Questa serie di fotografie racconta la serata di ieri sera; il diradar delle nubi - da grigie a rosa - che libera un torrente di luce; un cielo azzurro e sereno; i monti e gli alberi baciati dal sole che saluta il giorno per tornare oggi e portar via il mese di aprile di questo 2020 bisesto e funesto, almeno finora.
Finalmente piove. Dopo molti giorni di bel tempo, che ha inondato di sole i prati e i colli, colorandoli di verde, di bianco, di giallo e di viola, ecco i nuvoloni grigi che hanno portato un po' di pioggia. Ci voleva: le piantine sono già a dimora nell'orto e aspettano l'acqua per crescere.
In questi giorni ho raccontato qualche cosa sulle precipitazioni, su come abbiano origine, su quali parametri si rilevano per formulare le previsioni meteo, su quali principi siano costruiti gli strumenti classici di misura: il termometro per la temperatura, l'igrometro per l'umidità, il barometro per la pressione. Dal tubo col mercurio di Torricelli ai barometri da polso, la tecnologia ha fatto il suo corso.
Ho raccontato pure come l'Uomo, con le sue attività, alteri la composizione chimica dell'aria immettendo sostanze che possono causare danni alla salute, all'ambiente e ai manufatti.
Tra le sostanze inquinanti da me ricordate vi sono gli ossidi di azoto e di zolfo, che si formano per combustione di carbone e di idrocarburi nelle caldaie degli impianti di riscaldamento, nelle centrali termoelettriche, nelle industrie, nei motori degli autoveicoli.
Gli ossidi di azoto e di zolfo si combinano con l'acqua, presente nell'atmosfera come vapore acqueo o come minute goccioline che formano le nubi, per formare soluzioni diluite di acido nitrico e di acido solforico che ricadono a terra come piogge acide.
Il problema era particolarmente sentito anni fa, quando ero alla scuola dell'obbligo, e ricordo sui libri i capitoli dedicati al fenomeno e ai suoi effetti sulla vegetazione e sulle foreste. Il video seguente riassume bene i contenuti salienti di quei testi.
In laboratorio si possono effettuare dei semplici esperimenti per mostrare come si formino le piogge acide. Oltre al camice, usato dagli studenti nei seguenti video, sarebbe opportuno indossare guanti e occhiali, oltre che operare sotto una cappa aspirante.
I fenomeni evidenziati dalle esperienze sono riassumibili nei seguenti punti:
Per combustione dello zolfo si formano ossidi di zolfo;
gli ossidi di zolfo reagiscono con l'acqua per dare soluzioni diluite di acido solforico;
l'acido solforico è un acido e causa il viraggio di un indicatore sensibile, come il blu di bromotimolo che diventa giallo (video seguente e video successivo) o il metilarancio che da giallo vira all'arancione (video successivo).
In questo secondo video, la reazione tra ossidi di zolfo e acqua è condotta in fase gas: nel pallone a due colli l'acqua è portata all'ebollizione e la soluzione acida condensa nel refrigerante per scendere goccia a goccia, come la pioggia acida, nel becher di raccolta. Al test del blu di bromotimolo si aggiunge, come si è detto, il test del metilarancio.
Nell'ultimo video è mostrato l'effetto delle piogge acide sul marmo: l'acido solforico è versato sulla polvere di marmo, con formazione di acqua, anidride carbonica e solfato di calcio.
Per evitare la formazione delle piogge acide, oggi si elimina lo zolfo dai carburanti e dai combustibili di origine petrolifera, tramite un trattamento catalitico con idrogeno, di cui avevo detto QUI.
Procedendo alla produzione di carburanti e combustibili da materiali di origine vegetale, già si parte da materia prima a bassissimo tenore di zolfo che porta a carburanti (idealmente) ecofriendly, QUI.
"Scusi professore, lei che è italiano, mi può spiegare cosa significa il nome latino Golgi?" - Si tratta di una domanda plausibile per uno studente americano che, pur avendo incontrato molto spesso il termine "Golgi", in locuzioni come Golgi complex o Golgi apparatus, non ha mai sentito parlare di Camillo Golgi(1843-1926), tanto da ritenere più probabile che si tratti di una parola latina di cui ignora il significato piuttosto che di uno scienziato in carne e ossa.
Tra le molte cause che contribuirono ad appannare la figura di Camillo Golgi, vi è certamente il suo ostinato rifiuto della "teoria del neurone" (secondo la quale il sistema nervoso è composto da unità cellulari indipendenti anche se reciprocamente connesse tra loro), sostenuta dallo spagnolo Santiago Ramòn y Cajal, con il quale Golgi condivise il premio Nobel per la medicina nel 1906. Nella stessa edizione del premio, Giosuè Carducci vinse quello per la Letteratura.
La teoria del neurone si impose nel corso del XX secolo e divenne il paradigma fondamentale delle neuroscienze: la sconfitta scientifica di Golgi (se di sconfitta si può parlare) ebbe il sapore della beffa, in quanto proprio i suoi studi furono tra i contributi più rilevanti per l'affermarsi della teoria da lui tanto avversata.
Il professor Paolo Mazzarello, ordinario di Storia della Medicina all'Università di Pavia, ha tracciato la biografia scientifica di Golgi in un volume dall'ampio respiro, dal titolo: "Il Nobel dimenticato. La vita e la scienza di Camillo Golgi" - Bollati Boringhieri, prima edizione: 2006; seconda edizione: 2007. Obiettivo dell'autore è recuperare la perduta identità storica di questo grande ricercatore, al quale dobbiamo alcune delle più entusiasmanti scoperte nell'ambito della biologia e della medicina, alla base della moderna concezione del cervello e della cellula.
Nel suo paese natale, Corteno Golgi, gli sono stati dedicati un sentiero e un museo: il sito istituzionale lo troviamo QUI. Anche l'università dove ha studiato, lavorato e insegnato gli ha dedicato un museo, il cui sito lo troviamo QUI.
Il canto dell'assiolo, un rapace notturno, mi ricorda una poesia di Giovanni Pascoli, che riporto sotto, studiata in seconda liceo - quindi in un'epoca non particolarmente felice, per me.
L'atmosfera evocata dalle mute parole, carica di sinistri presagi, ben s'intona con il timbro del chiù che risuona nell'aria di una notte senza luna, come quella di ieri sera, durante la quale ho cercato di catturare - con lo smartphone - proprio quel suono nel silenzio senza traffico e senza presenza umana.
Per concludere l'anno scolastico, voglio raccontare qualcosa sull'atmosfera e sull'aria, ripercorrendo un po' il cammino che ha portato l'Uomo a comprenderne la composizione e le proprietà. Molte tappe di questo cammino sono comuni a quelle della chimica dei gas, di cui dissi QUI.
Mi sarebbe piaciuto arricchire le lezioni con qualche esperimento dimostrativo come il bagno idropneumatico per raccogliere i gas (sopra), introdotto da Stephen Hales e da me realizzato come nel seguente video (oltre che in altri modi), usando un pallone a tre colli acquistabile da Glasschimica o da altro negozio di materiale da laboratorio, un pezzo di tubo in ottone, una vecchia coppa da gelato e una bottiglietta (per il succo di frutta o per il bitter).
La scoperta dell'ossigeno da parte di Priestley è stata possibile grazie a strumenti così semplici: egli giunse a prepararlo per decomposizione termica dell'ossido di mercurio o del minio, come dissi QUI.
Noi possiamo prepararlo semplicemente per decomposizione catalitica dell'acqua ossigenata, QUI, catalizzata da ossidi metallici, da ioduro di potassio (come nel video), da permanganato o dagli enzimi che si trovano nella materia vivente (fegato, carne e anche nei tessuti vegetali).
Tempo fa, quando proposi questo esperimento nel vecchio blog, un insigne professorone di un celebre liceo di una grande città italiana ne criticò l'esecuzione su un forum con i suoi studenti, pretendendo che dimostrassi che quello prodotto era davvero ossigeno e non solo un gas dalle proprietà ossidanti.
Dunque, quando si studia la cinetica di una reazione (ovvero la velocità), sarebbe opportuno conoscere a priori la stechiometria, ossia sapere da che cosa parto (reagenti) e che cosa ottengo (prodotti) e quali sono i rapporti.
Io so che decomponendo l'acqua ossigenata (reagente), o meglio, perossido di idrogeno, ottengo acqua e ossigeno: è noto dalla letteratura e, di solito, la revisione della letteratura è il primo passo che si compie quando si vuole intraprendere una ricerca sperimentale.
Per rallentare il processo di decomposizione, nelle soluzioni commerciali di acqua ossigenata sono aggiunti degli stabilizzanti; per accelerare il processo (lo sanno bene le parrucchiere) si aggiungono dei catalizzatori (come quelli ricordati sopra, ai quali aggiungo l'ammoniaca).
Il catalizzatore è una sostanza che accelera la reazione e ritorna inalterato alla fine: il termine "catalizzatore" è stato introdotto da Berzelius proprio per spiegare la capacità del platino di decomporre l'acqua ossigenata. L'effetto di un catalizzatore è detto "catalisi".
L'ossigeno che si sviluppa può essere semplicemente raccolto con un bagno idropneumatico - come fece Priestley - oppure gorgogliato in una soluzione di complesso di Vaska in toluene, metodo sicuro per appagare la sete di vera scienza esternata dall'insigne didatta di cui sopra: io mi limito a giocare e a divertirmi, consapevole purtroppo che nei miei trastulli di fanciullo poco cresciuto (se non in massa corporea) posso imbattermi in stuoli di agguerritissimi paladini di Galileo.
Il complesso di Vaska è un composto dell'iridio (I) capace di legare l'ossigeno in modo reversibile attraverso un'addizione ossidativa: la soluzione in toluene, inizialmente gialla, vira all'arancione per la formazione del legame bidentato (side-on) con il diossigeno, dando luogo a un perosso-complesso.
Lo studio all'infrarosso evidenzia lo spostamento della banda del carbonile da 1967 cm-1 (complesso di Vaska) a 2015 cm-1 (perosso-complesso).
Il composto di partenza può essere ripristinato per ebollizione o gorgogliando un gas inerte. Mi rendo disponibile a realizzare nella pratica tutta la dimostrazione, purché le spese siano in carico al richiedente (l'iridio e i suoi composti non sono proprio a buon mercato).
Dimostrato che l'ossigeno prodotto è ossigeno, ringraziamo Lavoisier e sua moglie per averne evidenziato la capacità di combinarsi con gli elementi per formare gli ossidi... e per avergli dato il nome, anche se con un'intuizione non del tutto corretta - che gli perdoniamo.
Dopo aver parlato dell'ossigeno, mi soffermerò sull'azoto e sui suoi composti: ammoniaca, idrazina, ossidi vari e acido nitrico, sui quali non mi dilungo avendone parlato altrove.
Un tributo lo devo a Gay Lussac, a me tanto caro, e alle sue avventurose ascensioni in pallone con Biot, che tanto gli invidio, QUI.
Infine, qualche nota su clima non mancherà: nulla di diverso da quanto ebbi già pubblicato QUI.
In questi giorni, ho dedicato qualche ora di lezione ad approfondire le grandi pandemie nella storia: non scrivo un post dedicato, visto che un bell'articolo in merito è stato pubblicato di recente sul National Geographic, QUI.
Forse avrei inserito nella rassegna la Peste di Atene (430 a.C.), raccontata da Tucidide e cantata da Lucrezio: probabilmente si trattava di quello che oggi la medicina occidentale chiama tifo esantematico - e non di peste bubbonica. Su Atene si abbatté all’improvviso; dapprima colpì le persone al Pireo, tanto che qui si disse che i Peloponnesiaci avevano avvelenato i pozzi (al Pireo non vi erano ancora fontane). Più tardi giunse anche nella città alta, col risultato che il numero dei morti crebbe notevolmente.
Anche la Peste Antonina (165-180 d.C.) non fu un'epidemia di peste bubbonica ma di morbillo o di vaiolo, stando alle descrizioni che sono giunte, tra cui quella di Galeno, esposta nel Methodus Medendi, che riporta tra i sintomi febbre, diarrea, infiammazione della faringe; poi eruzioni cutanee - a volte asciutte, a volte purulente - a partire dal nono giorno di malattia. Analoghe considerazioni si possono fare per la Peste di Cipriano (250).
Quella cosiddetta di Giustiniano (541-542) fu invece un'epidemia di peste bubbonica che scoppiò nell'Impero Bizantino per diffondersi in tutto il Mediterraneo, impedendo all'imperatore d'Oriente di portare a termine la riconquista delle terre occupate dai barbari.
Inizia il Medioevo, periodo che possiamo pensare (non senza far storcere il naso a qualche storico attaccato alle sue tradizioni) come compreso tra due grandi pestilenze: quella di Giustiniano, appena citata, e quella nota come Morte Nera, che colpì l'Europa a metà del XIV secolo.
La peste arrivò dapprima in Sicilia, nell'ottobre 1347, su una nave proveniente dalla Crimea che attraccò a Messina carica di marinai morti o moribondi. Si diffuse nel Vecchio Continente con una velocità impressionante e uccise circa un terzo dell'intera popolazione europea.
Fino a tutto il Seicento, l'Europa ha dovuto convivere con ondate pressoché regolari di peste; la popolazione ha impiegato quattro secoli a tornare ai livelli precedenti il 1350. Della Peste di Milano (1630) ha ampiamente scritto Manzoni nei Promessi sposi: QUI avevo riportato le riflessioni in merito che l'autore pone sulle labbra a Don Ferrante.
La grande Peste di Londra (1665-1666), l'ultima di una serie di epidemie di peste bubbonica cominciata nel 1499, uccise circa il 20% dei londinesi. Cominciò ad attenuarsi all'inizio del 1666 per poi placarsi del tutto dopo il grande incendio che nel settembre di quell'anno distrusse la città. In quei mesi si colloca la celebre quarantena di Isaac Newton nella campagna di Wholstorpe, presso la tenuta di famiglia: durante quel periodo di lontananza forzata dall'Università di Cambridge, il giovane studente pose le basi della teoria della gravitazione e del calcolo delle flussioni - come lui chiamava le nostre derivate.
L'ultima grande pestilenza europea fu quella di Marsiglia del 1720. In altri continenti, la peste continuò (e continua) a mietere vittime: fu nel corso di un'epidemia nel Sud Est asiatico che Yersin isolò e descrisse il bacillo responsabile, precedendo di poco Kitasato. Ne dissi QUI. Nel XIX secolo in Europa fece la sua comparsa il colera; e nel XX fu l'influenza (prima la spagnola, poi l'asiatica, etc.) a mietere milioni di vittime, accanto all'AIDS (per la quale si contano circa 25 milioni di morti), alla sifilide e alla tubercolosi. La lotta tra microbi e uomo è un continuo susseguirsi di battaglie, alcune vinte dal progresso della Medicina (basti pensare ai successi conseguiti con il vaccino contro il tetano, la difterite, il vaiolo, la poliomielite, etc.); ma la guerra, quella no. La vinceranno i microbi: anche se il genere umano dovesse estinguersi, essi continueranno ad esistere e ad abitare il nostro pianeta. Sono arrivati prima loro e loro saranno gli ultimi ad andarsene.
Mentre preparo la lezione sul Gran Rift africano, mi godo queste riprese dal film "La mia Africa" (1985), ispirato al libro autobiografico di Karen Blixen.
Quello è uno dei luoghi che amerei visitare prima o poi: i vulcani, i grandi laghi, i depositi di carbonati di sodio e di potassio, le alghe che prosperano nelle acque alcaline del lago Natron o del lago Manyara, i fenicotteri rosa...
Peccato non poter vivere abbastanza per vedere nascere un nuovo oceano, cosa che accadrà fra qualche milione di anni.
Mi basterebbe poter ammirare quei luoghi dal vivo, un giorno (a misura d'uomo), e appagare un desiderio instillato quand'ero giovane dalla lettura del libro di geografia delle medie, dove Giulio Mezzetti (l'autore) raccontava il suo viaggio in quell'angolo di mondo, con il figlio preadolescente e altri amici: una lettura che ogni tanto rifaccio, alimentando un piccolo/grande "sogno africano" - che spero di realizzare, soldi, salute e famiglia permettendo.
Condivido in questo post qualche scatto di fiori sbocciati nel sottobosco in queste settimane e li offro a chi, chiuso in casa in questi giorni, non può godere della bellezza di questa primavera, così lontana dai trilli dei violini di Vivaldi che, per quanto virtuosi, nulla sono a confronto delle vere e appaganti melodie della cinciarella di pascoliana memoria.
Mancano i bucaneve, i primi a fiorire, ma in compenso ci sono quasi tutti gli altri. Ecco qua sotto un timido esemplare di Hepatica nobilis, per cominciare.
Continuo con il dente di cane, Erythronium dens-canis (L. 1753).
Ecco la violetta, Viola odorata (L. 1753).
La primula, Primula vulgaris, tinge di giallo il colle sopra il mio orto.
La viola del pensiero spunta tra le pietre del sentiero che conducono all'orto di cui sopra e invita a dissipare i pensieri negativi che in questi giorni si sono fatti strada tra i brutti ricordi di scuola (da studente liceale) e la nostalgia di Venezia e dell'impegno nel laboratorio del "Vava".
E in questi giorni tutto il sottobosco si tinge di bianco...
... mentre in giardino fioriscono - meravigliosi - i narcisi, cantati dal celebre poeta romantico inglese William Wordsworth.
I wandered lonely as a cloud
that floats on high o'er vales and hills,
when all at once I saw a crowd,
a host, of golden daffodils;
beside the lake, beneath the trees,
fluttering and dancing in the breeze...
L'uomo è come l'erba, come il fiore del campo - scriveva il sapiente biblico tra i suoi vaticini. Secca l'erba, appassisce il fiore; ma la parola del Signore rimane in eterno.
Di fronte a tanta bellezza che prorompe e in un soffio scompare, ricordiamo la fragilità della nostra esistenza, appesa al filo delle mitologiche Parche e fatta per la Natura, non per quella barbarie che ci ostiniamo a chiamare ora sviluppo, ora progresso e qualche volta civiltà, capace solo di seminare la morte nel cuore di chi è invece creato per la vita.
Passeggiare in giardino in questo tempo di quarantena, alla sera, dopo una giornata passata al computer, ha il sapore del necessario riposo frammisto al profumo della primavera che obbedisce ai suoi cicli e va oltre la paura per il virus che tiene noi, piccoli e fragili uomini, al sicuro in casa. Io mi avventuro anche fuori, ben al di dentro dei cancelli della proprietà - che s'intenda - e passo in rassegna le piante, come il pesco con i suoi fiori rosa.
In quarantena sto bene: c'è salute, c'è lavoro, c'è un giardino dove passeggiare e godere delle fioriture primaverili, c'è un bosco al quale arriva una strada poco trafficata.
Ogni tanto qualche amico si fa vivo su whatsapp o per email. In un messaggio, inaspettato e perciò molto gradito, un'amica, grande musicista, mi "girava" una domanda che il compositore Luciano Berio pose ai suoi amici: "Perché la musica?".
La musica è un po' fuori dalle mie attività e questo da qualche tempo. Non dico che non suono e non scrivo più, ma lo faccio solo per me. Basta cori, basta concerti, basta serate: ogni tanto solo qualche vecchio disco o qualche spezzone di opera.
Immerso nella quiete della campagna, riesco ad apprezzare di più il contrappunto degli uccelli e del frinire di grilli e cicale con il frusciare delle foglie e con qualche verso che non riesco a inquadrare, forse di un cinghiale che si nasconde nelle siepi.
C'è a chi questo non basta e ha bisogno della musica fatta dagli uomini: per stare meglio insieme, per stare meglio da solo, per sentirsi grande, per consolarsi, per regalarsi un sorriso, per appartenere o per appartenersi.
O magari per riempire un vuoto di giornate "lente" o per far traboccare il troppo pieno di un'esistenza "di corsa": un troppo pieno "allegro" per agogica ma non per "sentire".
O c'è chi ha bisogno di musica per vivere, perché non sa adattarsi al ritmo ripetitivo e alienante di una catena di montaggio o di una routine.
C'è bisogno di musica per evadere da un modo di vivere dissonante se rapportato alla Natura: a quella Natura alla quale dovremmo appartenere e che invece fuggiamo nell'illusione di volere costruire torri di babele alte fino a un cielo che da soli non raggiungeremo mai.
In questi giorni di quarantena, costretto in casa, ho riscoperto il piacere del silenzio, rotto dal gioioso canto dei passeracei; dei fiori che sbocciano; dei profumi della natura che si veste a nuovo.
E anche del cucinare, attività che sostituisce in parte il laboratorio, le mie 60 atmosfere quotidiane di CO ai tempi della tesi nel laboratorio del "Vava" e altre cose cadute nel novero dei ricordi (quelli piacevoli: quelli spiacevoli vorrei relegarli nel dimenticatoio e la cosa non mi è facile).
Oltre ai piatti tradizionali, mi sono cimentato anche ad inventare qualche cosa di diverso (dire "nuovo" è un atto di presunzione) e l'idea mi è balenata rileggendo le celebri e dolo-mitiche di Amelia Edwards, pubblicate in italiano da Nuovi Sentieri.
Nel libro, la viaggiatrice inglese racconta i suoi vagabondaggi nelle Dolomiti, compiuti nell'estate del 1872. In un passaggio, salendo da Caprile (dove alloggiava) per raggiungere Zoldo, ella descrive la sosta durante la quale, seduta sull'erba, ammirando le montagne e il paesaggio, consumava una tazza di panna mescolata a vino e a zucchero.
Da qui l'idea di realizzare un dolce a strati (come a strati di sedimenti si sono formate le Dolomiti ammirate dalla Edwards) nel quale savoiardi imbevuti di caffè (quello stesso caffè negatole una volta giunta alla locanda in Zoldo) si alternano a strati di panna montata (250 g) con mezzo bicchiere di marsala, due cucchiai di zucchero e un pizzico di cannella.
Pur tradendo la fedeltà alla descrizione della Edwards, la prossima volta che realizzerò il dolce vorrei provare ad aggiungere anche scorza d'arancia (o aroma di arancia, ancora non l'ho deciso).
Per completare il tutto, una spolverata di cacao sullo strato superiore (un po' come si trova sul celebre tiramisù) e una notte in frigo. Ecco qualche scatto delle varie fasi della preparazione e, in ultima, il dolce finito.
