Appunti di analisi dei medicinali

GLI INCENDI

Un incendio è una rapida ossidazione di materiali con sviluppo di calore, fiamme, fumo e gas caldi. Si ha quindi un'emissione di energia sotto forma di calore e la trasformazione dei combustibili in prodotti di combustione. È una reazione chimica di una sostanza combustibile con un comburente. Può avvenire con o senza sviluppo di fiamme superficiali. Solitamente il comburente è l'ossigeno contenuto nell'aria. La combustione può essere rappresentata da un triangolo con i lati costituiti da comburente, combustibile e sorgente di calore. Se uno di questi manca l'incendio si estingue. Lo spegnimento può essere attuato esaurendo il combustibile, allontanando o separando il combustibile dal focolaio, soffocando l'incendio separando comburente e combustibile o riducendo la concentrazione di comburente, oppure tramite raffreddamento, sottraendo calore fino a una temperatura inferiore a quella di mantenimento della combustione.

I prodotti della combustione sono divisi in gasi di combustione, fiamme, fumo e calore. I gasi di combustione restano allo stato gassoso alla temperatura di riferimento di 15°C. Spesso la mortalità per incendio è causata dall'inalazione dei gas come CO, CO2, idrogeno solforato, anidride solforosa, ammoniaca...

I fumi possono essere scuri o bianchi e sono costituiti da particelle solide o liquide microscopiche disperse nell'ambiente. Le particelle solide (sostanze incombuste e ceneri) rendono il fumo scuro. Le particelle liquide costituite da vapore acqueo che sotto i 100°C si condensa rendono il fumo bianco.

Il calore è la causa principale della propagazione degli incendi. Le principali sostanze estinguenti sono l'acqua, la schiuma, le polveri, i gasi inerti, gli idrocarburi alogenati e gli agenti estinguenti alternativi all'Halon. Nei laboratori chimici l'acqua non può essere impiegata in quanto reattiva con molti degli elementi presenti nei laboratori.

così come l'aschiuma. Gli estintori a polvere sono costituiti da particele solide finissime a base di NaHCO3 e KHCO3 o (NH4)2SO4 e (NH4)3PO3 disperse in un gas inerte. L'azione estinguente è di tipo chimico e comprende raffreddamento e soffocamento. L'assorbimento del calore da parte della nube di polvere mista a gas inerte porta alla formazione di vapore acqueo e anidride carbonica che si liberano per decomposizione, inibendo la catena di combustione. Può essere utilizzato su apparecchiature elettriche ma possono danneggiarle. Gli estintori a CO2 sono meno efficaci in quanto bisogna essere a breve distanza e si deve avere una buona manualità in quanto conserva gas liquefatto. L'azione estinguente è rappresentata dal soffocamento e dal raffreddamento. Può essere utilizzato su apparecchiature elettriche e porta alla formazione di una nube non tossica, più pesante dell'aria e dielettrica. Presenta un bocchettone in plastica che deve essere premuto per erogare il gas.

essere tenuto dall'operatore in quanto è ad alta pressione e non ha un manometro. Il cono diffusore in PVC serve ad evitare ustioni da freddo dovute alla bassa temperatura della CO2. Si nota la formazione di una neve carbonica dovuta alla solidificazione di una parte della CO2.

Il getto va diretto verso la base delle fiamme e durante l'erogazione l'estintore deve essere mosso a ventaglio. In caso di liquidi infiammati bisogna direzionarlo in modo tale da evitare di spargere il liquido infiammabile. In caso di incendio è necessaria l'azione contemporanea di due estintori. È necessario assumere una posizione più bassa possibile per sfuggire ai fumi nocivi.

L'EQUILIBRIO CHIMICO

Troviamo reazioni reversibili e irreversibili. Nelle reversibili la reazione procede fino al raggiungimento dell'equilibrio in cui la velocità della reazione inversa è uguale a quella della reazione diretta. Un sistema all'equilibrio è caratterizzato da

Una costante di equilibrio. Ad una determinata temperatura il valore della costante di equilibrio è definito ed indipendente rispetto alle concentrazioni originali dei reagenti. Secondo il principio di Le Chatelier il valore della costante di equilibrio rimane invariato mentre variano le concentrazioni relative delle specie. Se uno dei prodotti viene allontanato il sistema reagisce spostando l'equilibrio verso destra. Tutte le reazioni in cui si ha l'abbandono di un prodotto sono reazioni complete.

Un elettrolita è un qualsiasi soluto che sciogliendosi in acqua forma una soluzione che contiene ioni, che quindi conduce la corrente. Un elettrolita forte si dissocia completamente in acqua. Tra gli elettroliti forti troviamo HI, HNO3, H2SO4 e idrossidi come NaOH e Ba(OH)2. Un elettrolita debole si dissocia parzialmente in acqua.

Le soluzioni tampone sono particolari soluzioni che hanno la caratteristica di manifestare variazioni di pH insignificanti per effetto

dell'aggiunta di quantità moderate di acidi o basi. Sono composti da un acido/base debole e il suo sale. Un tampone è più efficace se le concentrazioni delle due specie sono simili. La capacità tampone aumenta all'aumentare della concentrazione dei due costituenti. Troviamo vari tamponi di uso comune come: acido citrico-sodio citrato (pH=3-6.2), acido acetico-sodio acetato (pH=3.6-5.6), KH2PO4-K2HPO4 (pH=6.9-8.0), acido borico-sodioborato (pH=8.7-9.2), sodio carbonato-sodio bicarbonato (pH=9.1-10.7) e ammoniaca-cloruro diammonio (pH=9). L'idrolisi dei sali Molti sali contengono un anione o un catione che possono reagire con l'acqua dando soluzioni acide o basiche. I sali provenienti da acidi forti e basi forti non hanno alcuna tendenza a reagire con l'acqua dando idrolisi. Gli ioni metallici dei I e del II gruppo non reagiscono con l'acqua tranne il berillio. Il pH della soluzione sarà quindi neutro. Le basi e gli acidi coniugati di

acidi/basi deboli danno idrolisi in acqua. In questo caso sia l'anione che il catione hanno la tendenza ad idrolizzare, ma l'effetto che il sale ha sul pH dipende dalla capacità del catione di generare H+ rispetto a quella dell'anione di generare OH-. Gli anioni di acidi deboli sono basi deboli in acqua e danno soluzioni basiche. Gli anioni contenenti idrogeno derivati da acidi possono essere sia acidi che basi. Questo è stabilito dalle costanti acide e basiche di dissociazione. I cationi di basi forti danno soluzioni neutre. Molti cationi metallici presenti come idrati si comportano come acidi, soprattutto quando hanno carica maggiore di 2 come Al3+ e Fe3+. I cationi di basi deboli sono acidi deboli e in acqua danno soluzioni acide (ad esempio NH4+). Questo permette di orientare un'analisi incognita.

IL PRODOTTO DI SOLUBILITÀ

Quando si raggiunge una condizione di saturazione il prodotto ionico prende il nome di prodotto di solubilità. In tali

condizioni si instaura un equilibrio tra il sale precipitato sotto forma di solido e gli ioni in soluzione. Il prodotto di solubilità ha un valore costante e dipende dalla temperatura. Diluendo la soluzione interessata si osserva che una parte del precipitato si discioglie. Aumentando la concentrazione dei prodotti si ha un aumento della quantità di precipitato formata. Molti Sali insolubili in acqua derivati da acidi deboli si sciolgono per azione di acidi forti. Idrossidi di metalli caratterizzati da una bassa solubilità in acqua si sciolgono in ambiente acido. Il solfato di bario è poco solubile e per identificarlo viene trattato con il carbonato di sodio solubile in acqua. Si ha la formazione di solfato di sodio e carbonato di bario che precipita sul filtro. Questo sposta l'equilibrio della reazione verso destra, aumentando la quantità di solfato di bario che va in soluzione. LE OSSIDORIDUZIONI Sono reazioni in cui si ha una riduzione e una ossidazione. Un

atomo/ione acquista elettroniriducendosi e contemporaneamente un altro perde elettroni ossidandosi. Gli elettroni assorbitidall’ossidante sono in numero uguale a quelli ceduti dal riducente. Nell’ossidazione si ha unaumento del numero di ossidazione mentre nella riduzione diminuisce. Il potere ossidante oriducente viene espresso tramite il potenziale redox E ed è espresso in volt. Il potenziale normaleE° è il potenziale di una coppia quando le concentrazioni della forma ridotta e di quella ossidatasono uguali. Più il potere ossidante è basso, più le sostanze sono forti riducenti che tendono acedere elettroni. Le reazioni di disproporzionamento/dismutazione sono reazioni in cui unelemento in parte si ossida e in parte si riduce. In queste reazioni l’influenza del pH è moltoimportante.

I COMPOSTI DI COORDINAZIONESono anche detti complessi e sono composti in cui un atomo o ione metallico coordina un certonumero di molecole neutre.

o ioni detti leganti. Il numero di coordinazione è il numero totale di ligandi legati all'atomo centrale. A seconda delle cariche sul metallo e sui ligandi, la carica totale può essere positiva o negativa. Il valore della stabilità degli ioni complessi è dato dalla costante di formazione Kf. Tanto più il valore della Kf è grande, tanto più il complesso è stabile. L'inverso della Kf è la costante di dissociazione che indica la solubilità del complesso. All'aumentare della Ks, aumenta la solubilità. Alcuni metalli formano idrossidi e ossidi anfoteri, composti poco solubili che si sciolgono sia in ambiente acido che in ambiente basico. L'idrossido di alluminio è un composto insolubile in acqua che però si scioglie in NaOH formando lo ione tetraidrossialluminato oppure in ambiente acido formando Al3+ e 3H2O. Tra gli idrossidi anfoteri più comuni troviamo l'idrossido di zinco Zn(OH)2 che in ambiente basico

forma il complesso ^[Zn(OH)4]2-. Numerosi ioni metallici in soluzione acquosa sono presenti in forma idrata. Soluzioni di AlCl₃, ZnCl₂, FeCl₃ sono acide. AlCl₃³⁺ in acqua forma il complesso Al(H₂O)₆ in cui le molecole di acqua sono più acide di quelle normali dato l'effetto elettron attrattore del catione. SOLUZIONI E SOSPENSIONI Una soluzione è una miscela omogenea di due o più sostanze, la cui composizione può variare a piacere entro certi limiti. L'acqua è una sostanza polare caratterizzata da un'elevata costante dielettrica e può isolare due ioni di carica diversa. È un buon solvente per molte sostanze ioniche e mediante interazioni dipolo-dipolo è in grado di solvatare cationi ed anioni. Una sostanza tende a sciogliersi in solventi che hanno caratteristiche simili in termini di polarità secondo il principio del "simile scioglie simile". Nella solubilizzazione di un composto ionico, l'acqua bombarda lasuperficie del cristallo allontanando i suoi ioni idratandoli. L'idratazione comporta un riorientamento delle forze di attrazione e repulsione. Nella soluzione le