GELATO SALATO

Bentornati al nostro appuntamento con i #congegni

Ormai l’inverno è alle porte, siccome fatichiamo a entrare in clima, tratteremo ancora di un argomento gelido: parliamo di GHIACCIO ISTANTANEO.
Avete presente quelle magiche bustine largamente usate in caso di piccoli traumi?

Prima di tutto il nome: non si tratta affatto di ghiaccio.

Ovviamente il ghiaccio non può prodursi per agitazione di una bustina.
Un nome più corretto sarebbe “freddo istantaneo”, vediamo perché.

Facciamo un passo indietro e parliamo di reazioni chimiche; una delle principali classificazioni (quella che ci servirà oggi) è quella tra reazioni ESOTERMICHE e reazioni ENDOTERMICHE.
In parole semplici: due o più sostanze possono interagire tra loro generando calore o sottraendo calore all’ambiente circostante. Un esempio di reazione esotermica è quella del carbonio con l’ossigeno per formare anidride carbonica.

Qualcuno ha detto combustione?

Esatto: l’interazione C + O2 fornisce come risultato CO2 + energia (sotto forma di calore).

«E a me cosa importa? Ho preso una botta e mi fa male! Sbrigati con questo ghiaccio!»
«Freddo…»
«Come ti pare, ma sbrigati.»

Ci stavo arrivando; nella busta sono presenti due sostanze, separate tra loro. C’è una bustina più piccola che contiene semplicemente acqua, e un materiale granuloso, solitamente Nitrato di Ammonio.
Il nitrato di ammonio è il sale che si ottiene combinando ammoniaca con l’acido nitrico. La sua formula chimica è NH4NO3.
La proporzione è circa 1,5 grammi di nitrato per ogni grammo di acqua.

Quando provochiamo la rottura della sacca interna, acqua e nitrato di ammonio entrano quindi in contatto tra loro.

A temperatura ambiente la reazione tra queste due sostanze non richiede null’altro che il contatto. Ciò che accade può essere riassunto con:

NH4NO3 + H2O -> NH4+ + NO3- + H2O

La solubilizzazione del sale in acqua è un processo fortemente endotermico, assorbe cioè calore dall’ambiente. Per questo motivo ha l’effetto di raffreddare le parti con cui viene in contatto.

80g di nitrato di ammonio (solubilizzati in circa 55 grammi d’acqua, per quanto visto sopra) assorbono circa 5500 calorie.
[una caloria è la quantità di calore necessaria per alzare di un grado la temperatura di un grammo di acqua, quindi l’energia assorbita sarebbe in grado di abbassare di 10 gradi la temperatura di un volume di circa mezzo litro d’acqua].

NOTA BENE: il nitrato di ammonio un sale cristallino di colore biancastro. È tossico per ingestione e può liberare vapori tossici all’inalazione se messo a contatto con particolari sostanze. Se ne sconsiglia la manipolazione

Unicorvo