Esperimenti nell’aia

Riprendo la notizia del recente incidente al Large Hadron Collider, dei cui dettagli tecnici si può esaurientemente leggere qui e qui, per commentare brevemente il comunicato emesso dal CERN, anch’esso reperibile in originale nel primo dei link sopra riportati, dopo avervene proposto la traduzione.

Giovedì 3 novembre un uccello che trasportava una baguette ha provocato un corto circuito in una installazione elettrica esterna, che serve i settori 7-8 e 8-1 dell’LHC. Tra gli effetti secondari, si registra un’interruzione del funzionamento del sistema di raffreddamento dell’LHC. L’uccello è fuggito sano e salvo, ma ha perso il pezzo di pane.

I normali sistemi di sicurezza si sono attivati e, dopo l’identificazione della causa, il raffreddamento della macchina è ricominciato ed i settori interessati sono stati riportati alla temperatura di funzionamento la scorsa notte. In sostanza, l’incidente è stato simile ad una normale interruzione della corrente elettrica, alla quale i sistemi di protezione della macchina sono molto ben preparati.

Bene, a leggere questo comunicato, mi vengono in mente la storiella di Newton e della mela e l’aneddoto di Galilei che lascia cadere pietre e piume dalla torre di Pisa. Perché? Perché sono queste piccole curiosità che richiamano l’attenzione di chi non ne sa niente. Chi mai avrebbe pensato che la macchina dell’esperimento di Dio, come viene spesso divulgato dai giornali quello condotto al CERN, potesse stendersi in aperta campagna, dove un uccello lascia cadere (addirittura) un pezzo di pane? E come non immaginare il sacro fermento degli oppositori della teoria dell’evoluzione, i cosiddetti creazionisti, nell’apprendere che Dio si è inventato il mondo stando seduto nell’aia di una fattoria? Anche se, presumibilmente, ancora non l’aveva creata.

 

Large Hadron Collider (LHC) at work

Please do not eat

Please do not drink

Please do not spit

Please do not pee

Please do not poop

Please do not disturb

And last but not least

Please do not breathe

IN LHC WE TRUST

Scritta dopo aver letto questo articolo, che riprende questa notizia. Ma leggete anche il seguito.

 

Carte di credito e bancomat

Oggi, nel leggere l’ennesimo resoconto sul clonaggio delle carte di credito, mi è venuto in mente che alcuni mesi fa, sul magazine New Scientist, che è un’utile fonte di divulgazione scientifica, è comparsa quest’altra notizia. In breve, si tratta di una truffa che sfrutta un malware di 50 kilobyte, riconosciuto come legittimo da Windows, il cui nome è Isass.exe (attenzione, non è da confondere con lsass.exe, con la elle minuscola, che è un normale processo di Windows). Il malware attiva una routine di copia che, all’atto dell’inserimento di una carta nel lettore, registra sull’hard disk del computer dedicato allo sportello di prelievo il numero della carta, la sua validità, il codice di sicurezza ed il PIN. Egualmente ingegnoso è il modo in cui i dati vengono recuperati usando la stampante dello sportello. L’inserimento di una carta ‘ad hoc’ nel lettore fa aprire una finestra sullo schermo, le cui opzioni consentono tra l’altro la stampa dei dati di tutte le carte adoperate di recente. La parte più difficile per i truffatori è l’installazione del malware, per la quale è necessario accedere al computer. Verosimilmente, l’operazione viene fatta da un complice che lavora nella banca o corrompendo un impiegato. Non spaventatevi, la truffa è diffusa soprattutto in Russia e in Ucraina, ma non si sa mai. Grazie alla crisi, però, possiamo contare sul fatto che sia importante per i dipendenti della banca mantenersi fedeli per non mettere a rischio l’impiego.

 

Lettera a un dottore sconosciuto

Gentile Dottor Basagni,

immagino che lei non abbia memoria di me. Eppure, se leggerà questa notizia, questa storia vecchia come il cucco, che ogni tanto riaffiora sui giornali, a causa di qualche magistrato che cerca d’impegnare alla meglio il suo tempo scoprendo l’acqua calda, qualcosa le verrà in mente, anche se non ci siamo mai incontrati. Intanto, le snocciolo i miei, di ricordi. Era il 1982, di luglio, quando lei si laureò in medicina. Rammenta l’argomento della sua tesi? Spettri d’assorbimento, derivate, amminoacidi aromatici, proteine, transizioni conformazionali. Una materia sulla quale ho pubblicato i miei primi articoli di ricerca, ma inusuale per uno studente di medicina. Francamente, non mi sarei aspettato che dopo un lavoro simile lei diventasse medico di base. Diverso il background, diverso l’approccio sperimentale. Eppure ce l’ha fatta. E ricorda il relatore, il professor Balestrieri? Adesso è in pensione, ma nel 1984, esattamente due anni dopo che lei ebbe conseguito la laurea, il destino volle che fossi trasferito presso il suo Istituto. Agli inizi fu molto gentile con me. ‘Tu farai carriera da professore’, mi diceva. Invece, non è andata esattamente così. Forse per gli stessi motivi, chiamiamoli d’ordine stilistico, per i quali mi reputo fortunato di non averla avuta come medico curante, dottor Basagni. Il fatto è che, a mia volta, avevo completato gli studi universitari presso i laboratori del professor Balestrieri, svolgendovi la mia tesi di laurea. Un argomento insolito, allora, anche per uno studente di chimica. Spettri d’assorbimento, derivate, amminoacidi aromatici, proteine, transizioni conformazionali. Insomma, stesso laboratorio, stesso argomento, stesso lavoro sperimentale. Ma con una differenza sostanziale: mi laureai nel luglio 1981, giusto un anno prima di lei, relatore un ignavo collaboratore del professor Balestrieri, con una tesi di cui la sua, dottor Basagni, ha il solo vanto d’essere la fedele fotocopia.

 

L’oscuramento convenzionale

L’omeopatia è certamente un argomento che affascina. Il tema viene trattato in maniera esauriente, a mio avviso, su questo sito. E così, tanto per controbilanciare gli argomenti di Oca sapiens, la quale anch’ella ne parla diffusamente, qualche tempo fa ho letto un trafiletto sul sito di una rivista che sostiene di rappresentare un insostituibile strumento di controinformazione su medicine non convenzionali, alimentazione naturale, energie rinnovabili, ricerca interiore, agricoltura biologica, ambiente ed ecologia, ma anche un punto di riferimento per tutti coloro che intendono dare priorità all’essere rispetto all’avere e trasformare la propria vita in maniera consapevole e nel pieno rispetto della natura. Ora, io non so voi cosa intendiate per controinformazione. Dal mio punto di vista, significa fornire elementi di conoscenza ‘nascosti’ o ‘mascherati’, magari a bella posta, per offrire un quadro informativo quanto più completo possibile e consentire al destinatario dell’informazione di orientarsi da sé. Se la faccenda vi interessa, leggete il seguito.

Nel trafiletto in questione, che si può leggere in originale qui (date uno sguardo anche ai commenti), si sostiene, citando le ricerche effettuate dal prof. Elia, che Dai chimici arriva dunque la prova che i rimedi omeopatici, cioè ripetute e progressive diluizioni in acqua di principi attivi, non possono essere considerati semplice «acqua fresca» senza caratteristiche peculiari e senza efficacia, come più volte ripetuto dai moltissimi detrattori dell’omeopatia, che in Italia costituiscono il fronte che più ferocemente si oppone al varo di una legge in materia. In realtà, il prof. Elia, col quale in molte occasioni mi sono cordialmente intrattenuto sull’argomento, scrive di acqua che sia stata sottoposta alla singolare ed originale procedura che caratterizza la preparazione dei rimedi omeopatici (la succussione, NdR). In altri termini, nel corso delle sue ricerche, egli ha osservato comportamenti ‘anomali’ dell’acqua, che sono da ascrivere non alla presenza di sostanze ‘omeopatiche’, ma alla procedura di violenta agitazione meccanica alla quale essa viene sottoposta. Ed ecco la ragione per il mio commento, che trascrivo qui sotto, per vostra comodità, seguito dalla successiva replica, a firma di CB, ed, infine, dalla mia controreplica.

05/01/2009 – RaffRag

Vi faccio notare che le anomalie osservate dal prof. Elia si verificano anche con acqua sottoposta a semplice ’succussione’, la quale, cioé, non è mai stata a contatto con alcun principio omeopatico. Pertanto, gli esperimenti di Elia, lungi dal dimostrare alcun effetto curativo ‘omeopatico’, dimostrano semplicemente che tali anomalie sono indotte dalla succussione, ma non ne rintracciano la causa. Per mio conto, ritengo che le anomalie siano da attribuire a una fase gassosa microdispersa in acqua per effetto della succussione. Vogliamo suggerire al prof Elia di verificare se la succussione sotto vuoto spinto genera ancora queste anomalie?

22/03/2009 – CB

La rete e i forum sono un momento di democrazia, danno a tutti la possibilità di esprimere ed ascoltare moltissime opinioni, come quella qui riportata. La scienza ufficiale (alla quale appartiene senza alcun dubbio il professor Vittorio Elia) ha delle regole, non sempre condivisibili, ma regole a cui bisogna attenersi. Se un lettore pensa di aver individuato uno o più errori nell’articolo di cui si dibatte, non ha che da scrivere all’editore della rivista scientifica che ha ospitato l’articolo stesso (in questo caso è “La medicina biologica”, ott.-dic. 2007) argomentando i motivi del presunto errore. L’editore a questo punto, sempre che le argomentazioni non siano false o irrilevanti, invierà il manoscritto all’autore dell’articolo contestato che sarà tenuto a rispondere per iscritto. Questo è il modo corretto di procedere nella critica di lavori scientifici che hanno subito la mormale procedura di controllo che la scienza ufficiale impone affinchè l’articolo possa essere pubblicato. Per esempio RaffRag sostiene che l’acqua sottoposta a succussione ha le stesse caratteristiche di una soluzione omeopatica. E’ farina del suo sacco? Lo ha letto da qualche parte? Lo ha pubblicato? Quali sono le rilevanze statistiche di questa affermazione? Successivamente attacca il lavoro di cui si dibatte dicendo che non dimostra gli effetti terapeutici di questi prodotti. Ma in questo lavoro non si afferma affatto questo; si afferma invece che le caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua dimostrano l’esistenza di una “memoria” dell’acqua stessa. Inoltre: RaffRag è proprio sicuro che la succussione si possa fare sotto vuoto spinto dato che comunque vi sarebbe una fase gassosa di vapor d’acqua?

28/03/09 – RaffRag

@CB

Che l’acqua sottoposta a succussione manifesti le stesse anomalie di soluzioni altrimenti dette ‘omeopatiche’ è informazione che ho più volte ascoltato dalla bocca del Prof. Elia, in occasione di seminari e di conversazioni private. Non so perché non ne abbia fatto oggetto di pubblicazione (in realtà, l’articolo c’è, come avete potuto vedere, ed è proprio quello citato nel trafiletto, oltre che da CB, in versione italiana o inglese, NdR). Da quel che ho sentito, le rilevanze statistiche sono le stesse che caratterizzano le soluzioni ‘omeopatiche’. Non ho mai attaccato il lavoro, ho solo affermato che esso non dimostra l’esistenza di alcuna relazione con le proprietà ‘curative’ delle soluzioni omeopatiche. Su quella che viene chiamata “memoria” dell’acqua, suggerivo di eseguire la succussione sotto vuoto. Il punto non è il vapor d’acqua presente all’equilibrio, ma l’atmosfera di azoto e ossigeno (oppure di qualsiasi altro gas che con l’acqua non ha niente a che fare). Ah, un’ultima cosa: non ho il vezzo di parlare di quello che non so. Ho risposto a tutte le domande?

Letto? Bene, mi direte, cosa c’è che non va? C’è che, al di là dell’uso tendenzioso del linguaggio che traspare dal trafiletto di cui sopra, la mia controreplica del 28/03/2009, fino ad oggi, non compare sul sito in questione. Se volessi esagerare, direi che è stata ‘oscurata’. Evidentemente, CB ha voluto darmi ‘na ‘mparata ‘e crianza (traduco: una lezione di educazione), introducendo, più o meno esplicitamente, la regola che le obiezioni vengano sollevate alla rivista che in origine ha pubblicato l’articolo. E sia, la regola va bene. Tuttavia, lavorando di fantasia sul contenuto dell’articolo, CB, o chi per lui/lei, scrive cose di cui è dir poco che generano l’equivoco. Poi, di fronte alla mia precisazione, giunge a far professione di democrazia, a ribaltarmi contro le puntualizzazioni, come se me le fossi inventate, e a rimandare ad altri la competenza a rispondermi. E’ perfino legittimo, infine, che ritenga controproducente render pubbliche controrepliche che dirimano la materia. Ognuno è padrone in casa sua. Ma l’oscuramento ‘convenzionale’, praticato da chi proclama la controinformazione, non rende un buon servigio alla causa delle medicine non convenzionali, alle quali davvero non servono argomenti basati su rudimentali espedienti linguistici. In fondo, sono un fautore della libertà di cura, anche quando le evidenze scientifiche sono a sfavore o quelle a favore sono palesemente inconsistenti. Ed io stesso, non sapendo bene di cosa si trattasse, ho fatto ricorso, in un lontano passato, a cure ‘omeopatiche’. Ma le chiacchiere fini a se stesse mi rendono affatto nervoso.

 

Superpoteri

Oggi, in un’epoca in cui l’esposizione mediatica sembra essere la qualità più ambita dai “tutori – eletti – della nostra vita“, sempre più smaniosi di apparire e sempre meno ‘politici’, mi sono ricordato di un romanzetto della mia infanzia, forse la mia prima lettura di fantascienza, L’uomo invisibile. Mi pare che ce ne sia anche una versione cinematografica.

Ora, in un eccesso di presunzione, vorrei proporre a quanti possano essere interessati, e mi auguro che ce ne sia qualcuno anche tra coloro che ho citati più sopra, questa notiziola pubblicata di recente sul notiziario New Scientist. Ho chiesto l’autorizzazione alla casa editrice, che il 9 marzo 2009 ha subordinato l’assenso all’inserimento del link all’articolo originale (vedi nota). Lo troverete nella traduzione.

Se il vostro superpotere preferito è l’invisibilità, non potete nemmeno immaginare quanto i ricercatori siano vicini ad ottenerla. Il video nell’articolo mostra un congegno ideato alla Duke University, North Carolina, che può rendere gli oggetti invisibili alle microonde. I ricercatori sostengono che la tecnologia adoperata potrebbe essere modificata per funzionare con i raggi infrarossi e la luce visibile, adattandola di fatto a nascondere alla vista oggetti tridimensionali. La maniera in cui il congegno devia le microonde potrebbe anche dare un impulso alla tecnologia ‘senza fili’, migliorando, ad esempio, la trasmissione dei segnali al chiuso o sottoterra. Nel frattempo, i ricercatori Giapponesi stanno tentando un approccio completamente differente all’invisibilità. Adoperando delle telecamere ed un proiettore, essi indirizzano il video dello sfondo su un ostacolo dalla superficie molto riflettente, determinandone la quasi assoluta invisibilità. Oltre ad ideare un ‘cappotto’ che rende una persona trasparente, essi sono riusciti di recente a consentire ad un guidatore di guardare attraverso la portiera ed il cruscotto dell’auto, rendendo visibili ciclisti e segnali che sarebbero altrimenti rimasti nascosti alla sua vista.

Uhm, credo che, nell’Inferno dantesco, le persone desiderose della visibilità ad ogni costo saranno condannate al contrappasso per antitesi, l’invisibilità. Si accettano ravvedimenti.

NOTA

From: “New Scientist Syndication (RBI-UK)” <Syndication@newscientist.com>
To: raffrag@*********
Sent: Monday, March 09, 2009 10:31 AM
Subject: RE: Syndication Contact Us – synd

Dear Raffaele
Thank you for your enquiry regarding the article below.
Because your enquiry is for syndication online, I recommend you quote
less than 200 words from the article opening and then link back to the
article on our website. If you do this then reuse is free of charge.
We do not allow the reproduction of any of our stories in their entirety
on other websites.
Kind regards
Varneek

—–Original Message—–

From: raffrag@*********
To: “New Scientist Syndication (RBI-UK)” <Syndication@newscientist.com>
Sent: 05 February 2009 10:51
Subject: Syndication Contact Us – synd

Article title or URL: http://www.newscientist.com/article/dn16527
Name: RaffRag
Issue date: 4 February 2009
Publication: My blog (raffrag.wordpress.com)
Circulation: n.a.
Cover price: n.a.
Description: I would like to post a translation of your commentary as
well as a link to the video therein. Thank you.

 

La vita è dura…

 

Addio statine, l’HDL vi salverà

Vi riporto la traduzione di un interessante articoletto di divulgazione, rivolto a quanti abbiano problemi di colesterolo, che troverete in originale nel prossimo numero di The Alchemist. La scoperta ivi descritta è un esempio illuminante di come il chimico ed il medico, facendo ognuno il proprio mestiere, possano collaborare per produrre risultati di grande interesse. Devo confessare che, da chimico, guardo sempre con grande sussiego (ma sono in ottima compagnia) alla ricerca fatta dai medici, specialmente quando essa si addentra nel campo delle molecole e delle loro interazioni. Mi spiego meglio. Per esempio, la risonanza magnetica, che oggi è ampiamente diffusa come mezzo diagnostico, è uno strumento di ricerca storicamente patrimonio dei chimici. Avrebbero mai potuto un medico, senza conoscerne i fondamenti teorici, o un chimico, chiuso nel microcosmo del suo laboratorio, pensare autonomamente ad un suo impiego nella pratica clinica? No, certo. Il segreto della buona scienza consiste pertanto nell’interesse e nella fiducia reciproca, scevra da insane competizioni, che devono animare ricercatori di discipline diverse per proporre lo sviluppo di soluzioni di interesse generale. Fermo restando il fatto che è la ricerca pura il terreno fertile per le grandi scoperte.

HDL sintetica: una nuova arma per combattere i problemi di colesterolo.

Burrosi dolci di Natale, zabaglione per le farciture, succosi arrosti, brodini ricchi di grasso, cremose torte di formaggio. Sfortunatamente, il cibo delle feste può mandare alle stelle il vostro colesterolo.

Di recente, gli scienziati della Northwestern University hanno sintetizzato un’arma promettente — la lipoproteina HDL, il colesterolo “buono”, — che potrebbe esser d’aiuto nel combattere i livelli elevati di colesterolo e gli effetti mortali che spesso ne conseguono.

Dopo aver progettato con successo HDL sintetica, questi ricercatori hanno dimostrato che essa, legata a nanoparticelle, è capace di catturare il colesterolo in maniera irreversibile. L’HDL sintetica, basata su nanoparticelle d’oro, ha dimensioni simili all’HDL naturale e ne imita la composizione superficiale. Lo studio è stato pubblicato su The Journal of the American Chemical Society (JACS).

“Abbiamo progettato e costruito una molecola che agisce come una spugna nei confronti del colesterolo. L’HDL sintetica riproduce le caratteristiche fondamentali che dovrebbe avere un’efficiente farmaco anti-colesterolo,” ha detto Chad A. Mirkin, professore di chimica al Weinberg College of Arts and Sciences, professore di medicina e professore di scienza ed ingegneria dei materiali. Lo studio è stato condotto da Mirkin e da Shad Thaxton, medico, assistente di urologia nella Feinberg School of Medicine della Northwestern.

“I farmaci che riducono il colesterolo cattivo, l’LDL, ci sono, e si può anche abbassare l’LDL mediante la dieta, ma è difficile far aumentare il colesterolo buono, l’HDL,” ha detto Mirkin. “Ho preso la niacina per tentare di far aumentare la mia HDL, ma gli effeti collaterali mi hanno costretto ad interrompere la terapia. Noi speriamo che l’HDL sintetica possa contribuire a colmare la mancanza di una terapia adeguata.”

Per creare l’HDL sintetica i ricercatori sono partiti da nanoparticelle d’oro. Le hanno successivamente ricoperte con due strati lipidici ed, infine, con una proteina, l’APOA1, che è il maggior componente dell’HDL naturale. Le nanoparticelle di HDL hanno un diametro di circa 18 nanometri (un nanometro è la miliardesima parte di un metro), che è prossimo alle dimensioni dell’HDL naturale.

“Il colesterolo è essenziale per le cellule, ma un eccesso cronico può portare alla formazione di placche nelle arterie,” ha detto Thaxton. “L’HDL, veicolando il colesterolo verso il fegato, ci protegge contro l’aterosclerosi. La nostra speranza è che, con ulteriori sviluppi, la forma sintetica dell’HDL possa essere adoperata per aumentare i livelli di HDL, promuovendone gli effetti benefici.”

“L’HDL è una nanoparticella naturale, e noi l’abbiamo imitata con successo,” ha detto Mirkin, direttore dell’International Institute for Nanotechnology della Northwestern. “L’oro è un materiale di supporto ideale, — le sue dimensioni e la sua forma possono essere modificate, — e può esser facilmente adattato per svolgere funzioni precise. L’uso di nanoparticelle d’oro, che non sono tossiche, per il trasporto di HDL sintetica promette bene per lo sviluppo di nuovi agenti terapeutici.”

Lo sviluppo dell’HDL sintetica è il risultato di una collaborazione tra gli scienziati del dipartimento di chimica della Northwestern e quelli della Feinberg School. “Il lavoro comune di questi due gruppi,” dice Mirkin, “dovrebbe condurre a importanti risultati nel campo della trasformazione di scoperte fondamentali in applicazioni cliniche”. I passi successivi saranno lo studio dell’HDL sintetica in condizioni biologiche e la valutazione della sua capacità di trasportare il colesterolo.

 

L’acqua brucia? III.

Oggi concludo, soffermandomi a fare qualche considerazione più specifica sull’articolo che in origine ha ispirato questa trilogia dedicata all’acqua che brucia. Che l’acqua non possa bruciare, non possa, cioè, funzionare da combustibile, non significa che le sue molecole non possano essere decomposte nelle sostanze elementari che la compongono, cioè l’idrogeno e l’ossigeno. Tuttavia, la decomposizione dell’acqua non è, in condizioni ordinarie, spontanea, perché non genera l’eccesso di energia necessario a produrre idrogeno ed ossigeno, della cui combustione è la reazione opposta. Non è, pertanto, accompagnata da sviluppo di calore e fiamme, ma può aver luogo solo se forniamo l’energia necessaria, aiutando così gli elettroni dell’ossigeno a passare dallo stato di quiete dell’acqua allo stato vitale dell’ossigeno gassoso.

Ciò detto, pare che nell’esperimento di Kanzius l’energia necessaria per decomporre l’acqua in idrogeno ed ossigeno, i quali sono i reali attori della combustione, innescata da Kanzius con la fiamma di un accendino, sia fornita dall’applicazione continua di onde radio. Tuttavia, anche questo non è sufficiente, perché in acqua semplice, senza l’aggiunta di sale, la produzione di idrogeno ed ossigeno non è stata osservata. Più d’uno sta arrovellandosi per comprendere ogni dettaglio di un fenomeno che ai più sembra inspiegabile. Perché è necessario il sale? Nella mia personale opinione, non v’è da meravigliarsi. E’ noto che l’uso di un sale, non necessariamente quello da cucina usato da Kanzius, è richiesto per la semplice elettrolisi dell’acqua, un altro fenomeno in cui l’acqua viene scissa in idrogeno ed ossigeno facendo fluire corrente elettrica tra due elettrodi di polarità opposta in essa immersi. Perché la corrente fluisca nell’acqua, è necessario aggiungervi del sale, i cui atomi costituenti sono organizzati in particelle con carica opposta (non gli elettroni ed i protoni di cui ho parlato in precedenza, che appartengono al mondo sub-atomico), dette cationi (carica positiva) e anioni (carica negativa). Queste particelle, potendo muoversi liberamente, consentono l’instaurarsi di un flusso di cariche tra i due elettrodi, ovvero di realizzare la continuità elettrica necessaria affinché l’elettrolisi avvenga. E’ un esperimento semplicissimo e non rischioso, che da ragazzo ho ripetuto un’infinità di volte usando una semplice pila da 4.5 volt.

Ma torniamo all’acqua che brucia. Sembra certo che nell’esperimento di Kanzius non avvenga l’elettrolisi, nel senso che non può esserci, per la mancanza di una sorgente esterna, il flusso di corrente tipico dell’elettrolisi, il che significa che il sale potrebbe non svolgere la funzione descritta sopra. Ci sono altre spiegazioni, che non necessariamente invochino fenomeni sconosciuti? Dal punto di vista chimico, molti dei fenomeni in cui delle sostanze reagiscono, anche spontaneamente, per trasformarsi in altre sostanze, non sono esattamente spontanei, nel senso che occorre far qualcosa per avviarli. Per esempio, il legno e la benzina non bruciano spontaneamente, se non dopo che la combustione è stata innescata, cioè avviata con l’accensione. Ancora, una bomba, per esplodere, ha bisogno dell’innesco. Nel gergo chimico, questo innesco si chiama energia di attivazione. Esso consente alle trasformazioni spontanee di avviarsi, ma è permanentemente necessario per le reazioni non spontanee. L’irraggiamento permanente con onde radio, adottato nell’esperimento di Kanzius, sembra essere in grado di fornire l’innesco, cioè l’energia di attivazione necessaria per far decomporre l’acqua. Tuttavia, essa è elevatissima, e le onde radio da sole non sono sufficienti. Occorre, pertanto, far diminuire l’energia di attivazione, in maniera tale da rendere efficace l’innesco. Questa è la funzione che potrebbe svolgere il sale da cucina.

Tutto quello che può contribuire ad abbassare l’energia di attivazione di una trasformazione chimica, senza peraltro esservi direttamente coinvolto, prende il nome di catalizzatore. Provate, ad esempio, a mettere dei granelli di zucchero o di sale in una qualsiasi bibita gassata. Osserverete un violento sviluppo di anidride carbonica, che sfugge dalla bibita, pur senza che si modifichino le sostanze in essa presenti. Altrove è proposto, utilizzando condizioni più drastiche, un siffatto esperimento. Ma non è innocuo come l’elettrolisi, e non me la sento di invitarvi a ripeterlo.

P.S.: per la comprensione di tutti i dettagli sul perché l’acqua non bruci, suggerisco di leggere tutta la trilogia e, magari, di aiutarsi con le informazioni contenute in un sito specificamente dedicato alla divulgazione della chimica.

 

L’acqua brucia? II.

Spero che nel post precedente si sia incidentalmente evinto, dall’esame di un caso specifico, che l’obiettivo della chimica è di descrivere le trasformazioni della materia, e le condizioni nelle quali queste avvengono, in termini di processi elementari tra le sostanze che, nel loro complesso, costituiscono l’universo sensibile. La descrizione del fenomeno della combustione, nel suo dettaglio chimico, ci è servita per comprendere che un combustibile è una sostanza che cede spontaneamente elettroni, ovvero si ossida, e che, perché possa cederli, ha bisogno di un’altra sostanza, il comburente, che, altrettanto spontaneamente, li catturi, ovvero si riduca. La ragione per la quale gli elettroni debbano subire questo ‘passamano’ risiede nel fatto che le trasformazioni ‘chimiche’, di cui la materia è in generale oggetto, non possono produrre cariche libere, come sarebbero gli elettroni ceduti da un combustibile, se non venissero catturati da un comburente. Detta in spiccioli, la cosa significa che gli elettroni devono sempre essere ospiti di qualcuno. Questo aspetto può essere meglio compreso considerando che le proprietà di tutte le sostanze, come, ad esempio, la massa ed il volume, sono determinate dagli atomi, che ne sono i costituenti fondamentali. Questi, a loro volta, contengono in egual numero particelle con una carica positiva (i protoni) e particelle con una carica negativa (gli elettroni), sicché la carica netta di ognuna delle sostanze che costituiscono la materia rimane sempre pari a zero.

Tornando all’acqua, possiamo già concludere che essa non brucia, cioè, non si comporta da combustibile, perché è incapace di cedere spontaneamente gli elettroni che possiede ad un’altra sostanza in grado di catturarli. Analizzandone in dettaglio la composizione, ci renderemmo conto che, dei due atomi di idrogeno e dell’unico d’ossigeno che sono presenti in ognuna delle sue molecole, è l’atomo d’ossigeno ad avere sostanzialmente la disponibilità degli elettroni. In effetti, esso è il destinatario principe degli elettroni, perché ciò gli consente di esaurire la sua fortissima tendenza a catturarne, raggiungendo uno stato di ‘quiete’. In siffatta condizione, l’ossigeno, oltre ad essere, per così dire, saturo di elettroni, non può neanche cederne, perché la quantità di energia necessaria a rimuoverlo dal suo stato di ‘quiete’, facendogli cedere elettroni, è superiore a quella che una qualsiasi altra sostanza (ma c’è un’eccezione di cui parlerò alla fine) possa essere in grado di fornire catturandoli. Questa è la ragione sostanziale per la quale l’acqua non è un combustibile, ed è la stessa ragione per la quale altre sostanze, come, ad esempio, l’anidride carbonica, non lo sono. In definitiva, la produzione di calore caratteristica di tutti i processi di combustione è intimamente legata alla spontaneità con la quale le sostanze ’si passano’ gli elettroni per raggiungere una condizione di ‘quiete’. Ma una volta che una sostanza è in questo stato, i suoi elettroni non hanno più ‘vitalità’.

Consideriamo, quale ulteriore esempio, la respirazione, che è un altro processo di combustione, anche se non veloce come quelli che ho elencato nel post precedente. In ogni atto respiratorio, il calore necessario a mantenerci in vita, attraverso la miriade di trasformazioni che avvengono nel nostro corpo, si ottiene inspirando l’ossigeno, contenuto in miscela nell’aria insieme con l’azoto, grazie al fatto che l’ossigeno è in grado di bruciare il carbonio contenuto negli alimenti, catturandone spontaneamente gli elettroni. Nel corso di questa cattura l’ossigeno forma composti, come l’anidride carbonica col carbonio e l’acqua con l’idrogeno, che gli consentono di mantenersi nel suo stato di ‘quiete’, almeno per quanto riguarda la capacità di cedere elettroni, e vengono pertanto espirati dai polmoni, perché, tra l’altro, energeticamente improduttivi.

A conclusione del post, e a conferma di quanto in esso si afferma, è opportuno citare, infine, l’unico caso in cui non è errato dire che l’acqua brucia, ovvero si comporta, tecnicamente, da combustibile. In presenza del fluoro gassoso, la cui respirazione è mortale per l’uomo e che non è, peraltro, reperibile in natura, l’ossigeno contenuto nell’acqua cede elettroni al fluoro, formando ossigeno gassoso, perché il fluoro ha una più spiccata tendenza a catturare elettroni. E il fluoro, il comburente, legandosi all’idrogeno che prima apparteneva all’acqua, si trasforma, per raggiungere la sua condizione di ‘quiete’, in acido fluoridrico. Una priorità davanti alla quale anche la ‘focosità’ dell’ossigeno deve inchinarsi.