Fumetto “Astroparticelle, una materia molto oscura”

23 09 2017

     Alcuni anni fa, in occasione della celebrazione dei 400 anni dalla costruzione ed utilizzo del primo cannocchiale da parte di Galileo Galilei, l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), uno dei principali enti internazionali che si occupano di spazio e astronomia, ha prodotto un fumetto destinato a studenti e adulti sulle particelle e gli astri. Il fumetto, divertente e ricco di contenuti, è stato curato da Ettore Perozzi e Anna Parisi ma hanno partecipato scienziati dell’ASI, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e di Telespazio. La prefazione è di Margherita Hack, ormai scomparsa, e le illustrazioni sono di Fabio Magnasciutti. Il risultato è stato un godibilissimo fumetto dal contenuto scientifico chiaro e rigoroso, adatto al pubblico di ogni età e agli studenti di istituti secondari.

     Si parte dal concetto di materia e di atomo nell’antichità e si prosegue con l’evoluzione della teoria atomica e la scoperta delle particelle subatomiche. Si continua con i quark, l’antimateria e le particelle elementari, l’evoluzione delle stelle e gli strumenti dell’astronomia, i buchi neri, l’energia, il CERN, la materia oscura, le galassie e altro ancora. Le pagine finali contengono un po’ di enigmistica e un’utile sitografia.

     Per i curiosi, gli interessati di ogni età e per chi vuole avere una carta in più durante verifiche ed interrogazioni delle materie scientifiche: Astroparticelle: una materia molto oscura.




Rischio chimico: vecchi e nuovi pittogrammi

11 09 2017

 

 

      Questo breve post, lungi dall’essere esaustivo sull’argomento, si prefigge di informare gli studenti che in questo inizio d’anno scolastico affronteranno per la prima volta il corso di chimica. Il tema è il rischio delle sostanze e miscele chimiche pericolose. Per approfondimenti si possono cercare in rete i Regolamenti REACH, CLP, UE n. 453/2010 e i riferimenti al Titolo IX, Capo I, del D.Lgs. 81/2008 sulla sicurezza nei luoghi di lavoro, Istituti scolastici compresi.

     L’immagine in basso mostra un confronto fra i vecchi e i nuovi simboli (pittogrammi) che devono essere presenti sulle etichette delle sostanze chimiche prodotte, importate o commercializzate in Europa.

     In un precedente post ho fatto riferimento alle vecchie frasi di Rischio R e Consigli di Prudenza S, sostituiti rispettivamente dalle nuove Indicazioni di Pericolo (Frasi H) e Consigli di Prudenza (Frasi P).

     Segnalo che le sostanze chimiche alle quali si riferiscono i vecchi e nuovi pittogrammi sono presenti in molti prodotti di uso comune, oltre che nei vari settori industriali: chimica, costruzioni, tessile, agricoltura, alimentazione, informatica, lavorazione dei metalli, smaltimento e riciclaggio dei rifiuti ecc. Tra i materiali di uso quotidiano che necessitano delle indicazioni di rischio, alcuni anche a scuola, ci sono: detersivi, materiali per le pulizie in generale, alcuni materiali di cancelleria, materiali utilizzati nel laboratorio di chimica e biologia, smalti per metallo e legno, colori utilizzati per i tatuaggi, sostanze emanate dai mobili soprattutto se nuovi, idrocarburi, cosmetici, ecc.

     L’Unione Europea, negli ultimi anni, oltre ad emanare il Regolamento REACH che stabilisce regole comuni su registrazione, importazione e commercio di sostanze, ha costituito anche l’Agenzia Europea delle Sostanze Chimiche (ECHA, sito in italiano) che ha sede nella capitale della Finlandia, Helsinki. L’ECHA coordina e controlla che i Paesi membri attuino i nuovi regolamenti sulle sostanze chimiche. Per aumentare il livello di protezione della salute umana, degli altri viventi e dell’ambiente, è stato emanato anche il Regolamento CLP (Classification, Labelling and Packaging), entrato in vigore nel 2009. In Italia la legislazione in materia di sicurezza è stata armonizzata con il Decreto legislativo 81/2008.

Crediti immagine: Tecna Parma (Ambiente, Sicurezza, Qualità, Medicina). Video: Regolamento CLP e nuovi pittogrammi, di Marina Feriotti. Un video più dettagliato: L’etichettatura GHS-CLP, di Graziano Pitis.




La produzione chimica in Europa e nel mondo

7 09 2017

     Il settore dell’industria chimica per molti decenni in Europa è stato all’avanguardia nel mondo. La produzione chimica europea era circa un terzo di quella mondiale.

     Nell’ultimo decennio, anche a causa della crisi economica e finanziaria che ha colpito soprattutto i Paesi occidentali e dalla quale l’Europa sta uscendo solo adesso, la produzione del settore chimico in Europa è calata al 15% circa. Di pari passo i Paesi Emergenti (BRICS, Brasile, Russia, India, Cina e Sudafrica), anche grazie alle regole di produzione meno rigorose, alla minore attenzione dell’impatto produttivo sull’ambiente e al basso costo della manodopera, hanno aumentato di molto la produzione, sia per i consumi interni sia per le esportazioni. La Cina in particolare, da 2007 al 2016 ha aumentato la sua produzione di materiali chimici dal 12% al 40% circa della quota mondiale.

     Anche in questo settore, purtroppo, l’Europa ha perso il suo ruolo di leadership. Nel vecchio continente rimangono i maggiori centri di ricerca chimica specialistica, mentre per la chimica di base ormai, per quantità di produzione la fanno da padrone i Paesi emergenti.

     Nel settore della petrolchimica poi l’Europa, e l’Italia in particolare, non investono da un paio di decenni, né nel settore pubblico con ENI né in quello privato.

Riferimenti: Ilsole24ore; Federchimica




Fipronil nelle uova

1 09 2017

     Anche l’Italia è stata toccata dalla psicosi delle uova al Fipronil (formula bruta o molecolare: C12H4Cl2F6N4OS). Lo scandalo è partito da Olanda e Belgio dove sono state trovate grosse quantità di uova e prodotti derivati contaminati da questo insetticida utilizzato contro un acaro (pidocchio rosso) in alcuni allevamenti di galline ovaiole. Poi il problema si è allargato a ben quindici Paesi europei che hanno importato questi prodotti.

     La situazione, amplificata dai mezzi di informazione, ha allarmato anche le autorità e i consumatori italiani. Un allarme giustificato? L’allarme forse sì, la psicosi e la rinuncia al consumo moderato di uova no.

     Il motivo è nella sostanza stessa: il Fipronil è il nome commerciale del fluocianobenpirazolo, un blando insetticida a lenta azione utilizzato contro i parassiti degli animali domestici. Il prodotto in Europa però è vietato negli allevamenti animali della catena alimentare: non avrebbe dovuto essere usato, volontariamente o accidentalmente, negli allevamenti delle galline ovaiole, né dovrebbe essere utilizzato negli allevamenti avicoli da carne.

     I residui trovati nelle uova sono motivo di preoccupazione perché l’effetto tossico di questa sostanza chimica, come spesso accade, è legato alla quantità. Consumare un elevato numero giornaliero di uova o derivati può essere dannoso per l’organismo, ma non solo per gli effetti del Fipronil in caso di contaminazione, anche perché ciò non corrisponde ad una corretta alimentazione.

     Accertato ormai che non si tratta di un problema di contaminazione generale delle uova ma di casi particolari che hanno interessato anche l’Italia, come si legge nel fascicolo della FAO, il Fipronil è moderatamente tossico in piccole quantità, perciò bisogna certamente intervenire dove ci sono stati errori nell’utilizzo del prodotto ma non ingigantire i possibili effetti nocivi del consumo di uova che, comunque, non sono superiori a quelli del consumo elevato di carni che a loro volta possono non essere esenti da sostanze chimiche per la prevenzione di malattie, utilizzate in certi allevamenti. Come al solito la differenza la fa la quantità di sostanza, in genere proporzionale alla quantità di prodotto consumato.

     Le Istituzioni preposte alla tutela dei prodotti alimentari e alla salute umana, in Italia soprattutto, sono abbastanza vigili quindi si può avere fiducia nei comunicati informativi che sono stati diramati nelle scorse settimane.

     Ritornando all’aspetto chimico, il fluocianobenpirazolo ha un nome IUPAC lunghissimo e quasi impronunciabile: 5 ammino-1-fenil-2,6-dicloro-4-(trifluorometil)-4(trifluorometilsulfinil)-1H-pirazolo-3-carbonitrile. I simboli di rischio chimico o pittogrammi di pericolo, codificati dall’European Chemicals Bureau, per questa sostanza, sono abbastanza severi: tossico a lungo termine, tossico acuto, pericoloso per l’ambiente. Per questo non dovrebbe mai essere utilizzato nella catena alimentare.

Brevi video informativi: Rainews; Huffingtonpost. Crediti immagine: wikipedia.




I cristalli

22 08 2017

I cristalli che si possono osservare in natura sono strutture, modi di aggregazione della materia solida, con forma geometrica ben definita, regolare (cubica, ottaedrica, prismatica, …), che costituiscono molti minerali. I minerali a loro volta sono specie chimiche che possono essere formate da un solo elemento, in questo caso si parla di “elementi nativi”, o più frequentemente da elementi diversi. Le proprietà fisiche e chimiche dei minerali sono tante e tali che richiedono trattazioni a parte. Un insieme di minerali a sua volta compone le rocce, cioè i costituenti solidi della parte più esterna dell’intero pianeta Terra e degli altri pianeti di tipo terrestre.

I cristalli sono stati trattati anche in letteratura, ad esempio sono l’argomento e il titolo di un racconto di Italo Calvino della raccolta “Ti con zero”, pubblicata da Einaudi nel 1967, in stretta relazione con le più famose Cosmicomiche. Tratto da “I cristalli”, riporto un breve e significativo brano.

“… Ce ne accorgemmo a un tratto. Vug disse: – Là!

Indicava, in mezzo a una colata di lava, qualcosa che stava prendendo forma. Era un solido di facce regolari e lisce e spigoli taglienti: e queste facce e spigoli s’andavano lentamente ingrandendo, come a spese della materia intorno, e anche la forma del solido cambiava, ma sempre mantenendo proporzioni simmetriche … E non era solo la forma a distinguersi da tutto il resto; era anche il modo in cui la luce gli entrava dentro, attraversandola e rifrangendosi. Vug disse: – Brillano! Tanti!

Non era il solo, infatti. Sulla distesa incandescente dove una volta affioravano soltanto effimere bolle di gas espulse dalle viscere terrestri, ora stavano venendo a galla cubi, ottaedri, prismi, figure diafane da parere quasi aeree, vuote dentro, e che invece come presto si vide concentravano in sé un’incredibile compattezza e durezza. Lo sfavillio di questa spigolosa fioritura invadeva la Terra, e Vug disse: – È primavera! – Io la baciai. …”

Nella descrizione di Italo Calvino si fa riferimento a cristalli che si formano in una colata lavica, ma c’è un errore di fondo: la lava si raffredda velocemente e i cristalli visibili ad occhio nudo non hanno tempo di formarsi! Generalmente si formano dal lento, o lentissimo raffreddamento del magma intrappolato all’interno della crosta terrestre.

I cristalli sono studiati da una branca della Scienza della Terra: la cristallografia, che si occupa sia dell’aspetto esterno (l’habitus) di un cristallo, sia della struttura, cioè della disposizione degli atomi al suo interno. Habitus e struttura si basano su importanti proprietà fisiche e su alcune leggi, come quella della razionalità degli indici e quella di simmetria.

In laboratorio si possono proporre significative esperienze sulla formazione dei cristalli col metodo dell’evaporazione del solvente da una soluzione salina satura.

Riporto le indicazioni di massima di una di queste esperienze, articolate in introduzione, materiali necessari, procedimento, osservazioni e conclusioni, indicazioni di sicurezza per una di queste esperienze svolte.

Introduzione. I minerali sono strutture che compongono le rocce, omogenee per composizione chimica e caratteristiche fisiche. In molti minerali sono evidenti le strutture cristalline. I cristalli si formano quando un magma si raffredda e forma minerali e rocce oppure quando da una soluzione evapora il solvente. In questo caso, in laboratorio si userà la tecnica di evaporazione del solvente per ottenere alcuni cristalli.

Materiali. Alcuni becher da 500 mL, acqua distillata, bacchetta di vetro per agitare, solfato di rame pentaidrato (CuSO4 *5H2O) in polvere, solfato doppio di cromo e potassio dodecaidrato [KCr(SO4)2 * 12H2O], carta da filtro, imbuto, sostegno per imbuto, spatolina, fornello per riscaldare, bilancia digitale.

Procedimento (alcuni gruppi lavoreranno col solfato di rame, altri col solfato doppio di cromo e potassio)

1. Riscaldare un litro di acqua distillata.

2. Versare 100 g di solfato di rame (o solfato doppio di cromo e potassio) nel becher ed aggiungervi 250 mL di acqua distillata calda e agitare bene con la bacchetta di vetro fino ad ottenere una soluzione satura.

3. Filtrare la soluzione calda per eliminare l’eventuale soluto non disciolto e raccogliere il filtrato.

4. Osservazione: le soluzioni hanno colore diverso a seconda del soluto utilizzato.

5. Porre le soluzioni in un luogo fresco per lasciarle raffreddare lentamente e poi lasciar evaporare il solvente.

6. Riprendere i becher dopo diversi giorni, ad evaporazione avvenuta.

Osservazioni e conclusioni. Dopo alcuni o molti giorni, a seconda della temperatura dell’ambiente in cui sono stati posti i becher, sul fondo compariranno i cristalli di solfato di rame (color azzurro) oppure i cristalli di solfato doppio di cromo e potassio (color violetto intenso). Generalmente i cristalli sono numerosi e di piccole dimensioni. D’altra parte in natura, le condizioni ambientali nella maggioranza dei casi non permettono la formazione di cristalli grandi e ben formati. Sono necessari anni, secoli o migliaia di anni, per avere cristalli di grandi dimensioni. Per il loro accrescimento in laboratorio, l’esperienza deve continuare con una seconda attività, che non riporto, dopo aver selezionato i cristalli di maggiori dimensioni.

Indicazioni di sicurezza, simboli di rischio chimico (Regolamento 1272/2008/CE, o Regolamento CLP) e relativi pittogrammi di pericolo. Fornello per riscaldare: Manipolato dal docente o dal tecnico di laboratorio. Rischio di ustioni. Solfato di rame pentaidrato (CuSO4 *5H2O): irritante/nocivo, nocivo per l’ambiente. Solfato doppio di cromo e potassio dodecaidrato [KCr(SO4)2 * 12H2O]: irritante/nocivo.

Per approfondimenti sui cristalli e sul loro accrescimento, Massimo Moret, Università di Milano-Bicocca “Come crescono i cristalli” o, il più sintetico “Il mondo dei cristalli” dell’Associazione Italiana di Cristallografia, della quale è stato celebrato il 50° anniversario della fondazione lo scorso 19 gennaio. Video: “I cristalli” di RAI Scuola.

 

 

 




Studenti di Fisica a Torino

25 07 2017

     L‘AISF, l’Associazione Italiana Studenti di Fisica, si è costituita tre anni fa. Si tratta di un’associazione senza scopo di lucro che mette insieme e in rete gli studenti italiani di Fisica con lo scopo di “promuovere la collaborazione tra studenti di fisica italiani in un contesto internazionale e globale. I suoi membri sono comitati locali e membri individuali, che si incontrano regolarmente in conferenze e iniziative di carattere locale, nazionale e internazionale.” Vedi http://ai-sf.it/ . Il volantino di presentazione chiarisce ulteriormente la natura dell’associazione. Gli scopi principali (dallo statuto):

- Divulgare la scienza, e, in particolare, la fisica.

- Promuovere le relazioni fra studenti di fisica di tutte le Università italiane, introducendoli in una comunità nazionale, incoraggiandoli nella loro carriera lavorativa ed accademica.

- Organizzare un incontro nazionale di occorrenza annuale, gestito da studenti di fisica per studenti.

- Promuovere le relazioni fra i giovani studenti di fisica a livello internazionale attraverso la partecipazione all’International Conference of Physics Students (ICPS).

- Rappresentare gli studenti italiani di fisica all’assemblea internazionale di studenti di fisica dell’International Association of Physics Students (IAPS).” 

     L’ICPS, nell’arco dell’anno, è il principale evento internazionale che coinvolge studenti di fisica di tutto il mondo. La conferenza del 2017 si terrà a Torino nella settimana compresa tra il 7 e il 14 agosto, sito: http://www.icps2017.it/ . Sono previsti circa 450 studenti, impegnati in lezioni accademiche, escursioni sul campo, tornei sportivi e socializzanti di vario tipo. L’evento, organizzato con la collaborazione dell’Università di Torino, prevede anche spazi per illustrare ricerche e tesi sperimentali su diversi aspetti della Fisica.

     Tra i principali ambienti utilizzati: l’Aula Magna della Cavallerizza Reale, il Cortile del Rettorato e il Campus Luigi Einaudi. Per saperne di più: http://www.icps2017.it/ e documento di presentazione. Oltre agli importanti aspetti accademici e scientifici, l’evento rappresenta anche un’occasione per conoscere monumenti e altri aspetti culturali di Torino e dell’intero Piemonte.

 




Alcuni Nobel ignobili

21 07 2017

     Sul sito del National Geographic, nella sezione Scienza, qualche anno fa è stata proposta una fotogalleria di Mark Straus su alcuni vincitori del Premio Nobel che non lo hanno onorato affatto, né come uomini né come scienziati.

Vengono proposte otto schede su altrettanti scienziati:

William Shockley, Nobel per la fisica nel 1956; Fritz Haber, Nobel per la chimica nel 1918; Kary Mullis, Nobel per la chimica nel 1993; Nils Gustaf Dalén, Nobel per la fisica nel 1912; Johannes Fibiger, Nobel per la medicina nel 1926; Joshua Lederberg, Nobel per la medicina nel 1958; Tim Hunt, Nobel per la medicina nel 2001; James Watson, Nobel per la medicina nel 1962 per la scoperta della struttura del DNA. Alcuni hanno ricevuto il Premio da soli, altri in condivisione. Sfogliate le otto schede e scoprirete perché alcuni uomini di Scienza si sono rivelati indegni del premio ricevuto, non solo per le loro idee razziste o misogene, ma in qualche caso anche per aver contribuito in prima persona alla produzione di armi chimiche che hanno determinato migliaia di morti. Ad esempio Fritz Haber. che ha lavorato alla produzione dell’iprite, un potente gas vescicante che determina devastanti piaghe e lesioni dolorose e mortali anche a bassissime concentrazioni nell’aria, utilizzato durante la Prima Guerra Mondiale.




Trasparenza e torbidità atmosferica

12 07 2017

L’Aeronautica Militare Italiana, col suo servizio Meteorologico, da oltre quarant’anni rileva anche i valori di torbidità atmosferica. Nei decenni scorsi lo scopo era solo di carattere scientifico: contribuire al monitoraggio ambientale di inquinanti e polveri varie che determinano la torbidità atmosferica, promosso dall’Organizzazione Mondiale per la Meteorologia. Negli ultimi anni la disponibilità di tecniche e tecnologie sempre più sofisticate, che si sono aggiunte all’uso del fotometro solare manuale introdotto negli anni ’90, ha consentito rilevazioni più accurate connesse anche alla sicurezza dei voli.

     Generalmente la radiazione solare che arriva in atmosfera, raggiunge la superficie terrestre solo in parte, determinata anche dal grado di trasparenza atmosferica. Posto 100 il valore della radiazione solare in ingresso nell’esosfera, il 18% circa viene assorbito direttamente dall’atmosfera, soprattutto dai gas degli strati più esterni: ionosfera e ozonosfera. Un altro 31% circa è riflessa nello spazio da pulviscolo atmosferico, nubi e vapor acqueo. Rimane il 51% che raggiunge la superficie del Pianeta, ma anche ghiacciai, oceani e rocce contribuiscono al fenomeno della riflessione verso l’esterno per il 4% circa. Quindi la radiazione effettivamente assorbita dalla superficie terrestre (terre emerse e oceani) è il 47% circa di quella che investe la faccia della Terra rivolta verso il Sole.

     Quali sono i gas inquinanti che determinano inquinamento e torbidità atmosferica? Quelli già citati in altre occasioni: anidride solforosa (SO2) prodotta in gran parte dalla combustione di carbone e idrocarburi pesanti che contengono comunque piccole percentuali di zolfo; ossidi di azoto (NOx), prodotto durante i processi di combustione di impianti industriali e termici oltre che da vasti incendi di aree forestali come quelli che stanno caratterizzando queste settimane di luglio; monossido e diossido di carbonio, il primo generato soprattutto da processi di combustione in ambienti poveri di ossigeno; clorofluorocarburi, prodotti dalla combustione incompleta di idrocarburi nei motori a scoppio e da successive reazioni chimiche; metano (CH4), prodotto da fermentazione di rifiuti organici e da allevamenti e pratiche agricole. Per la maggior parte la produzione di queste sostanze è causata dalle attività umane che determinano anche la liberazione di grandi quantità di piccole particelle di varia natura in sospensione: i cosiddetti aerosol. Le particelle di origine antropica si aggiungono a quelle normalmente prodotte da fenomeni naturali più o meno intensi nel corso degli anni: ceneri emesse dai vulcani, polveri sollevate dai venti, effetto fotochimico della radiazione solare e cosmica sulle molecole di inquinanti citate sopra.

     Nella bassa troposfera, questi miscugli di gas e particelle inquinanti infatti subiscono l’azione fotochimica delle radiazioni solari che determinano la formazione dello smog fotochimico che incide non poco sulla torbidità atmosferica.

     I dati raccolti a livello globale sui vari inquinanti chimici, sulle polveri e sugli aerosol dell’atmosfera, confluiscono nel Centro di Raccolta Mondiale per Aerosol (WDCA) che ne definisce la distribuzione nelle varie zone del Pianeta e nel corso del tempo.

     A livello mondiale ci sono tre principali reti che collaborano all’individuazione delle cause di torbidità atmosferica da sottoporre agli organi internazionali e ai governi nazionali. La NASA innanzitutto con la sua rete AERONET, e SKYNET in Asia. In Europa alcuni centri nazionali italiani (ISAC-CNR), spagnoli (GRSV) e inglesi (NERC), nel 2010 hanno attivato la rete European SkyRad users network (ESR, http://www.euroskyrad.net/ ).

Per approfondimenti, propongo un documento tecnico dell’Agenzia Prevenzione Ambiente Energia Emilia-Romagna sull’analisi di un evento acuto di aerosol atmosferico misurato tra gennaio e febbraio 2017.

Si può consultare anche l’ebook “I più grandi eventi meteorologici della storia” di Paolo Corazzon. Video Mexus Education: Air pollution.

Crediti immagine1: The Guardian, Immagine 2: Emaze .  




Composti PFAS, salute e ambiente

12 06 2017

     Cosa sono i PFAS? Una famiglia di composti chimici poli e perfluorati utilizzati in molti settori industriali, soprattutto per la produzione di materiali resistenti ai grassi e all’acqua. Sono molecole caratterizzate da un forte legame tra fluoro e carbonio che le rende difficilmente degradabili, perciò si accumulano nell’ambiente e possono facilmente passare nei viventi interferendo anche in modo grave con il loro metabolismo.

     D’altra parte il fluoro è l’elemento chimico più elettronegativo del Sistema Periodico, quello che ha la maggiore tendenza ad attrarre a sé gli elettroni di legame. Concetto introdotto nel 1932 dal Premio Nobel, per la chimica (1954) e per la Pace (1962), Linus Carl Pauling.

     Alla stessa famiglia dei PFAS appartengono i PFOS, acido perfluorooctansulfonico, e i PFOA, acido perfluorooctanoico, utilizzati anche per la produzione del politetrafluoroetilene (teflon), che ha rivestito per decenni le padelle antiaderenti e tuttora utilizzato nell’abbigliamento sportivo a base di goretex. Ma il loro utilizzo riguarda anche altri prodotti: cere, vernici, pesticidi.

     Studi dell’ultimo decennio hanno confermato che queste molecole, formate da catene in genere da 4 a 16 atomi di carbonio, con la loro persistenza nell’ambiente sono causa di gravi inquinamenti anche delle falde acquifere e, attraverso l’acqua, entrano nel corpo umano accumulandosi con effetti tossici di vario tipo. In particolare i PFAS rientrano nella famiglia degli “interferenti endocrini”, sostanze che modificano i delicati e importantissimi equilibri ormonali dei viventi, soprattutto della nostra specie. L’assorbimento dei PFAS può avvenire anche attraverso i residui presenti nei contenitori di alimenti, il consumo di pesci e crostacei delle aree inquinate e, secondo alcuni, addirittura attraverso l’aria.

     La loro azione, una volta entrati nell’organismo, si concentra su tutte le ghiandole endocrine, dalla tiroide alle ghiandole sessuali, alle surrenali, al pancreas (parte endocrina), alterandone il funzionamento.

     Da qualche anno, l’Agenzia Regionale per l’Ambiente del Veneto, il Consiglio Nazionale delle Ricerche e alcune aziende sanitarie di quella Regione hanno affrontato il problema della presenza di queste sostanze in alcuni territori delle province di Vicenza, Verona e Padova.

     Il fenomeno inquinante e le conseguenze sanitarie sono stati portati all’attenzione dell’opinione pubblica nazionale anche da un servizio televisivo della trasmissione PresaDiretta della RAI: Video RAI sui Pfas (durata 13 min).

Riporto anche un link al poster dell’ARPA Veneto che segnala le aree di contaminazione da sostanze PFAS e le azioni di controllo integrato.

Per approfondimenti, si veda la Relazione dell’ARPA veneto: Contaminazioni da PFAS e Azioni ARPAV, ricca di dati tecnici. Il sito regionale: https://www.regione.veneto.it/web/sanita/pfas . Ministero dell’Ambiente, progetto PFAS.

     Ma quello dei PFAS e dei perfluorocarburi (PFC) non è un problema solo italiano, come dimostra la cartina sulla contaminazione delle acque degli Stati Uniti pubblicata da Alabama Today. Decine di milioni di abitanti degli Stati dell’Est, ma anche dell’Ovest, utilizzano acqua potabile con alti livelli di perfluorati.

Crediti immagine in basso: SiREM Lab.




La cellulosa: Struttura e funzioni

1 06 2017

     La cellulosa è un polisaccaride e come tale è un carboidrato (vedi i carboidrati), cioè appartiene a quel gruppo di composti organici formati da carbonio, idrogeno e ossigeno. La cellulosa è costituita da una molecola più complessa di quella di altri polisaccaridi, come l’amido. È formata da lunghe catene di molecole di glucosio, da trecento a tremila circa, unite una di seguito all’altra da legami beta 1-4 glucosidici (tra il sito 1 di una molecola di glucosio e il sito 4 di quella successiva), la sua formula generale è: (C6H10O5)n . Due molecole di glucosio unite da questo particolare legame ne formano una di cellobiosio, l’unità ripetitiva della cellulosa.

     Quindi si tratta di un polimero del glucosio le cui molecole si uniscono per condensazione eliminando molecole d’acqua: unendosi n molecole di glucosio, si eliminano n-1 molecole d’acqua. Sul nostro pianeta la cellulosa è il composto organico più diffuso: costituisce le pareti delle cellule vegetali, gran parte del legno delle piante, vari altri prodotti come il cotone, il lino, la canapa e la carta. La cellulosa non è digeribile dall’organismo umano, perché non possiede enzimi in grado di demolire i legami beta 1-4 glucosidici, e nell’intestino forma una massa che stimola le contrazioni della muscolatura liscia delle pareti del tubo digerente (peristalsi) facilitando il movimento del cibo ingerito, durante i vari stadi della sua demolizione.

     A livello industriale, la cellulosa è stata utilizzata anche per produrre i primi polimeri sintetici: l’acetato di cellulosa, il rayon, il nitrato di cellulosa.

     La struttura della cellulosa presenta le lunghe catene glucosidiche disposte parallelamente le une alle altre, unite fra loro da numerosi (perciò nel complesso forti) legami a idrogeno. Il risultato è una struttura complessiva compatta e difficile da dissolvere: alcuni batteri presenti nello stomaco dei ruminanti e nell’apparato digerente delle termiti però producono enzimi in grado di rompere i legami beta 1-4 glucosidici e rendono digeribile anche la cellulosa scindendola in molecole di glucosio.

Questo composto ha rivoluzionato varie tappe della storia umana con tre prodotti fondamentali: legno, carta e cotone.

     Il legno da sempre è stato utilizzato dall’uomo per riscaldarsi, cuocere i cibi, costruire armi, sistemi di riparo e protezione, utensili vari. Oggi nelle nostre case è stato in parte sostituito da metalli e plastica, ma per secoli è stato indispensabile per tavoli, sedie, mobili, infissi. Le “traversine” utilizzate per fissare e tenere alla giusta distanza i binari ferroviari oggi sono in cemento armato, ma per oltre un secolo sono state costruite in legno. Il legno consente anche di sostenere gli alberi diffusi sulla Terra, da quelli dei viali cittadini (platani, bagolari, aceri, tigli, … ) alle più estese foreste del pianeta: la taiga russa e la foresta amazzonica sudamericana.

     Il cotone è una fibra vegetale naturale prodotta da piante del genere Gossypium. Le maggiori produzioni di cotone si hanno in Asia centrale e in America settentrionale. La maggior parte degli abiti che indossa ciascuno di voi che state leggendo questo post è costituita da cotone, “cotone mercerizzato”, cioè trattato con un procedimento chimico e meccanico ideato dal chimico inglese John Mercier (1791-1866) nel 1851. Questo processo prevede trattamenti con idrossidi, generalmente di sodio (ma è stato utilizzato anche quello di potassio o di litio), che determinano modificazioni permanenti nella struttura della cellulosa del cotone e la rendono più resistente e più facile da tingere.

     La carta, oggi comunissima e indispensabile per molti scopi, in passato è stata rara, preziosa, costosa e difficile da produrre. Si potrebbero elencare centinaia di usi della carta e sarebbero incompleti. Ne cito alcuni che tutti hanno provato: carta per giornali, libri e riviste, carta e cartoni per imballaggi e confezioni regalo, per buste e lettere, l’indispensabile carta igienica, le banconote, una “carta” molto speciale per il valore che le viene attribuito e perché ricavate dal cotone anziché dalla cellulosa. Ma l’elenco potrebbe continuare con i biglietti di autobus, treni, gli scontrini degli acquisti, i volantini pubblicitari, la carta fotografica, quella per i documenti di riconoscimento, l’agognato diploma di maturità o quello di laurea, ecc.

Nella prima immagine: una molecola di cellobiosio, unità della cellulosa risultata dall’unione di due molecole di glucosio, in cui è segnalato il legame beta 1,4 glucosidico.

Video: da Dizionario di RAI Scuola: Cellulosa. Produzione della carta; Come nasce una banconota, estratto dalla trasmissione RAI Superquark.