Bricolage con sostanze chimiche e poliplasti
Un tempo la chimica era considerata una «magia nera», mentre oggi la incontriamo a ogni passo, anche in ambito domestico. Sappiamo che con «Crni bik» o altri detergenti possiamo lavare facilmente la biancheria. Molti sanno che il tetraetile di piombo fa aumentare il numero di ottano della benzina. Naturalmente, queste conoscenze non fanno di una persona un chimico. Per diventarlo un po’, però, знакомiamoci con i fondamenti della chimica:
Una sostanza che può essere separata in altre sostanze, con proprietà diverse, mediante semplici metodi fisici (selezione, setacciatura, magnete ecc.) si chiama miscela. Quella sostanza completamente omogenea che con tali semplici metodi non può essere scomposta in componenti con proprietà diverse si chiama composto.
I composti sono costituiti da molecole formate da elementi, legati da determinati legami chimici. Tali legami non consentono una loro semplice scissione. La distruzione, la scissione di questi legami richiede forze maggiori, interventi chimici. Allora le molecole si scompongono negli atomi elementari. A lungo si è ritenuto che gli atomi non potessero essere ulteriormente divisi. Nel nostro secolo è stata confermata la precedente ipotesi che gli atomi siano costituiti da particelle elementari ancora più piccole, che si distinguono tra loro sia per dimensioni sia per carica elettrica. Le particelle elementari più positive sono il protone caricato positivamente, il neutrone neutro e l’elettrone negativo.
In tutti i composti dei 92 elementi naturali partecipano solo da 15 a 20 elementi.
Il peso degli atomi degli elementi si misura confrontandoli a quante volte sono più pesanti dell’atomo dell’elemento più leggero, l’idrogeno (secondo la definizione più recente, di 1/12 dell’atomo di carbonio.
Nessuno degli elementi può unirsi con un altro elemento in quantità arbitrarie, di qualsiasi tipo. Consideriamo unitaria la possibilità di legare chimicamente un atomo di idrogeno. Pertanto, l’atomo di idrogeno è monovalente. Anche l’atomo che forma un composto con un solo atomo di idrogeno è monovalente. Se un elemento lega due, tre, quattro ecc. atomi di idrogeno, allora è bivalente, trivalente, tetravalente ecc. L’ottovalenza è la massima valenza possibile di un elemento. Tuttavia, esistono elementi con più valenze; essi hanno valenza variabile.
I principali gruppi di composti sono i composti inorganici e organici. Nei composti organici è presente il carbonio, mentre nei composti inorganici, con rare eccezioni, il carbonio non è presente.
La ragione dell’esistenza di un gran numero di composti organici risiede nella possibilità di legame reciproco degli atomi di carbonio, cioè nella formazione di catene carboniose. (Il nome composti organici deriva dalla precedente convinzione che solo gli organismi viventi potessero produrli.)
GLI ACIDI sono sostanze pericolose e corrosive che sulla pelle o nello stomaco provocano gravi lesioni simili a ustioni. Gli acidi si riconoscono facilmente con la carta di tornasole, poiché il tornasole blu negli acidi diventa rosso. Quando si lavora con gli acidi sono indispensabili occhiali protettivi e guanti di gomma. Se, nonostante le precauzioni, una goccia di acido cade sulla nostra pelle, occorre prima asciugarla con un panno asciutto, quindi lavare con acqua corrente e infine neutralizzare le tracce di acido con una soluzione di bicarbonato di sodio (figura 1).
FIGURA 1
Le BASI sono prodotti di reazione degli ossidi metallici con l’acqua. Si chiamano alcali le basi solubili in acqua e dotate di azione corrosiva. Si riconoscono facilmente, poiché il loro effetto fa virare in blu la cartina al tornasole rossa. Sono sostanze fortemente corrosive. Le ferite causate da esse guariscono con difficoltà, più di quelle provocate dagli acidi. Le norme di sicurezza sono le stesse che per gli acidi. In caso di lesione, la pelle va lavata con acido diluito (ad esempio acido acetico).
I SALI si formano per reazione di basi e acidi. Irritano poco o per nulla la pelle. Tuttavia, nel lavorare con i sali occorre prudenza, poiché alcuni sono tossici.
Sostanze chimiche nelle abitazioni
È noto da tempo, soprattutto nella conservazione dei prodotti alimentari.
Gli agenti conservanti si possono suddividere in:
1. Sostanze che contemporaneamente conferiscono sapore e conservano i prodotti: zucchero, sale, aceto, grasso, acido citrico, acido tartarico.
2. Sostanze per la distruzione dei microrganismi: salnitro, acido glutammico, allume, latte di calce, salicile, acido benzoico e benzoato di sodio.
3. Sostanze gelatinose, colori e spezie.
Zucchero. Aggiungendo 55% di zucchero (zucchero =C12H22O11) a un prodotto (di prugne, lamponi, albicocche, pere, mele) senza aggiungere altre sostanze chimiche, lo abbiamo completamente conservato (sottaceto dolce). Non è consigliabile aggiungere più di 55% di zucchero, perché lo zucchero cristallizzerebbe. Un valore inferiore a 50% di zucchero non conserva. Aggiungendo zucchero a prodotti alimentari acidi, bisogna cuocere solo brevemente, perché si verifica la degradazione dello zucchero.
Sale. Il sale da cucina (cloruro di sodio, NaCl) conferisce anch’esso sapore e al tempo stesso conserva. La capacità di conservazione deriva dall’igroscopicità del sale (assorbe l’umidità). Se la carne viene salata, il sale lega una certa quantità d’acqua non solo dalla carne, ma anche dai batteri, distruggendoli così. Anche gli altri microrganismi non possono sopravvivere senza acqua.
Salnitro. (Nitrato di potassio, KNO3). Polvere salata, amara, bianca, cristallina. È neutro. Per conservare 2,5 kg carne sciogliamo 0,5 grammi di nitrato di potassio in 100 g di acqua calda. Bagniamo la carne tritata con questa soluzione. Occorre prestare attenzione al dosaggio esatto, perché in quantità maggiori il salnitro di potassio è molto amaro e velenoso.
L’acido glutammico (acido amino-pirovico, acido amino-glutarico, НООС-СН2-СН2–СН(NH)2–СООН) è un amminoacido presente in quasi tutte le proteine. Si usa per la preparazione di concentrati di varie zuppe, minestre (Podravka, Knorr ecc.), oppure per la conservazione della carne. Su 1 kg di carne si prendono 5 g di acido glutammico disciolto.
L’allume (solfato di potassio e alluminio, KAl(SO4)2 si usa allo stato puro per la conservazione, ossia per irrobustire la struttura di frutta e verdura più morbide, affinché durante la conservazione non si disfino, non si disgreghino. Per 1 kg di frutta, ossia di verdura, si usa 1,4 g di allume.
Latte di calce. Ha un effetto identico all’allume 0,5 kg di calce spenta lo sciogliamo in 5 litri d’acqua e lasciamo riposare per una notte, travasiamo con attenzione (decantiamo circa 2/3 della soluzione limpida) e in questo latte di calce [Ca(OH)2] immergiamo frutta o verdura per 15-20 m minuti e infine risciacquiamo con acqua tiepida.
Acido citrico. L’acido citrico è molto diffuso nel regno vegetale. Si trova quasi in ogni frutto (acido ossi–propano–tricarbossilico, C6H8O7) I cristalli inodori e incolori dell’acido citrico si sciolgono in acqua calda. Per 1 kg di frutta sono necessari 1 a 2 g di acido.
Acido tartarico. Incolore, inodore (C4H6O6), il cui sale potassico si trova nel vino. L’azione di questo acido è simile a quella dell’acido citrico.
Acido acetico. Sostanza incolore, dall’odore pungente, fortemente acida e corrosiva (СН3СООН). Grande nemico di muffe e batteri. Al di sopra di una certa concentrazione, in ambiente acido, i batteri non possono vivere. Per questo l’acido acetico è molto spesso usato per la conservazione. Nei negozi si trova in varie concentrazioni (gradazioni). Per 1 kg di un prodotto sono sufficienti circa 2-3 decilitri di soluzione 10%–na di acido acetico. L’acido acetico distrugge un gran numero di metalli (ferro, alluminio, rame, zinco). Il composto formatosi con rame o zinco dall’acido acetico è tossico, perciò come imballaggio per l’acido acetico può servire solo un recipiente di vetro, ceramica, smalto, plastica o legno.
L’acido salicilico è una polvere cristallina bianca, aghiforme, inodore (C6H4(OH)COOH). È un veleno cellulare e distrugge batteri e spore. In quantità maggiori è tossico anche per l’organismo umano, perciò per la conservazione si usa in quantità minori, esattamente definite. Per 1 kg di frutta si aggiunge al massimo 0,8 g.
L’acido benzoico è una sostanza cristallina bianca, setosa, aciculare o laminare (Н6С5СООН). Distrugge perfettamente batteri e spore. In quantità maggiori agisce inoltre in modo nocivo sull’organismo, perciò a 1 kg di prodotto si aggiungono solo 0,5 grammi.
Adesivi
Un gran numero di adesivi sintetici sta conquistando sempre più il mercato. Tuttavia non dobbiamo lasciarci ingannare dalla denominazione »colla universale«. Questi adesivi sono buoni ma non sono universali: aderiscono bene solo ad alcune sostanze, male ad altre.
Indicheremo alcuni dei più importanti adesivi, reperibili sul mercato interno, specificando quali materiali possono essere incollati al meglio con tali adesivi.
La colla animale, (di ossa, di pelle) serve per incollare carta, legno, tessuti, cellophane, nonché per incollare questi materiali alla pelle e al vetro.
Вenzol è il solvente del polistirolo, cioè il suo adesivo. Oltre all’incollaggio reciproco di lastre di polistirolo, con il benzolo sul polistirolo si incollano plexiglas, celluloide e cellophane.
Il vetro liquido si usa per incollare il vetro e materiali duri, come bachelite con tessuti, carta, metalli, porcellana e ceramica, oppure tra loro.
Il cloroformio è un solvente, ovvero un adesivo per il plexiglas. Il plexiglas può essere incollato con il cloroformio su vetro, ceramica, porcellana, polistirolo e celluloide.
Boropor incolla gomma su gomma, gomma su metallo, cuoio, vetro, porcellana, legno, tessuto. Inoltre cuoio su metallo, meno bene su vetro e legno.
La colla universale Oho è impiegata con successo per l’incollaggio di vetro, porcellana, legno, poliplast, metallo.
Risopren (gomma artificiale) è utilizzato principalmente per l’incollaggio di gomma e pelle. È consigliato anche per l’incollaggio di linoleum, podolit, lastre vinaz e parquet su calcestruzzo.
Savanol viene impiegato per incollare pelle, gomma, ultrapasto, moquette, tessuti, legno, salonite e lamiera zincata.
Neostik un colla »universale«. Può essere utilizzata per l’incollaggio di diversi materiali; pelle, legno, gomma, tessuti ecc.
Drvofix è una colla per legno, pannelli di legno (pannello, truciolare e simili), polistirene con legno, parquet su supporti in legno e simili.
Teleol (neoprene). Collante per l’incollaggio di pelle, gomma, materie plastiche, tessuti, legno, rivestimenti per pavimenti in PVC ecc.
Krautoxin (Kunstsoff aus der Tube). Adesivo bicomponente, nel quale i due componenti vengono prima mescolati e poi utilizzati entro mezz’ora. Incolla metallo, pietra, vetro, porcellana, poliplasti termoindurenti (bachelite) ecc.
Adesivi epossidici, come: ARALDIT (Svizzera), ЕРON (Shell), EPILOX (Buna-werke), EPORESIT (Ungheria), si trovano occasionalmente sul mercato, in forma di polvere, pasta, bastoncini, emulsioni. Sono ottimi adesivi, soprattutto per l’incollaggio di metallo con metallo, rispettivamente gomma, cuoio, ecc.
Desmodur, desmoden sono colle poliuretaniche, impiegate nell’incollaggio di metallo con gomma, oppure di metallo con metallo.