Il museo del sapone e la saponificazione.

In evidenza

Luigi Campanella

Il Museo é una delle realtà del nostro tempo che più rappresenta in modo chiaro e comprensibile la trasformazione della nostra società.

Da raccolta e collezione per il prestigio di chi potesse rivendicarne la proprietà a prima espressione dell’attenzione dello Stato per la Cultura ed i suoi Beni,da Camera delle Meraviglie a strumento della rappresentazione razionale della Scienza, da testimone della Storia e dell’avanzamento della Società a-e siamo ai giorni nostri- sede di informazione,educazione e conoscenza.

Proprio in questa logica a Sciacca in provincia di Agrigento è  nato un nuovo Museo dedicato all’Arte Saponaria,uno spazio nuovo creato per merito dei chimici di Saponi&Saponi, un’azienda impegnata nel campo della produzione di Saponi e Cosmetici, i cui responsabili hanno voluto creare un Museo proprio per fare conoscere lo sviluppo di una tecnologia che ha quasi 5000 anni di storia. Si tratta del sesto Museo su questo tema nel mondo-gli altri 5 in Grecia,Corfù, Francia,Marsiglia, Libano,Aleppo, Polonia,Bydgoszcz, Algeria,Saida-e come gli altri nasce in una zona geografica legata alla storia dell’arte saponaria.

Il nuovo Museo presenta la storia dell’igiene personale a partire dall’antica Roma per proseguire nel Medioevo quando usare il sapone era considerato un segno di debolezza con le conseguenti epidemie che hanno flagellato le società del tempo e poi nei secoli 17 esimo e 18 esimo quando il benessere di uno stato era correlato al consumo di sapone. L’itinerario nel Museo  spiega come a questa storia abbiano contribuito i differenti tipi di sapone da quelli australiani fatti con olio di macadamia o avocado a quelli svedesi preparati con albume d’uovo, acqua di rose, lanolina e grassi animali  da quelli del Burkina Faso a base di burro di Karitè fino ai più semplici  a base di olio extravergine.

Il punto focale sviluppato dall’itinerario guidato nel Museo è la differenza fra sapone naturale  e detergente: il primo è un antibatterico ed antisettico naturale che non richiede conservanti e non deve soltanto detergere ma anche idratare e conservare lo strato idrolipidico che protegge dagli aggressivi esterni.

Come si è già detto i saponi si differenziano a seconda dell’olio che viene saponificato. Questa informazione è fondamentale ai fini della valutazione della qualità e può essere rintracciata nell’etichetta: per esempio nel caso di sapone proveniente da olio di oliva, quindi di qualità elevata, è possibile rintracciare fra i componenti indicati “olivato di sodio”. I saponi solidi sono caratterizzati da un più elevato contenuto di glicerina e da alcuni addittivi aggiunti durante il processo che viene condotto a temperatura non superiore ai 40°C.

Oggi i saponi sono considerati anche dei cosmetici: infatti durante la loro fabbricazione sono soggetti ad aggiunte di sostanze diverse proprio con il fine di promuoverli (o retrocederli??!!) da sapone a cosmetico: miele, lecitina, amminoacidi, vitamine, profumi vari ( menta, lavanda, gelsomino, orchidea, violetta rosa).

La chimica è il grande motore di questo importante settore industriale perchè la trasformazione delle materie prime in prodotto finito è compito del chimico e della chimica. Nel tempo così il chimico ha elaborato metodi diversi di saponificazione: basica, a vapore, enzimatica, catalitizzata.

La saponificazione è un processo che ha trovato applicazioni anche diverse da quella di produrre saponi. Uno dei più recenti è quello dell’estinzione degli incendi, purtroppo di grande attualità: l’agente estinguente converte rapidamente  la sostanza che sta bruciando in un sapone non combustibile. Questo processo è endotermico ed, assorbendo l’energia termica dall’ambiente circostante inibisce ulteriormente il diffondersi del fuoco. La cottura attraverso la saponificazione.

La saponificazione e la conservazione dei beni culturali. Ma con la saponificazione non sono tutte rose e fiori per dirla con un termine popolare.Infatti essa può essere responsabile di danni nel campo dei Beni Culturali.

John Singer Sargent, Ritratto a Madame X (1884) versione non censurata; i neri sono interessati alla saponificazione; la versione esposta al Metropolitan è quella modificata con la spallina su.

 

Nel corso del tempo possono verificarsi fenomeni di saponificazione descritti solo di recente su Pittura a olio e dipinti a olio causando danni visibili e deformazioni. Il substrato o gli strati di pittura dei quadri a olio contengono spesso metalli pesanti usati come pigmenti: il bianco di piombo, il minio e l’ossido di zinco sono fra i più diffusi. Se tali metalli reagiscono con gli acidi grassi liberi nella matrice oleosa che lega insieme i pigmenti, possono formarsi dei saponi nello strato di vernice che migrano verso la superficie del dipinto producendo grumi e sporgenze che diffondono la luce alterando la visibili tà del quadro. Si tratta di  un fenomeno diffuso, essendo stato osservato in molte opere databili fra il quindicesimo e il ventesimo secolo di diversa origine geografica e su vari supporti, come ad esempio tela, carta, legno e rame. Ancora una volta ci aiuta la chimica: infatti l’analisi chimica può rivelare principi di saponificazione che si verificano negli strati più profondi di un dipinto prima ancora che ne appaiano i segni in superficie, anche in dipinti antichi di secoli contribuendo al restauro preventivo, il primo intervento di conservazione di cui disponiamo ed a cui purtroppo nella pratica comune poco si ricorre concentrando le risorse disponibili su urgenze ed emergenze. Le aree saponificate possono deformare la superficie del dipinto attraverso la formazione di grumi visibili o sporgenze che diffondono la luce. Questi grumi di sapone possono interessare solo  alcune parti della tela piuttosto che l’intera opera, in genere le aree più scure dove l’artista ricorre a pennellate più grasse per compensare la tendenza all’essiccazione dei pigmenti neri.

I due volti dell’innovazione scientifica

In evidenza

Luigi Campanella

In passato alcune discipline scientifiche, prima fra tutte la chimica, hanno esaltato il proprio doppio volto: da un lato la protezione dell’ambiente e della salute dall’altro il superamento delle barriere etiche e l’asservimento alle logiche economiche e d’interesse. Oggi in pochi giorni due importanti scoperte ripropongono questo ambiguo dilemma e lo fanno in una nuova prospettiva, quella multidisciplinare ed interdisciplinare.

La prima notizia riguarda la moda sostenibile: finora se n’era parlato per i materiali tradizionali utilizzati ed i conseguenti scarti delle lavorazioni e per l’adozione di integratori tessili capaci di attribuire al tessuto integrato proprietà nuove di grande interesse della clientela, ad esempio la capacità del tessuto di abbattere la flora microbica. Lega ambiente ha anche prodotto un testo risultato di incontri e di relazioni scientifiche dal titolo molto in linea con il ns tempo :”Moda Sostenibile”. Oggi si parla di eco-chic cioè di tessuti eleganti ottenuti riciclando rifiuti di plastica ripescati dai fondali marini e dai quali nascono materiali per vestiti, borse, scarpe. Tutta l’Europa occidentale è impegnata in questa direzione dall’Inghilterra alla Spagna, dalla Francia all’Italia. Anzi questa volta con una punta di orgoglio possiamo dire che  la Camera della Moda Nazionale con il supporto del MISE ha dedicato un evento alla celebrazione del MADE IN ITALY attraverso il fil rouge dei valori etici e sostenibili, chiamando i grandi stilisti italiani insieme ai brand giovani emergenti a realizzare modelli in grado di esaltare la creatività della scienza nella capacità di riciclare e del design nell’abilità a conferire ai prodotti ottenuti un significato anche artistico, in fondo Arte e Scienza che camminano insieme dimostrando l’inutilità ed il danno della disarticolazione culturale.

Anche in questo caso la chimica ha fornito il suo grande contributo con metodi innovativi e green di recupero e riciclo e con modulazioni intelligenti dei materiali finalizzandoli alle loro specifiche applicazioni. Con il progetto “upcycling the oceans” sono stati riciclate 70 tonn di materiale plastico dimostrando risparmi fino al 60% di acqua ed energia rispetto alla produzione di sintesi. (https://ecoalf.com/us_en/upcycling-the-oceans).In un discorso di croce e delizia dal quale siamo partiti si può dire che l’utilità ed i vantaggi del riciclo, se non adeguatamente integrati con una formazione ed educazione ambientale, che tenga anche conto e sappia valutare i costi energetici aggiuntivi che comporta il riciclo, possono indurre ad una sorta di autoassolvimento rispetto a smaltimenti impropri ed irrispettosi.

La seconda notizia, senz’altro di maggiore impatto , anche etico , capace quindi di focalizzare il contrasto fra quei 2 volti della Scienza a cui prima accennavo, riguarda la correzione genetica apportata ad un embrione umano di poco più di 2 gg, così rendendolo immune al danno che ad esso sarebbe derivato dal difetto, se non corretto.

In passato la stessa esperienza era stata tentata, ma con il risultato che non era stato possibile limitarne gli effetti alla correzione voluta: si  erano registrati effetti secondari con mutazioni genetiche aggiuntive non volute. I nuovi risultati pubblicati su NATURE. I due volti hanno così preso forma in posizioni diverse assunte in sedi diverse, talvolta anche autorevoli. Così alla eliminazione delle malattie genetiche da una parte si è risposto dall’altra con bambini su misura, alla medicina genetica si è risposto con la manipolazione genetica, fino a temere strumenti  che possano divenire armi di distruzione di massa. In effetti il problema era nato alcuni anni fa,quando questa ricerca era stata divulgata:la NAS (National Academy of Sciences  US) sulla base di queste nascenti polemiche aveva dato il via libera alla tecnica purchè utilizzata unicamente per eliminare malattie gravi. Il successo è stato essere riusciti a modificare il Dna di un gran numero  di embrooni fecondati con liquido seminale di uomini portatori del danno genetico specifico che si vuole contrastare. Il gene colpevole è stato colpito e corrette di conseguenza le mutazioni in tutte le cellule dell’embrione, evitando che solo alcune vengano curate, mentre altre restano danneggiate. Per l’esperimento è stata scelta una malattia ereditaria fra oltre 10000 per la quale basta che una sola delle due copie del gene sia mutata perchè la patologia si manifesti. Ogni portatore di questo danno può trasmetterlo ai figli con una probabilità del 50%. Proprio per interrompere questa catena  i ricercatori dell’Oregon Health and Science University, gli autori questa ricerca, hanno utilizzato ovuli sani e spermatozoi portatori della mutazione. La tecnica sembra ancora lontana dall’essere applicata nella pratica clinica, ma sarebbe bene in questa fase di approfondimento di chiarirne gli aspetti etici – si pensi ai riflessi su un tema così discusso come quello del diritto del malato e della salvaguardia della sua libera scelta – possibilmente con disponibilità al confronto ed alla discussione delle correlazioni fra questa tecnica e le ipotesi in sedi diverse formulate di percorso di fecondazione artificiale.

(Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos Hong Ma et al. Nature (2017) doi:10.1038/nature23305))

Sensoristica e lenti a contatto

In evidenza

Luigi Campanella, ex Presidente SCI

La sempre maggiore diffusione nell´acquisto di lenti a contatto (lc) in sostituzione degli occhiali, ha fatto si che l´industria del settore impiegasse maggiore attenzione alla ricerca di nuovi polimeri con particolari caratteristiche chimico fisiche, tali da risultare più funzionali ed efficaci per la visione e per la prevenzione di possibili danni all´occhio procurati dall´uso delle lc.

L´ossigeno è essenziale per la sopravvivenza e il buon funzionamento delle cellule aerobiche come quelle che costituiscono l´occhio. Il consumo corneale di O2 può essere stimato in 3 microlitri/ora/cm2. Dal film lacrimale l´ossigeno passa all´interno delle cellule corneali attraverso tre differenti meccanismi:

-sciolto nella fase acquosa che attraversa le membrane cellulari;

-per trasporto attivo;

-a causa del gradiente di pressione.

L´entrata di ossigeno fa sì che le normali reazioni metaboliche possano assicurare alle cellule la fonte energetica necessaria al trasporto attivo degli ioni; questa operazione è d´importanza fondamentale per la trasparenza corneale verso l´esterno. Una carenza d´ossigeno fa rallentare l´attività metabolica, e quindi diminuisce la riserva d´energia disponibile per il funzionamento della pompa ionica e la quantità di H2O che può venire trasportata; di conseguenza la cornea va rapidamente incontro ad accumulo di acqua ed al pericolo di edema. Visto il ruolo ricoperto dall´ossigeno nella dinamica delle cellule corneali diventa subito evidente l´importanza della presenza in quantità sufficiente di questo elemento.

Ne consegue che fra le caratteristiche di una buona lente a contatto c´è il grado di permeabilità della stessa all´ossigeno che è importante per l´integrità delle cellule aerobiche come quelle che costituiscono l´occhio; quindi più la permeabilità è elevata e migliore è la lente. In questo tipo di valutazione, però, si trascura di verificare se, all’aumentare della permeabilità all’ossigeno, non aumenti anche quella a sostanze potenzialmente dannose.

La chimica ed in particolare la sensoristica è venuta incontro anche alla soluzione di questo problema.E’stato messo a punto un metodo per misurare la permeabilità di varie tipologie di lc sia all´ossigeno e sia ad alcuni comuni inquinanti presenti nell´aria (benzene, anidride solforosa). Il metodo per determinare le permeabilità consiste nell’utilizzare il materiale costituente le lc come membrana di un elettrodo di Clark.

Sensore di Clark: elettrodi di Pt (A) e Ag/AgCl (B) soluzione di KCl (C) membrana (D) anello di gomma (E) potenziostato (F) galvanometro (G)

E’ questo un sensore dell’ossigeno che, passando attraverso la membrana posta alla sua base, produce una corrente riducendosi al catodo di Pt, mentre all’anodo di Ag /AgCl si ossida l’Ag. La corrente diviene quindi l’indicatore della permeabilità all’ossigeno del materiale studiato. Introducendo poi fra membrana permeabile ed elettrodo una seconda membrana che immobilizza cellule di lievito aerobiche queste attraverso la loro attività respiratoria inibita o meno individuano possibili permeabilità a sostanze nocive testate. Sostanzialmente ripetendo l’esperienza in presenza ed in assenza della specie di cui si vuole essere certi non ci sia passaggio dall’esterno verso l’interno dell’occhio a causa della permeabilità ad essa del materiale testato si rileva se ci sia differenza nella corrente misurata: ove non ci sia permeabilità alla sostanza testata, come si auspica i lieviti consumano l’ossigeno che passa e la corrente si abbassa;in presenza di un tossico che permea insieme all’ossigeno la capacità respiratoria si riduce e l’intensità della corrente aumenta.

 

Analisi chimica in archeologia

In evidenza

Luigi Campanella, ex Presidente SCI.

Da un punto di vista chimico i sistemi archeologici sono molto complessi, per lo più risultando costituiti da molte specie chimiche in miscela disomogenee. Poiché è impossibile descrivere completamente un sistema complesso, l’interesse si appunta usualmente su uno o più analiti, mentre l’insieme dei componenti viene chiamato matrice; è da sottolineare che i risultati delle determinazioni di ogni singolo analita sono grandemente influenzati da quest’ultima .

La chimica analitica in un passato anche abbastanza recente richiedeva campioni di dimensioni eccessive, i suoi metodi non erano sufficientemente sensibili e le sue conoscenze sulle matrici archeologiche scarse; oggi e in prospettiva, è in grado di analizzare campioni sempre più piccoli e analiti a concentrazione sempre più bassa, e ha sviluppato una maggiore sensibilità sul problema delle matrici e sui criteri generali per tener conto dei loro effetti.

Questo si riflette in una maggiore rispondenza alle esigenze dell’archeologia, sia perché i campioni richiesti sono di dimensioni talmente ridotte da rendere il loro prelievo praticamente non-distruttivo, sia perché gli analiti in tracce vanno assumendo un preponderante significato diagnostico.

Tre sono i tipi di intervento dell’analisi chimica in archeologia:

  • analisi di poco o nessun peso sulla diagnosi;
  • analisi con metodi analitici acriticamente mutuati da altri campi applicativi;
  • analisi con metodi appropriati, appositamente sviluppati.

Con riferimento ai campi 2 e 3 le nuove tecnologie applicate ai beni culturali sono in parte mutuate dalla medicina, dalla biologia molecolare, dalla chimica e dalla fisica. Per esempio le indagini di medical imaging e morfometria geometrica si applicano ai reperti fossili per lo studio dell’evoluzione umana; l’analisi degli isotopi stabili fornisce chiarimenti sul rapporto tra alimentazione e mobilità nelle popolazioni umane del passato; tecniche microanalitiche sono utilizzate per le gemme; l’illuminazione applicata ai beni culturali è impiegata a individuare i sistemi di illuminazione più adatti e meno dannosi a cui i sistemi biologici sono sottoposti nel tempo.

L’invecchiamento delle proteine è un processo non ancora ben compreso tuttavia è noto che le proteine invecchiate sono soggette a modificazioni della catena polipeptidica che producono ad esempio diminuzione di solubilità, aumento del calore di denaturazione; inoltre variazioni di umidità ambientale e pH possono causare l’idrolisi del legame peptidico, causando variazioni del peso molecolare e reazioni di disidratazione. Lo studio sistematico di queste modificazioni, attraverso una sperimentazione in laboratorio, e quindi sottoponendo i campioni di composizione nota ad un invecchiamento accelerato, apre ampie prospettive sulla possibilità di datare i reperti archeologici a partire dall’interazione della matrice proteica con l’ambiente.

La Proteomica

Le strategie proteomiche sono procedure ormai consolidate in ambiti scientifici, soprattutto in biochimica e biologia, prevedono come processo di estrazione, quello della digestione enzimatica che riduce le proteine a polipeptidi più piccoli o singoli amminacidi idrolizzando i legami peptidici; questo comporta che da ogni singola proteina ottenuta viene liberato un set specifico di peptidi che ne costituisce l’impronta digitale. La mistura proteica ottenuta, viene poi identificata con una tecnica cromatografica accopiata alla spettrometria di massa, evidenziando i cambiamenti della sequenza amminoacidica e le eventuali modifiche delle catene laterali.

Nel settore della diagnostica applicata ai beni culturali la caratterizzazione delle sostanze organiche è estremamente importante ed è di particolare interesse per diversi settori che vanno dall’archeologia alle indagini pittoriche.

Dietro, anzi dentro i dipinti e gli affreschi dei più grandi maestri della pittura sono presenti i più svariati derivati vegetali e animali, molto spesso custoditi nel segreto di quei meravigliosi colori che non smettono mai di incantare: l’accecante giallo di Van Gogh, le ombre di Michelangelo, l’indefinibile blu di Picasso, lo sforzo oro di Klimt, in ogni cromia si nasconde una insondabile miscela chimica di natura organica. Senza considerare che il più delle volte, indipendentemente dalle miscele adoperate per creare i colori, sono di natura organica i leganti, collanti e siccativi utilizzati per fissare i colori sulle superfici da dipingere.

I componenti pittorici di tipo organico sono caratterizzati da un’enorme variabilità chimica, sono presenti in quantità esigue e sono fortemente affetti da problemi di alterazione. Infatti, in generale, la caratterizzazione e lo studio del sistema proteico sono piuttosto complessi, poiché a differenza del genoma, che può essere considerato virtualmente statico, il proteoma cambia continuamente introducendo drastiche modificazioni nella composizione di diversa natura; ad esempio la formazione di radicali liberi per azione della radiazione UV può indurre reazioni con le funzionalità libere degli amminoacidi nei peptidi formando complessi metallici con i pigmenti e siccativi inorganici.

Da sottolineare che l’individuazione della componente proteica in un’opera pittorica, conduce anche alla conoscenza delle tecniche di esecuzione, alla comprensione dell’evoluzione degli stili pittorici, alla determinazione dei parametri che ne permettono un’autenticazione; inoltre identificare eventuali alterazioni relative al contenuto vitale, ovvero organico e proteico, presenti nei materiali pittorici diventa un compito sempre più importante per valutare e progettare delle strategie di intervento.

L’approccio proteomico può inoltre condurre ad importanti scoperte nell’ambito delle ricostruzioni ecologiche, delle paleopatologie, delle paleodiete e l’organizzazione civile della popolazione d’interesse, sottoponendo all’indagine sia manufatti archeologici di uso quotidiano, che reperti di ossa e/o denti umani e di origine animale.

Esistono alcuni studi condotti sulle ceramiche in contesti archeologici che dimostrano la forte tendenza delle proteine di legarsi alle matrici ceramiche e di rimanere nelle stesse per lunghi periodi di tempo. Le procedure proteomiche vantano la possibilità di individuare le proteine anche se la disponibilità del campione è ridotta (dell’ordine dei nanometri) e forniscono un’identificazione precisa della sequenza peptidica, definendone l’impronta digitale.

La presenza nelle matrici ceramiche di alcune proteine piuttosto che altre, può indurre al riconoscimento non solo del tipo di nutrimento, individuando la paleodieta dell’individuo o del gruppo di individui a cui appartiene il manufatto, ma anche la tipologia di animale, ad esempio, e la sua specie, portando ad affinare le conoscenze relative alla fauna che occupava il territorio in un certo periodo archeologico.

Aldilà delle analisi condotte sui manufatti di uso quotidiano (es. ceramiche per la cottura di cibi, utensili utilizzati per la caccia, ecc…), l’indagine proteomica può essere condotta direttamente sui reperti.

Un’altra rilevante applicazione della proteomica riguarda l’identificazione quando il riconoscimento non è possibile su base morfologica: un ritrovamento di enormi quantità di ossa, ad esempio ossa animali, deposte in maniera casuale, non può essere ricostruito se non con un approccio scientifico che permetta di discriminare inequivocabilmente ogni reperto osseo e di attribuirlo ad una specie ben definita.

Un ultimo aspetto da non trascurare è la possibilità di datare i reperti archeologici, con metodi del tutto innovativi e che possono fornire interessanti scoperte. Esistono già dei metodi che si basano sull’identificazione degli amminoacidi come il metodo della racemizzazione. Esso si basa sul fatto che negli organismi viventi è presente soltanto la forma levogira degli amminacidi che inizia a diventare destrogira dopo la morte, fino a raggiungere uno stato di equilibrio tra i due isomeri ottici, nel quale la luce non sarà più deviata. Il metodo della racemizzazione mette in relazione il rapporto tra la concentrazione dei due enantiomeri con il tempo.

Oltre a questo metodo si può pensare di applicare le strategie proteomiche procedendo con uno studio approfondito sulle modificazioni che subiscono le proteine con l’avanzare del tempo servendosi di invecchiamenti simulati accelerati, verificati e confrontati a fini di calibrazione. con quelli naturali

Note sulla chimica del tabacco

In evidenza

Luigi Campanella ex Presidente SCI

Le prime manifatture del tabacco risalgono agli anni 1712 e 1743. Prima di queste due date si conoscevano soltanto singole operazioni:essiccazione e macinazione.Il Laboratorio Chimico dei Monopoli di Stato in via della Luce a Trastevere,Roma,deve essere invece considerato la prima istituzione scientifica statale impegnata nel settore del tabacco.

La prima applicazione della Chimica all’industria del tabacco risale ad oltre un secolo dopo la prima manifattura, precisamente al 1877, ma in realtà non portò a risultasti significativi e comunque di un qualche interesse.

Le prime reazioni chimiche di rilievo trattate nel settore del tabacco con metodo scientifico, un vero e proprio salto di qualità rispetto al passato risalgono a Cannizzaro (1893), chimico, scienziato, patriota, senatore.

La reazione che porta il suo nome è la ben nota

         Aldeide benzoica + formaldeide (in ambiente di idrossido di sodio)——-formiato di sodio (o acido formico) + alcool benzilico

A Cannizzaro si deve peraltro anche la determinazione dei pesi atomici di 31 elementi.Tra i suoi studi più significativi quelli sulle condizioni igienico sanitarie nelle solfatare,nelle industrie dei fiammiferi,nella stessa industria del tabacco..Cannizzaro ha svolto anche ricerche nell’analisi dei tabacchi.delle sostanze impiegate nella sua manifattura,dei suoli sui quali la pianta viene coltivata,nonché sugli indicatori a contrasto delle frodi. Le innovazioni a lui dovute nell’industria del tabacco sono tre: fermentazione, lavaggio, macerazione. Per quanto riguarda la fermentazione enzimatica su tabacco essiccato (T=30-60 °C,30-40 gg) l’amido viene ossidato a CO2,si ottengono come prodotti secondari acido acetico,composti amidici e NH3,con perdita di nicotina, nitrato, acidi organici e materia grassa.

La sostanza del tabacco sottoposta ad analisi chimica elementare risulta composta da C,H,O,gruppi acidi ( acido oleico, stearico, palmitico), gruppi alcoolici (glicerolo); risulta inoltre non polare, insolubile in acqua,con densità pari a 0,90-0,98 g/cc. L’analisi chimica rivela anche carbonato di calcio (7-65%) nel residuo insolubile in acqua,la presenza di sali organici (probabilmente per l’addizione che si fa di citrato, malato, tartrato) e quella di carbonato di potassio (1-30%) dopo la combustione.(1 h,circa) .Con analisi qualitative molto accurate è possibile anche evidenziare tracce di numerosi altri composti,quali acido solforico,acido fosforico,acido nitrico,acido cloridrico,anidride solforosa,idrossido di calcio e di sodio,silice.,oltre ovviamente a quanto già detto prima,in particolare la nicotina.E’ questa la componente più rilevante: si tratta di un liquido trasparente, leggermente giallo,di sapore acre ed odore simile a quello della piridina, igroscopico (+177% di acqua all’aria,persa a 150°C),.di densità 1.01, capace di deviare il piano della luce polarizzata verso sinistra e che si accumula nel ciclo vegetativo, con carbonio % fra 0,2 e 10.

A seconda del contenuto in carbonio distinguiamo tabacchi forti con contenuto % in carbonio fra 3 e 10,e tabacchi leggeri con contenuto % in carbonio minore di 3.La nicotina viene estratta per distillazione che può così essere schematizzata

Matrice ____H2SO4 —-evaporazione —-carbonato di ammonio   nicotina———solubilizzazione in alcool etilico——-distillazione

Un’alternativa è il metodo di Schloesing che si basa sulla insolubilizzazione in NaCl della nicotina libera,conseguente precipitazione, dissoluzione in etere e soluzione di carbonato di potassio con ripartizione fra le due fasi e confronto con un tabacco di riferimento per il valore % di nicotina,da fornire come caratteristica.

Esiste anche un terzo metodo,più complesso, ma anche più accurato. Si tratta del Metodo di Pezzolato che si basa sulla distillazione in corrente di vapore acqueo della nicotina liberata per idrolisi basica e poi fissaggio della stessa su acido solforico che viene titolato.

Si può concludere che la chimica ha avuto un ruolo e lo conserva anche oggi nell’industria manifatturiera e nella caratterizzazione dei tabacchi, che nel tempo questa partecipazione si è evoluta da metodi empirici a di natura organolettica a metodi quantitativi affidabili, che ancora si registra una certa carenza di dati sostenuti statisticamente, che per il futuro è da auspicare una standardizzazione delle metodiche analitiche riferite al tabacco.

Si veda anche :

http://media.accademiaxl.it/memorie/S5-VXXXIII-P2-2009/Lenci451-463.pdf

Moda sostenibile.

In evidenza

Luigi Campanella, ex Presidente SCI

L’aggettivo sostenibile è usato ed abusato, talvolta anche a sproposito. Ogni campo dell’attività umana si compiace di essere definito sostenibile: dal turismo alla produzione, dalla pratica alla sicurezza, dall’economia alla medicina.

Oggi vi voglio proporre un settore a cui forse pochi pensano per abbinare ad esso l’aggettivo in questione ed al quale l’aggettivo sostenibile si adatta perfettamente: parlo della Moda sostenibile.

Si tratta in pratica di definire le linee guida sui requisiti eco-tossicologici per gli articoli di abbigliamento, pelletteria, calzature ed accessori Tali linee si devono intendere applicate al prodotto finito ed ai materiali componenti e rivolti a quanti contribuiscono alla sua ideazione, realizzazione, distribuzione commercializzazione. Il fine è l’introduzione ed evoluzione di pratiche virtuose e sostenibili attraverso una corretta gestione dell’utilizzo delle sostanze chimiche nella filiera produttiva per garantire sugli articoli prodotti standard di sicurezza a beneficio dei consumatori

I riferimenti non possono che essere i principali regolamenti e leggi internazionali,a partire in questo periodo dal REACH, ma non solo: si pensi al CPSIA americano, ed agli standard cinesi e giapponesi ed i principali standard tecnici internazionali

Nell’ambito di utilizzo delle sostanze chimiche potenzialmente pericolose bisogna distinguere fra quelle che risultano ristrette sull’articolo e quelle che invece compaiono nel processo produttivo. Peraltro l’utilizzo delle sostanze nelle filiere produttive,chimiche e manifatturiere,può essere molto diverso in relazione alla quantità,alle miscele che si producono,alla tossicità,ai cicli lavorativi, alle macchine utilizzate.

Le sostanze chimiche in una filiera tessile possono svolgere fino ad 80 funzioni (es. ammorbidente, antimacchia, antipiega, batteriostatico, candeggiante ,detergente ,fissatore , disperdente, enzima proteasi, impermeabilizzante, ritardante, lubrificante, schiumogeno, uv assorbente …).

I coloranti, nello specifico, sono divisi in classi ed ognuna è ricca di composti finalizzati per l’uso in base al tipo di tessuto da trattare.

I composti chimici di base utilizzati nella filiera tessile sono di natura diversa:acidi (acetico, formico, solforico, cloridrico, ossalico), basici (ammoniaca, sodio idrossido, calcio idrossido), estratti vegetali (castagno, mimosa…..), depilanti (sodio solfidrato, sodio solfuro), concianti minerali (solfato basico di cromo, sali di Al, Zr, Ti, Fe), concianti organici (glutaraldeide, oxazolidina, sali di fosfonio)

Gli approcci adottati sono 2.

Proattivo: considera i limiti di presenza di residui di sostanze negli articoli

Avanzato : considera richieste di settore avanzate come obiettivi da raggiungere

Per ogni tipo di composto sono fissati dei limiti di presenza nel tessuto o prodotto finale e nell’impianto produttivo e dei metodi ufficiali ed accreditati di analisi.

Nota del postmaster: si vedano anche articoli prtecedenti sul medesimo tema:

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/02/15/chimicamente-alla-moda-2/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2015/08/10/la-chimica-e-sempre-piu-di-moda-negli-istituti-tecnici-2-parte/

 

Open Science in Europa.

In evidenza

Luigi Campanella

Ho parlato di Open Science in varie occasioni,in particolare ricordo a tutti la Tavola Rotonda in sede SCI del luglio 2016 nella quale furono discussi tutti gli aspetti di quella che è divenuta un’esigenza,una richiesta,quasi un diritto:rendere disponibili i risultati delle ricerche sì da consentire anche alle comunità scientificamente più deboli di crescere.

Leggo in questi giorni con piacere che sull’argomento si è mossa anche la Commissione Europea. La Piattaforma per una Politica di Open Science (OSPP) è costituita da un Gruppo di 25 esperti di alto livello che rappresentano i vari stakeholders coinvolti, quindi università, Enti di Ricerca, accademie, associazioni culturali riconosciute, editori, biblioteche, piattaforme sulla Open Science.

L’obiettivo principale della OSPP è consigliare la Commissione Europea sullo sviluppo e l’implementazione della Open Science.Il gruppo si è riunito già 3 volte. Il primo incontro è stato meramente introduttivo, mentre i successivi 2 sono stati focalizzati su temi quali la Scienza per i Cittadini, la Rete Europea di Open Science, le Pubblicazioni ad accesso libero.

La prima linea guida che è venuta da OSPP ha riguardato Horizon 2020 chiedendo che tutti i lavori scientifici prodotti in tale ambito siano ad accesso libero, con sanzioni a carico degli inadempienti.

La seconda linea guida ha invece proposto la messa disposizione dei ricercatori che vogliano pubblicare ad accesso libero i propri lavori di un posto dove pubblicare dopo avere superato il vaglio dei referee. Questa opportunità ha un costo con il conseguente problema di chi se l’accolla.

Un punto importante discusso anche in un incontro della Piattaforma riguarda le differenze fra discipline scientifiche, umanistiche, economiche riguardo l’accettazione ed il supporto all’OPEN Science. Infine si è discusso di modelli imprenditoriali sostenibili, assolutamente necessari per evitare che la Open Science venga affidata al volontarismo.

si veda https://ec.europa.eu/research/openscience/index.cfm