Quando uno studente alza la mano e non chiede di uscire, ma qualcosa che in qualche modo si collega alla funzione insegnante e non a quella badante è quasi un’emozione, quindi
“Prof come si tolgono le macchie di caffè”
è sicuramente una bella domanda. Anche se scaturita improvvisamente, nel bel mezzo dell’ aulico discorso sull’ importanza della chimica nel quotidiano. Certo, la prima impressione è che il messaggio (quello aulico) abbia subito una drastica semplificazione, ma una cosa è certa: non si è del tutto disperso. E’ infatti innegabilmente vero: con la chimica si può anche smacchiare.
La domanda è quindi legittima, ma crea un grosso problema : una risposta seria non potrà certo essere un semplice consiglio da “ lettere a nonna Papera”, ma come affrontare, oppure sorvolare, quel mare di conoscenze teoriche, incompatibili con il bagaglio culturale dello studente al suo primo giorno di chimica, che la comprensione di una risposta articolata prevede?
Il rischio è forte: una risposta non soddisfacente e la guerra potrebbe essere già persa. Il tormentone ” la chimica è una materia astrusa e inutile” potrebbe, inesorabile, martellarmi i timpani per l’intero anno scolastico.
Cercherò quindi di dare una risposta semplice, ma con approfondimenti, magari un po’ oscuri per il momento, ma in seguito forse …
Al lavoro, dunque! E che il fosforo mi illumini!
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Togliere una macchia di caffè non è affatto semplice, ma proviamo ad affrontare il problema da chimici e a porci quindi delle domande per inquadrarlo meglio.
La prima domanda è:
da quanto tempo c’è la macchia?
Una macchia fresca si rimuove più facilmente di una che abbia avuto il tempo di penetrare profondamente nelle fibre del tessuto. In caso di macchie vecchie potrebbe essere quasi impossibile intervenire in modo efficace.
La seconda domanda è :
che tipo di tessuto dobbiamo trattare?
Prove sperimentali hanno dimostrato che il caffè ha poca affinità con il poliestere, che quindi si smacchierà facilmente , un po’ di più con il cotone, moltissima con il nylon. C’è poi il problema del tessuto colorato e il rischio che, con la macchia, venga via anche il colore. Un altro ostacolo sono tessuti delicati come lana e seta, sempre difficili da trattare.
La terza domanda fondamentale è :
che cosa è il caffè?
Una prima risposta a questa domanda potreste darla anche voi . A occhio sembrerebbe una soluzione, ma proviamo a farlo attraversare da un laser ed ecco il risultato
Si nota benissimo l’effetto Tyndall. Siamo quindi in presenza di una soluzione colloidale, il che significa, che non tutte le sostanze contenute nel nostro caffè sono perfettamente solubili in acqua : alcune sono disperse sotto forma di micelle.
Possiamo poi aggiungere un’altra informazione sulla sostanza in esame misurando il suo pH. No, non voglio ancora svelarvi i segreti del pH, ma per ora vi dirò solo che le sostanze possono essere comprese in tre grandi gruppi: sostanze acide, neutre, basiche ed esistono strumenti che ci permettono di effettuare questa suddivisione.
Quello più semplice è questa striscia gialla chiamata indicatore universale.
Nel nostro corso di chimica scopriremo anche altri indicatori, alcuni davvero sorprendenti, che ci aiuteranno a capire qualcosa di più di quanto è intorno e dentro di noi.
Questo ad esempio è quello che si può fare con l’acqua in cui sono state bollite le patate violette
Tornando al nostro indicatore, è in grado di cambiare colore a seconda del pH di una sostanza: rosso pH acido, verde neutro, blu basico.
Scopriremo quindi che un limone è acido, l’acqua distillata neutra, il detersivo per i piatti basico e scopriremo poi che ci sono diversi gradi di acidità (da 1 a 6)e di basicità ( da 8 a14), ma un solo valore(7) per la neutralità. Acidi e basi, reagendo fra di loro, possono neutralizzarsi, formando sostanze che danno un pH neutro.
Tornando al nostro caffè, l’indicatore ci dice che abbiamo a che fare con una sostanza lievemente acida.
Ricapitoliamo: il caffè è composto da sostanze solubili in acqua, da sostanze insolubili e ha un pH lievemente acido
Bene ora tenete ben presente questa frase
Similia similbus solvuntur
Bel suono vero? Una frase sibilante e sibillina degna di un vero mago. Anche la traduzione italiana fa la sua figura
Il simile scioglie il suo simile
Furono gli alchimisti (personaggi del passato un po’ filosofi, un po’ maghi, un po’ cialtroni, ma molto sperimentatori) a coniare questa espressione proprio sulla base delle loro esperienze.
Se mettiamo assieme acqua e olio, si forma un sistema in cui sono visibili due fasi perfettamente separate fra di loro. Potremmo dire, “all’alchimista”, che queste due sostanze non sono simili. Ora proviamo a sciogliere diverse sostanze nell’ acqua e nell’ olio. Sperimentalmente vedremo che ci sono sostanze che si sciolgono solo in acqua e altre che si sciolgono solo in olio. Sempre, “all’ alchimista”, diremo che le une sono simili all’acqua le altre all’olio. Ma simili in cosa? Il chimico ha voluto vederci chiaro in questa faccenda e il simile/non simile dell’alchimista si è trasformato in polare/ non polare. In attesa di affrontare l’argomento in laboratorio provate a guardare questo ppt.
A questo punto sappiamo abbastanza per passare al lato pratico
Supponiamo di aver macchiato con il caffè, una maglietta di cotone bianca; due sono le possibilità:
A) intervenire subito.
• tamponare con qualcosa di assorbente per eliminare le particelle sospese,
• lavare subito con acqua. La gran parte delle sostanze presenti nel caffè è solubile in acqua. Ricordate gli alchimisti!
• se la macchia non accenna a scomparire utilizzare ammoniaca diluita ( basica e quindi perfetta per contrastare l’acidità del caffè).
Tornati a casa si potrà effettuare il lavaggio completo e non resterà traccia della macchia.
B) l’Intervento viene procrastinato
Ahi! Qui bisogna ricorrere alla chimica complessa dei detersivi specifici.
Si tratta di debellare quei pigmenti, insolubili in acqua, che con il tempo si sono fortemente legati al tessuto. Bisogna perciò capire come sono fatti e trovare un nemico. L’acqua non va più bene e certo l’olio non ci potrà aiutare!
Il chimico , con la sua mania di studiare e classificare ogni sostanza, ha diviso la natura delle macchie in quattro grandi categorie
categorie di macchie
Come vedete, il caffè rientra tra le macchie ossidabili. In attesa di dare un significato sensato a questa parola, diciamo che le molecole che colorano le macchie di caffè ( pigmenti) devono essere “smontate” in modo da perdere la loro capacità di assorbire la luce e perdere anche quel fastidioso color marroncino. Esiste una sostanza, il perossido d’idrogeno (acqua ossigenata), abilissima nello smontare anche le molecole più ostinate. Non è però particolarmente selettiva e a volte smonta quelle molecole colorate che devono assolutamente rimanere integre!
Per fortuna la nostra maglietta è bianca.
Come è composto quindi un detersivo capace di eliminare una macchia di caffè? I detersivi sbiancanti contengono il percarbonato di sodio che, in acqua, rilascia perossido di idrogeno ( acqua ossigenata).
detersivo per alte temperature
Purtroppo, l’acqua ossigenata funziona solo se si opera a T superiori a 40°C.
Per temperature al disotto dei 40°C è necessario che il nostro detersivo contenga anche uno sbiancante più efficace, come l’acido peracetico, liberato da una sostanza dal nome piuttosto inquietante di tetracetiletilendiammina (TAED).
sbiancante per basse temperature
Se poi il capo da smacchiare è colorato o è un tessuto delicato, quale lana e seta, un consiglio … provare alla lavasecco più vicina!
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Cercare una riposta alla domanda ” come si smacchia il caffè?” ha fatto nascere altre domande. Per esempio:
Che come funzionano i coloranti?
Come funziona uno sbiancante’
Che cosa sono le micelle?
Perché alcune cose si sciolgono in acqua e altre in olio?
Che cosa è il pH?
Che cosa significa “ossidabili”?
Perché i chimici chiamano le sostanze con nomi impossibili?
Le risposte?
CALMA
Per ora potreste:
• scrivere queste domande sul quaderno,
• aggiungervi tutte quelle che vi verranno in mente
• cancellare di volta in volta, quelle che hanno avuto risposta soddisfacente
Nel frattempo ricordate: per ora sapete smacchiare solo sostanze simili al caffè. Fate attenzione quindi!
Pacman
Nostradamus
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