come l’acido oleico, e grassi polinsaturi come l’acido linoleico. Vi sono inoltre le proteine che contribuiscono per il 25% tra cui arginina e istidina. Sono inoltre presenti vitamine del gruppo B: B1,B2, B3, B5, B6 e B9 e vitamina E,  numerosi minerali quali calcio, ferro, magnesio, manganese, fosforo, potassio, sodio e zinco e fitosteroli. Il burro di arachidi, come ogni alimento contenente grassi, va mangiato senza tuttavia eccedere ma bisogna tener presente che le arachidi da cui esso deriva costituiscono uno degli allergeni più comuni che, in alcuni casi può avere gravi conseguenze in taluni casi...

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Acido perfluoroottanoico
Feb21

Acido perfluoroottanoico

L’acido perfluoroottanoico (PFOA) è un acido carbossilico con otto atomi di carbonio avente la stessa struttura dell’acido ottanoico con la differenza che gli atomi di idrogeno della catena sono sostituiti da atomi di fluoro ed ha pertanto formula CF3(CF2)6COOH. L’acido perfluoroottanoico è un acido forte per effetto induttivo, di origine sintetica utilizzato in molti prodotti di consumo e nella produzione di fluoropolimeri. A causa dei forti legami carbonio-fluoro l’acido perfluoroottanoico è stabile al degrado metabolico e ambientale come biodegradazione, fotolisi e idrolisi. L’acido perfluoroottanoico può essere ottenuto per fluorurazione elettrochimica (ECF) facendo reagire il cloruro di ottanoile con il fluoruro di idrogeno o per telomerizzazione a partire da ioduro di perfluoroetile e tetrafluoroetene e, a seconda del metodo e delle condizioni di reazione si può ottenere una catena ramificata o lineare. Le sostanze perfluorurate, come il PFOA e i suoi derivati, sono resistenti all’acqua e ai lipidi e sono comunemente usati come agenti tensioattivi che alterano la tensione superficiale di una miscela. Storicamente, PFOA è stato utilizzato nel trattamento di tappeti, pelli, tessuti, imbottiture, imballaggi di carta e additivo per rivestimento quale agente impermeabilizzante o antimacchia, schiume antincendio, vernici per Uno dei sali più noti dell’acido perfluoroottanoico è il perfluoroottanoato di ammonio APFO avente formula CF3(CF2)6COONH4 utilizzato quale emulsionante nella sintesi di polimeri come il teflon. Il PFOA può essere rilasciato nell’ambiente dagli impianti di produzione dei fluoropolimeri e, stante la sua stabilità, lo si ritrova nell’aria, nelle acque e anche nel cibo come uova e pesce oltre che nei prodotti di consumo in cui è contenuto. Il PFOA fa parte delle sostanze perfluoroalchiliche note come PFAS e, sebbene vi siano controversie sui suoi possibili danni all’organismo e all’ambientei, è dimostrato, da studi effettuati su animali da laboratorio, che l’acido perfluoroottanoico ha effetti tossici a danno del fegato, possibilità di indurre il cancro a fegato e pancreas. Inoltre sono ancora sconosciuti gli effetti a lungo termine dell’acido perfluoroottanoico ma la tendenza è quella di limitarne l’uso cosa che meritoriamente hanno fatto alcuni produttori. In Europa infatti si tende sempre a dilazionare la soluzione del problema: secondo l’ultimo regolamento (UE) del 13 giugno 2017 “ l’uso o l’immissione sul mercato del PFOA, dei suoi sali e delle sostanze correlate al PFOA, in quanto tali, come componenti di altre sostanze, miscele o articoli, comportano rischi inaccettabili per la salute umana e l’ambiente. La Commissione ritiene che tali rischi vadano affrontati a livello di Unione” e speriamo che l’Unione affronti presto il...

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Bromato di potassio
Feb20

Bromato di potassio

Il bromato di potassio ha formula KBrO3 si presenta come un solido cristallino di colore bianco solubile in acqua. Il bromato è un agente ossidante che ossida il ferro (II), l’arsenico (III) e l’ossalato e può essere utilizzato quale standard primario nelle titolazioni bromatometriche; viene utilizzato, tra l’altro per la determinazione di alcuni composti organici che danno luogo alla bromurazione dell’anello aromatico come, ad esempio, il fenolo. Il bromato di potassio può essere ottenuto facendo reagire idrossido di potassio con bromo secondo la reazione complessiva: 6 KOH + 3 Br2 → KBrO3 + 5 KBr + 3 H2O Inizialmente si forma l’ipobromito di potassio che è instabile e si disproporziona in bromuro e bromato. Il bromato di potassio viene separato dal bromuro di potassio in quanto è molto meno solubile di quest’ultimo a freddo e pertanto precipita e viene separato per filtrazione. Gli agenti riducenti trasformano il bromato in bromuro in ambiente acido secondo la semireazione di ossidazione: BrO3–  + 6 H+ + 6 e– → Br – + 3 H2O In presenza di un eccesso di bromato quest’ultimo reagisce con il bromuro secondo una reazione di comproporzione per dare bromo: BrO3–  +5  Br –+ 6 H+ → 3 Br2 + 3 H2O Il bromato di potassio è stato utilizzato quale additivo nei processi di panificazione industriale perché migliorava la resa della farina in quanto per le sue proprietà ossidanti favorisce la formazione della maglia glutinica. Nelle farine sono infatti presenti in proporzioni diverse due proteine ovvero la gliadina in grado di formare una massa pastosa che conferisce proprietà plastiche al glutine e la gluteina responsabile della consistenza dell’impasto durante la cottura. Quando la farina viene impastata con l’acqua queste proteine formano un reticolo detto glutine o maglia glutinica. Il biossido di carbonio prodotto dal lievito esercita una pressione sulla maglia glutinica con conseguente lievitazione dell’impasto. Il bromato di potassio è stato quindi ritenuto un valido additivo anche per le sue proprietà decoloranti che rendono il pane più bianco. Durante la cottura il bromato di potassio viene ridotto a bromuro secondo la reazione di decomposizione: 2 KBrO3 → 2 KBr + 3 O2 Tuttavia la reazione che dipende dalla temperatura, dal tempo di cottura e dalla quantità di bromato di potassio presente, pur avvenendo con un’alta resa, non avviene in modo quantitativo e pertanto rimane un residuo di bromato di potassio. Il bromato di potassio è tuttavia stato classificato dall’International Agency for Research on Cancer come un possibile cancerogeno per l’uomo. Per la sua capacità ossidante, il bromato agisce infatti sulle basi azotate del DNA modificandone la struttura e, conseguentemente, provocando la possibile insorgenza di neoplasie. Nella gran parte...

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Riduttore di Jones
Feb19

Riduttore di Jones

Nelle titolazioni ossidimetriche l’analita deve avere un unico numero di ossidazione. Si consideri, ad esempio, un campione contenente ferro presente, in genere, sotto forma di ferro (II) e ferro (III) di cui si vuole valutare il titolo di ferro. Questo tipo di analisi può essere fatta per via permanganometrica solo se tutto il ferro (III) viene trasformato in ferro (II). A tale scopo si può utilizzare un agente riducente che reagisce quantitativamente con il ferro (III) e che non interferisce con la reazione. Può essere utilizzato a tale scopo il riduttore di Jones costituito da un cilindro di circa 2 cm di larghezza e 40.50 cm di altezza in cui è contenuta un amalgama zinco-mercurio preparato trattando lo zinco metallico con una soluzione al 2% di cloruro di mercurio (II). Lo ione mercurio (II) reagisce con lo zinco metallico secondo la reazione: 2 Zn + Hg2+ → Zn2+ + Zn(Hg) Gli ioni Hg2+ vengono ridotti a mercurio metallico che forma l’amalgama che viene lavato con una soluzione acida e posta nel riduttore dotato di un rubinetto e di un disco di vetro sinterizzato che sostiene l’amalgama. La soluzione che contiene lo ione che deve essere ridotto viene fatta passare attraverso l’amalgama che, non presentando passivazione, costituisce un riducente migliore rispetto allo zinco metallico. Il potenziale di ossidazione relativo alla semireazione: Zn → Zn2+ + 2 e– è pari a + 0.763 V quindi ed è in grado di ridurre numerosi ioni metallici o metalli contenuti in ioni poliatomici che hanno un potenziale di riduzione minore ad un numero di ossidazione più basso. Le semireazioni di riduzione che tipicamente avvengono in un riduttore di Jones sono: Cr3+ + 1 e– → Cr2+  per la quale E° = – 0.44 V Cu2+ + 2 e– → Cu per la quale E° = 0.337 V Fe3+ + 1 e– → Fe2+  per la quale E° = 0.771 V H2MoO4 + 6 H+ + 3 e– → Mo3+ + 4 H2O per la quale E° = + 0.43 V TiO2+ + 2 H+ + 1 e– → Mo3+ + H2O per la quale E° = + 0.19...

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Calcoli quantitativi in chimica analitica: esercizi
Feb18

Calcoli quantitativi in chimica analitica: esercizi

La chimica analitica si occupa, oltre che della determinazione qualitativa di un campione, anche di quella quantitativa di un campione utilizzando le tecniche più svariate dall’analisi gravimetrica a quella volumetrica, dall’analisi strumentale che sfrutta metodi elettrochimici a quella che si avvale dell’interazione radiazione materia fino alle tecniche cromatografiche. Nell’ambito dell’analisi volumetrica si usano le titolazioni che possono essere di vari tipi tra cui acido-base, ossidimetriche, complessometriche, per precipitazione. Vengono proposti alcuni problemi relativi alla determinazione quantitativa di un analita utilizzando una tecnica volumetrica. Esercizi Un campione di massa 0.4891 g contenente ferro viene solubilizzato con HCl e tutto il ferro in esso presente viene portato a ferro (II) che viene titolato con bicromato di potassio. Calcolare la percentuale di ferro nel campione espressa come % m/m in Fe2O3 se sono stati impiegati 36.92 mL di bicromato di potassio 0.02153 M per raggiungere il punto finale Occorre innanzi tutto scrivere la reazione tra il ferro (II) e il bicromato di potassio: Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14 H+ → 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O Le moli di bicromato utilizzate per raggiungere il punto finale sono pari a: moli di bicromato = 0.03692 L ∙ 0.02153 mol/L = 0.0007949 il rapporto stechiometrico tra bicromato e ferro (II) è di 1:6 Moli di Fe2+ = 0.0007949 ∙ 6 = 0.004769 Moli di Fe2O3 = 0.004769/2 = 0.002385 Massa di  Fe2O3 = 0.002385 mol ∙ 159.69 g/mol = 0.3808 g % m/m di Fe2O3 nel campione = 0.3808 ∙ 100/0.4891 = 77.86 Un campione di candeggina avente volume pari a 25.00 mL viene diluito a 1000 mL. Vengono prelevati 25.0 mL della e posti in una beuta un eccesso di ioduro di potassio il quale riduce lo ione ClO– a Cl– trasformandosi in I3–. Lo ione triioduro ottenuto viene titolato con 8.96 mL di una soluzione di tiosolfato di sodio 0.09892 M. Determinare la quantità di ipoclorito di sodio presente nel campione espressa in % m/V Occorre scrivere: a) la reazione tra ipoclorito e ioduro: OCl– +3 I– + 2 H+ → Cl– + I3– + H2O b) la reazione del triioduro con il tiosolfato I3– + 2 S2O32- → 3 I– + S4O62- Le moli di tiosolfato utilizzate nella titolazione del triioduro sono: moli di tiosolfato = 0.00896 M ∙ 0.09892 mol/L = 8.86 ∙ 10-4 Il rapporto stechiometrico tra tiosolfato e triioduro è di 2:1 Moli di triioduro = 8.86 ∙ 10-4/2 = 4.43 ∙ 10-4 Il rapporto stechiometrico tra triioduro e ipoclorito è di 1:1 pertanto le moli di ipoclorito presenti in 25.0 mL della soluzione diluita sono 4.43 ∙ 10-4 Le moli di ipoclorito contenute in...

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Cifre significative
Feb16

Cifre significative

Quando si effettuano misure di grandezze fisiche come massa, volume e temperatura si utilizza uno strumento di misura che ha una certa sensibilità che è il più piccolo valore della grandezza che lo strumento è in grado di misurare. Si supponga, ad esempio, che utilizzando una bilancia, si ottenga che la massa di un corpo sia di 7.853 g. Ciò implica che lo strumento ci consente di determinare con sicurezza i grammi, i decigrammi, i centigrammi ma non i milligrammi su cui grava un’incertezza di ±1. La misura potrebbe essere quindi scritta come 7.853 ± 0.001 ovvero la massa del corpo è compresa tra 7.852 e 7.854 g. La misura ha quindi 4 cifre significative di cui 3 cifre attendibili e una dubbia. Supponiamo che la massa di un corpo sia di 12.5 g e volessimo esprimere la misura in milligrammi: è sbagliato scrivere 12500 mg in quanto nella misurazione effettuata l’incertezza ricade sui decigrammi pertanto bisogna scrivere, in notazione esponenziale 1.25 ∙ 104 mg. Uno dei maggiori problemi nell’attribuzione del numero di cifre significative di una misurazione è la presenza dello zero. Se lo zero è compreso tra due cifre diverse da zero esso è una cifra significativa quindi il numero 3.307 g ha quattro cifre significative. Se lo zero è l’ultima cifra esso è una cifra significativa pertanto il numero 1.70 g ha tre cifre significative. Se lo zero si trova a sinistra di un numero e serve solo a localizzare la virgola esso non è una cifra significativa quindi il numero 0.433 g ha tre cifre significative così come in numero 0.0024 g ha due cifre significative. Calcoli con le cifre significative. Si supponga che ad un beaker vuoto di massa 75.0 g venga aggiunto un sale di massa 0.235 g. la massa complessiva non è quella che ci fornisce la somma dei due numeri ovvero 75.235 g in quanto il numero 75.0 ha tre cifre significative e un’incertezza sui decigrammi pertanto la somma dei due numeri deve mantenere incertezza sui decigrammi quindi 75.0 g + 0.235 g = 75.2 g. Quando si fanno operazioni di somma o sottrazione tra due o più misure il risultato dell’operazione deve contenere lo stesso numero di decimale dell’addendo o del sottraendo che ne contiene il minor numero: (22.5 + 12.10 + 10.41) g = 45.0 g Il risultato della moltiplicazione o della divisione deve contenere lo stesso numero di cifre significative presenti nel fattore che ne contiene di meno: 0.348 coulomb/ 0.12 s = 2.9 coulomb/s Quando il valore numerico di una grandezza contiene un numero di cifre maggiore rispetto a quello delle cifre significative che devono essere usate...

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