Sapone,tesina

Il mio

percors

o

Premessa:

Questo scritto

intende

proporvi una

riflessione

sull’uso del

sapone

Di Minco

La storia del

sapone

Il sapone ha una storia molto antica, basti pensare

che già nel 2800 a.C. era conosciuto tra i babilonesi;

gli scavi, a Babilonia, hanno riportato alla luce delle

giare sulle quali è indicata la composizione del

sapone in esse contenuto. Anche gli archivi egiziani,

relativi ai trattamenti medicali del tempo,

evidenziano l’uso del sapone soprattutto a scopo

terapeutico. Le donne galliche furono le prime a

scoprire che trattando la biancheria con cenere e

grassi si aveva un effetto smacchiante. Arriviamo

intorno all’800 d.C. e sappiamo che già all’epoca la

Francia, sfruttando le sue materie prime, si impose

nella scuola dei saponieri. Nel corso dei secoli man

mano che anche il concetto di igiene personale si

diffondeva si è sviluppata l’arte del sapone, ma fino

allo scorso secolo era considerato un oggetto di

lusso adatto soprattutto alle classi più abbienti.

Siamo ormai ai nostri giorni: il sapone è di uso

quotidiano ed accanto ad esso ritroviamo anche

tanti detergenti, simili al sapone dal punto di vista

concettuale, ma diversi nelle materie prime. La

differenza fondamentale è che al miscuglio

grasso/cenere, vengono sostituiti i tensioattivi,

prodotti di sintesi e spesso derivati dal petrolio.

Seconda

rivoluzione

La fase del processo di industrializzazione attuatasi

industriale

nell’ultimo trentennio dell’800 e nei primi anni del 900 viene

definita seconda rivoluzione industriale perché determinò una

trasformazione rivoluzionaria nella vita e nelle prospettive

dell’uomo.

Fu soprattutto nel periodo della seconda rivoluzione

industriale,che vennero fatte numerose e importantissime

scoperte in campo medico e scientifico.Le fondamentali

scoperte di Louis Pasteur e altri, portarono nel corso del XIX

secolo a trovare una difesa contro antichi flagelli come

la tubercolosi, la peste, la rabbia, la malaria.

Numerose altre scoperte e invenzioni (come ad esempio lo

stetoscopio) consentirono enormi progressi nel campo della

chirurgia e in generale delle condizioni igienico-sanitarie negli

ospedali e nella vita quotidiana delle famiglie. Furono ad

esempio gli studi di un medico ungherese (1818 – 1865) a

dimostrare che l'alto tasso di mortalità delle donne dopo

il parto era in buona misura dovuto a infezioni trasmesse dai

medici stessi durante il parto.

Questo complesso di scoperte e invenzioni permise nel giro di

pochi decenni di migliorare le condizioni igienico-sanitarie di

gran parte delle popolazioni dei paesi industrializzati, di

abbattere l'alto tasso di mortalità infantile, e di innalzare

notevolmente l'età media della popolazione e le aspettative di

vita delle persone.

Tale evoluzione, condusse nel giro di alcuni decenni ad un

incremento esponenziale della popolazione, tanto che, fra la

fine del XVII secolo e il XX secolo la popolazione europea si è

accresciuta di quasi quattro volte e la speranza di vita è

passata da valori compresi tra i 25 e i 35 anni a valori che

superano i 75 anni.

Ma cos’è il

sapone?

Dal punto di vista chimico, il sapone è una sale

ottenuto mescolando una base (soda, potassa,

calce) con un grasso (animale, vegetale o

minerale). GRASSO + BASE = SAPONE

La reazione viene chiamata “reazione di

saponificazione” ed avviene quando i reagenti

vengono riscaldati. La reazione di

saponificazione viene effettuata “in continuo”

ad alte pressioni ed in presenza di un

catalizzatore in modo che la trasformazione sia

molto veloce e quindi l’intero processo molto

efficiente. Per quanto riguarda i grassi, ne

possiamo utilizzare diversi e sceglierli in base al

tipo di sapone che vogliamo realizzare.

Utilizzando dei grassi animali viene fuori un

sapone adatto soprattutto per il bucato poiché è

abbastanza aggressivo; per ottenere, invece, un

sapone adatto alle mani e al corpo sono più

consigliabili oli vegetali. Possiamo utilizzare

anche combinazioni di diversi oli per ottenere

saponi sempre diversi tra loro per quantità di

schiuma, colore, morbidezza, efficacia.

Perché il sapone

pulisce?

Guardiamo la struttura del nostro

sapone.

Ogni molecola ha una coda molto lunga

idrofoba: quella parte della molecola

tende a ripiegarsi su se stessa o ad

avvicinare altre molecole simili ad essa e

in ogni caso respinge l’acqua. La testa

della nostra molecola, invece, è idrofila:

questa parte di molecola è molto affine

all’acqua e quindi si legherà “ben

volentieri” a molecole di acqua. La

somma delle due parti della molecola

avrà quindi contemporaneamente due

proprietà: da una parte la capacità di

legarsi a molecole non polari (lo sporco) e

dall’altra all’acqua.

Per fare un esempio semplice, ma

molto efficace possiamo sporcarci le

mani con un olio; se ci laviamo le mani

non si puliscono e l’olio non viene

rimosso, addirittura sembra che le

nostre mani diventino quasi

impermeabili. Olio e acqua hanno

polarità molto diverse e quindi non si

sciolgono l’uno nell’altra. Se proviamo

a lavarci le mani anche con il sapone

questa volta utilizziamo qualcosa che

ha una parte simile all’olio e che quindi

sarà capace di legarsi ad esso ed una

parte solubile in acqua. Le mani si

puliranno. Il sapone si organizza in una

struttura in cui le code idrofobe sono

orientate in modo da sfuggire all’acqua

ed essere vicine tra loro e al grasso,

mentre le teste idrofile sono esposte

all’acqua. Ne viene fuori una struttura

“circolare”, che prende il nome di

micella.

Calcolo del volume di

una bolla di sapone

Volume del solido di

rotazione:

Y= f(x) continua in [a;b]

LA SFERA:

x +y = r

2 2 2

y = r - x

2 2 2

y= ±√(r –x )

2 2

Quindi il volume di una

sfera risulterà:

V= UN ACCENNO SUI

DETERSIVI…

I detersivi possono avere effetti

tossici in tutti i tipi di vita

acquatica se sono presenti in

quantità sufficiente. Tutti i

detersivi distruggono gli strati

esterni di muco che proteggono

i pesci dai batteri e dai

parassiti; in più possono

danneggiare considerevolmente

le branchie. Il fosforo ed i nitrati

nei detersivi possono provocare

la fioritura d'alghe acquatiche.

Quando le alghe si

decompongono, esauriscono

l'ossigeno disponibile per la vita

acquatica.

Depurazione

delle acque

La denitrificazione, insieme alla nitrificazione,

consente di ottenere buone rese complessive di

rimozione dei composti azotati

.La nitrificazione è la trasformazione

dell'ammoniaca (NH ) e ioni ammonio (NH ) in

4+

3

ioni nitrito (NO ) e successivamente ioni nitrato

2-

(NO ).

3-

Nella nitrificazione intervengono batteri

nitrificanti che ricavano l’energia necessaria al

metabolismo dalla ossidazione di sostanze

inorganiche. Inizialmente l’ammoniaca viene

ossidata a nitriti per opera di batteri

Nitrosomonas:

NH + 3/2 O  2H + NO + H O

4+ + 2-

2 2

Successivamente i nitriti vengono ossidati a

nitrati tramite batteri chiamati Nitrobacter:

NO +1/2 O  NO

2- 3-

2

Complessivamente avrò:

NH + 2 O  2H + NO + H O

4+ + 3-

2 2

DENITRIFICAZIONE

La denitrificazione delle acque reflue è un processo di

rimozione dei composti dell’azoto presenti in soluzione sotto

forma di NO ad opera di batteri eterotrofi facoltativi come gli

3-

Pseudomanas. La fonte di carbonio è costituita da metanolo,

adatto al metabolismo dei denitrificanti

5CH OH + 6NO  3N + 5CO + 7H O + 6OH

3- -

3 2 2 2

Nitrificazi Post Strippa Sedimenta Effluente

one denitrific ggio tore

Ossidazio depurato

azione azoto II

ne Fango di supero

Per la rimozione completa dell’azoto si utilizza lo schema

operativo riportato qui sopra. Esso prevede una post

denitrificazione in cui la prima vasca realizza la nitrificazione

dell’azoto e l’ossidazione combinata. Una frazione del liquame

grezzo viene avviata direttamente alla denitrificazione per

favorire il carbonio organico. Alla nitrificazione arriva anche la

biomassa eterogenea del sedimentatore secondario insieme al

liquame verso la denitrificazione. Da questa vasca il liquame

procede verso lo strippaggio.

Determinazione

dei nitrati nelle

acque

(METODO SPETTROFOTOMETRICO UV)

i nitrati

PRINCIPI TEORICI:

rappresentano un pericolo per l'uomo

se messi in condizione di essere ridotti

in nitriti; questi, infatti, possono

causare metaemoglobina. Inoltre, se

reagiscono con alcune ammine, i nitriti

possono dare origine a nitrosammine,

che sono cancerogene.Si sfrutta il

massimo assorbimento del gruppo NO 3-

nell'ultravioletto a 220 nm. Non si

deve fare altro che confrontare la

lettura del campione in esame, con

quella di soluzioni standard a

concentrazione nota con le quali si

costruisce una curva di taratura.

PROCEDIMENTO:

· Si preleva un opportuno volume

del campione in esame in base

alla sua concentrazione presunta

e lo si porta a volume con acqua

distillata.Si legge l'assorbanza del

campione nel campo dell'UV a 220

nm confrontandola con

l'assorbanza della curva di

taratura.Si tara lo

spettrofotometro con un bianco

costituito solamente da acqua

distillata più 1 mL di HCl 1M. La

curva così ottenuta esprime la

concentrazione in ppm di N, per

ottenere la concentrazione in

ppm di NO3- occorre moltiplicare

per il fattore analitico di

conversione.