lunedì 28 luglio 2014

"Potassio" di Levi: come far danni in laboratorio

Sesto appuntamento con la rubrica Un pozzo di scienza di Marco Lazzara, il blogger itinerante che dopo i suoi sei guest post sul mio blog, ha trovato un suo spazio fisso in questa rubrica in cui parla dei contenuti scientifici alla base di racconti famosi. Nel primo appuntamento (in cui trovate anche un'introduzione alla rubrica) ci ha parlato della Cadillac di Dolan e delle ricerche fatte da Stephen King per scrivere quel racconto. Il mese successivo  si è concentrato su I servi di Satana di Robert Bloch e sull'importanza dei dettagli. Poi ci ha parlato de Il Professore di Chimica di Henry Slesar dando vita a interessanti discussioni sull'occultamento dei cadaveri. Due mesi fa ci ha parlato di gas letali e malattie con Ubriaco Fradicio di Arthur Porges, mentre il mese scorso ci ha spiegato l'entropia attraverso il racconto L'Ultima Domanda  di Isaac Asimov.

Questo mese facciamo un bel tuffo nella chimica!
Ma ora lascio a lui la parola, ringraziandolo per il post.


Potassio

Potassio è uno dei racconti che compongono Il Sistema Periodico di Primo Levi. Lo scrittore parla di un episodio avvenuto quando era ancora uno studente di Chimica. Un suo docente stava facendo ricerca sul lavoro di Onsager, che aveva elaborato un modello per correlare la conducibilità equivalente di una soluzione a una certa concentrazione a quella a diluizione infinita, sulla base di una serie di parametri fisici e chimico-fisici (la conducibilità è la facilità con cui una soluzione viene attraversata dalla corrente elettrica).

Il problema alla base della termodinamica delle soluzioni è che queste si comportano in maniera diversa rispetto al solvente puro, a causa dell’interazione con le sostanze disciolte. Quello che si fa è elaborare dei modelli che descrivono come varia il comportamento rispetto alla situazione ideale (diluizione infinita).
L’equazione di Onsager andava bene per soluzioni diluite, bisognava verificarla anche in altre situazioni. Il docente in realtà era un fisico e aveva bisogno di un chimico perché non era avvezzo alle pratiche di laboratorio. Levi si propose e ottenne il posto.
Per prima cosa, servivano dei solventi puri, per cui Levi iniziò col distillare una soluzione di benzene al 95%. La distillazione è un metodo per separare sostanze in una miscela liquida in base al loro differente punto di ebollizione. Si usa il distillatore, un’apparecchiatura costituita da un pallone che contiene la miscela da separare, un secondo pallone o una beuta per raccogliere il distillato e un tubo di connessione refrigerato ad acqua.

Immagine animata. Fonte 

Si scalda la miscela, e raggiunta la temperatura a cui bolle il primo dei suoi componenti, questo evapora; il vapore fluisce nel tubo refrigerato e ricondensa, andando a raccogliersi nel secondo recipiente; aumentando ancora la temperatura evaporerà un secondo componente, poi un terzo... e così via. Cambiando via via i recipienti di raccolta, le varie sostanze vengono separate. È il metodo con cui si ottiene la benzina... e anche la grappa! Si può ripetere il procedimento più volte in modo da arricchire via via sempre più ogni nuovo distillato del componente puro di interesse (distillazione frazionata).
La procedura riportata dai manuali indicava di effettuare una distillazione frazionata e poi un’ultima distillazione in presenza di sodio metallico, in modo da rimuovere tracce di umidità. Sfortunatamente per Levi di sodio non ce n’era (a quel tempo non era facile reperire reagenti e non poteva ordinarlo); così decise di usare del potassio, che lui stesso definisce gemello del sodio. Il motivo di quest’affermazione sta nel fatto che sodio e potassio sono entrambi metalli alcalini (appartengono al gruppo I della Tavola Periodica), ovvero hanno le stesse proprietà chimiche.
Ma tutti i chimici sanno bene che il potassio è meno elettronegativo del sodio (l’elettronegatività è la capacità di un elemento di attirare elettroni di legame). Quindi è più reattivo: se il sodio reagisce violentemente con l’acqua, il potassio si infiamma.
Una volta terminata la distillazione, Levi rimuove con grande cura il potassio e si mette a lavare la vetreria. A quel punto cosa succede?
Si udì un rapido tonfo, dal collo del pallone uscì una vampa diretta verso la finestra che era vicina al lavandino, e le tende di questa presero fuoco. Mentre armeggiavo alla ricerca di qualche mezzo anche primitivo di estinzione, incominciarono ad abbrustolire i pannelli degli scuri, ed il locale era ormai pieno di fumo. Riuscii ad accostare una sedia ed a strappare le tende: le buttai a terra e le calpestai rabbiosamente.
Il pallone doveva contenere dei vapori residui di benzene e tracce di potassio rimaste aderite al vetro, che Levi non aveva individuato, a contatto con l’acqua avevano acceso la miscela.
Morale dello stesso Primo Levi:
Occorre diffidare del quasi-uguale (il sodio è quasi uguale al potassio: ma col sodio non sarebbe successo nulla), del praticamente identico, del pressapoco, dell’oppure, di tutti i surrogati e di tutti i rappezzi. Le differenze possono essere piccole, ma portare a conseguenze radicalmente diverse, come gli aghi degli scambi; il mestiere del chimico consiste in buona parte nel guardarsi da queste differenze, nel conoscerle da vicino, nel prevederne gli effetti.



Be', come non dar ragione a Levi? Le cose che si assomigliano non sono mai uguali (il motto I sinonimi non esistono non lo uso mai a caso).
E per non fare pasticci mentre usate informazioni chimiche nei vostri racconti, vi ricordo che avete Marco a disposizione per la rubrica SOS Scienziato (trovate maggiori dettagli nel primo post della rubrica) .


12 commenti:

  1. Marco, ho una sola domanda: hai scelto apposta l'argomento, dato che conosci il mio immenso amore per la termodinamica delle soluzioni? XD

    Non ho mai letto "Il sistema periodico" perché sono stata traumatizzata dallo stile di scrittura di Levi in "Se questo è un uomo"... Tutte quelle frasi eterne che dovevo rileggere due volte per capire! Ma parlo dei tempi delle medie, ora che sono un po' più vecchia, potrei provare...
    In ogni caso, non è una buona idea scambiare un elemento chimico con un altro, anche se il numero di elettroni spaiati è lo stesso. Per alcune applicazioni, può funzionare, ma per altre...

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    1. A me "Se questo è un uomo" è piaciuto molto, però sì, lo stile non è dei più scorrevoli!

      Per il resto, io sono "esplosiva" anche senza giocare con gli elementi chimici! Ahah!

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    2. Come Romina sa, questo post è stato scritto un mese e mezzo fa.
      Il Sistema Periodico è un libro diverso, io ancora non sono riuscito a leggerlo tutto, dato che le due copie nella biblioteca della mia città sono regolarmente in prestito.

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    3. Posso confermare che voi vedete i post dopo un lungo periodo di riposo sul mio desktop.

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    4. Ehi, scherzavo! Non avevo bisogno anche di testimoni! XD

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    5. Ah, si tratta poi di "elettroni di valenza" o "elettroni esterni". Gli elettroni spaiati sono un'altra cosa.

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    6. Oh Madonna santa, non posso neanche commettere una leggerezza che subito mi correggi... Di sicuro non passerei nessun esame con te... -.-
      Intendevo ovviamente gli elettroni di valenza...

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    7. Lo so, hai ragione, bisogna sempre usare i termini corretti...

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    8. @Drama Queen: Porta pazienza, gli insegnanti sono fatti così e gli insegnanti pignoli... ahah!

      Ci scherzo perché sono così anch'io!

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    9. I chimici sono pistini per definizione. Comunque ti posso dire che io sono eccessivamente buono con gli studenti: correggo solo, ma poi lascio anche correre molto.

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    10. Anch'io segno molti più errori di quelli che poi considero. Penso che dagli errori uno studente debba imparare senza doverli temere.

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