Dizionario di Chimica e di Chimica Industriale

Sindiotattico – Supramolecolare

  

 

Un sistema periodico ...

 

 

SINDIOTATTICO 

Polimero la cui catena lineare ha ramificazioni simmetriche rispetto a un piano passante per la catena e tali che gli atomi di carbonio a cui sono legate assumono alternativamente due configurazioni opposte.

SINTESI ASIMMETRICA

Quando una molecola contenente almeno un atomo di carbonio asimmetrico prende origine da molecole otticamente inattive la probabilità dei due antipodi ottici è la stessa, e perciò il composto asimmetrico si genera sotto forma racema, come Pasteur aveva enunciato più di un secolo fa. Questo risultato, in apparente contraddizione con l'asimmetria ottica molto frequente nel mondo vivente, ha suscitato l'interesse di molti ricercatori. Si parla di sintesi asimmetrica quando fra i prodotti di reazione si ottiene una percentuale maggiore di un antipodo ottico; in genere la reazione viene condotta in presenza di un catallizzatore con struttura asimmetrica. Attualmente il campo di ricerca sulle snitesi asimmetriche è estremamente attivo, e ha dato ottimi risultati.

 

SINTESI BIOCHIMICA (BIOSINTESI)

Complesso di reazioni biochimiche che caratterizzano la fase anabolica del metabolismo. Le  reazioni di sintesi sfociano nella produzione di composti a elevato peso molecolare costituenti tessuti organici o indispensabili al loro metabolismo; sono catalizzate da enzimi che ne rendono possibile lo svolgimento in condizioni di temperatura e pressione compatibili con la vita e che traggono l'energia necessaria dall'ossidazione, pure enzimatica, di altre sostanze.

Gli animali, ad es., non inglobano le proteine alimentari ma le degradano fino ad amminoacidi da cui inizia la sintesi delle proteine tessutali; analogamente i glucidi alimentari vengono idrolizzati in glucidi più semplici, quali il glucosio, e da questo viene sintetizzato il glicogeno di riserva.

Nei vegetali le reazioni di sintesi partono da composti ancora più semplici, cioè da molecole inorganiche. Le piante verdi utilizzano l'energia della luce per sintetizzare i glucidi partendo da biossido di carbonio. I glucidi servono come fonti energetiche ad altri tessuti della pianta e agli altri animali che se ne cibano. Sotto un profilo cosmologico si stabilisce un ciclo di circolazione dell'energia: i vegetali verdi utilizzano l'energia solare; essi servono di alimento agli animali erbivori, che sintetizzano proteine e forniscono a loro volta alimento agli animali carnivori.

 

SINTESI CHIMICA

Denominazione generica di operazioni in cui si fanno reagire corpi semplici per formare composti, o composti per formarne altri. La sintesi è senza dubbio la più importante delle operazioni chimiche, perché permette innanzitutto di confermare la struttura di composti presenti in natura, quando si riesce a ottenerli da reagenti di struttura nota; inoltre si possono preparare composti nuovi, le cui proprietà e caratteristiche possono essere di grande interesse; infine si possono studiare nuove reazioni attraverso la sintesi di composti a struttura analoga. Si può affermare che una notevolissima parte della ricerca chimica attuale è volta alla sintesi di nuovi composti o al miglioramento di procedimenti noti, al fine di diminuire i costi di produzione, rendendo più semplici le operazioni di ottenimento e cercando inoltre di ottenere sostanze dotate di caratteristiche sempre più vicine a quelle ideali per un determinato impiego. Sono ormai da molti anni affermate le sintesi industriali dei più importanti composti inorganici, come quelle dell'acido solforico, dell'ammoniaca, dell'acido nitrico, dell'acido cloridrico, ecc. In chimica organica l'originario scopo della sintesi fu quello di dimostrare l'inesistenza della cosiddetta “forza vitale”, che si supponeva indispensabile per la formazione dei composti. Ciò derivava semplicemente dalla notevole difficoltà di sintetizzare composti organici da reagenti di origine inorganica. Dopo che Wöhler riuscì a sintetizzare nel 1828 l'urea, si studiarono molti procedimenti di sintesi parziale, che utilizzano reagenti di immediata origine naturale, e di sintesi totale, che fanno uso di reagenti di costituzione molto semplice o, in casi molto rari, di reagenti allo stato elementare (sintesi dagli elementi). I composti organici di origine sintetica sono ormai certamente più di 2 milioni, un numero molto più grande di quello dei composti naturali, il che indica come allo studio e all'applicazione pratica dei procedimenti di sintesi sia dovuto il grande sviluppo della chimica del   XX sec.

 

SINTESI IN FASE SOLIDA

Metodo sintetico utilizzato inizialmente per la sintesi di polipeptidi, ma utilizzato poi per la sintesi di altri biopolimeri, ad esempio polinucleotidi utili nelle ricerche sui DNA ibridi e nell'ingegneria genetica. Il metodo della sintesi in fase solida consiste nell'attaccare il primo amminoacido della catena peptidica desiderata attraverso il suo gruppo carbossilico a un supporto insolubile di polistirene, mentre il gruppo amminico viene fatto reagire con il gruppo carbossilico del successivo amminoacido, il quale entra così a far parte dellà fase solida: in questo modo tramite una semplice filtrazione si allontanano tutti gli eventuali sottoprodotti. Ripetendo questa operazione più volte si possono inserire all'estremità libera, costituita dal gruppo amminico dell'ultimo amminoacido della catena polipeptidica legata al supporto polistirenico, i desiderati amminoacidi. Quando la sintesi della catena polipeptidica è terminata, questa viene staccata dal supporto.

 

SISTEMA PERIODICO

Schema di classificazione degli elementi chimici che li ordina in una struttura formata da caselle che individuano linee orizzontali o periodi (contrassegnati da numeri da 1 a 7) e righe verticali o gruppi (suddivisi in otto gruppi A e otto gruppi B). La struttura grafica che rappresenta il sistema periodico viene anche detta tavola periodica.

 

SMALTATURA 

Applicazione di smalto su manufatti metallici e ceramici. Tecnologia. Oggi , a fianco delle tradizionali e artigianali applicazioni nel campo della gioielleria, la smaltatura dei metalli ha assunto dimensioni industriali e oggetti smaltati trovano particolare impiego nel campo degli articoli sanitari, da cucina, negli impianti chimici e nei pannelli per uso architettonico. Per l'applicazione di smalti su leghe ferrose il processo può essere così schematizzato: lo smalto di composizione opportuna viene fuso e affinato come un comune vetro, colato in acqua, essiccato e polverizzato (fritta). Si prepara poi una sospensione in acqua della fritta, aggiungendo argilla, borace o carbonato di magnesio come elettroliti. Con un molino a palle la sospensione viene omogeneizzata e portata alla finezza voluta, lasciandola poi riposare per eliminare tutta l'aria eventualmente contenuta. I metalli da smaltare, dopo sabbiatura, vengono sgrassati, decapati e accuratamente lavati. L'applicazione può avvenire con diversi sistemi; i più usati sono quelli a immersione o a spruzzo. I forni per la cottura degli smalti possono essere intermittenti o continui. I tempi e le temperature di cottura sono funzione del tipo di smalto, ma soprattutto del tipo e dello spessore dell'oggetto da smaltare. Il tempo di riscaldamento deve anche essere sufficiente per garantire il completo sviluppo dell'opacizzazione. Lo smalto deve comunque arrivare in pochi minuti a completa fusione e distribuirsi omogeneamente sulla superficie, dando luogo a uno strato perfettamente liscio ed esente da bolle o altri difetti. Per le ceramiche la smaltatura avviene su manufatti che hanno già subito una prima cottura e può essere fatta per aspersione, pennellatura, immersione. La cottura dello smalto avviene a temperature comprese fra 900 e 950 ºC.

 

SMALTO 

Rivestimento vetroso opaco, bianco o colorato, di una ceramica o di un oggetto metallico, avente funzione protettiva, impermeabilizzante o decorativa. 

Industria chimica.  Il  termine smalto è spesso usato per indicare indifferentemente una coperta o vetrina oppure una vernice; ma il vero smalto si differenzia dalla vetrina, che è sempre trasparente, e dalla vernice, che, pur con aspetto simile, non ha bisogno di cottura. È costituito da una miscela vetrificabile a basso punto di fusione le cui caratteristiche strutturali non differiscono, una volta cotto, da quelle del vetro. Le materie prime usate nella fabbricazione degli smalti vengono fuse in crogioli, per piccole quantità, o al forno rotativo o al forno Cassel, quindi colate in acqua, granulate ed essiccate. Si ottiene così la fritta, che, addizionata delle eventuali cariche e dei componenti adatti a conferire le caratteristiche richieste, serve a ricoprire i manufatti da smaltare. La cottura degli oggetti smaltati avviene in forni intermittenti o continui a temperature che variano da 600 a 1.200 ºC. Lo smalto è quasi sempre un vetro silicatico la cui composizione viene modificata allo scopo di realizzare quelle caratteristiche che ne consentano l'applicazione e la coesistenza sul supporto metallico o ceramico. Particolarmente curati sono la fluidità, il punto di rammollimento, il coefficiente di dilatazione, la resistenza alla corrosione, all'abrasione e all'urto. Per aumentare la fluidità dello smalto alle temperature alle quali avviene la smaltatura, e che non possono comunque essere mai molto elevate per non provocare deformazioni del supporto, sono presenti nella composizione della miscela borace, soda, fluorosilicati, criolite, ossidi di piombo, ossido di zinco e carbonato di bario. Il coefficiente di dilatazione viene regolato soprattutto attraverso il dosaggio degli alcali. Quali agenti opacizzanti si usano criolite, fluoruro di calcio, biossido di stagno e biossido di titanio e, per piastrelle di ceramica, triossido di diarsenico, meno costoso. I pigmenti usati sono: ossido di cobalto (blu), di rame (verde), di manganese (violetto), di ferro (rosso e bruno), di cromo (verde), di platino (grigio), di uranio (giallo). Un tempo lo smalto per maioliche si otteneva per fusione del calcino (ossido di piombo e ossido di stagno) con marzacotto (fritta macinata di cloruro di sodio e silice). Lo smalto per porcellane (es. porcellane tenere inglesi) è ottenuto miscelando pegmatiti, quarzo e piccole quantità di creta e caolino. Per assicurare l'aderenza degli smalti alle leghe ferrose vengono di norma aggiunte piccole quantità di ossidi di cobalto, nichel o molibdeno; ne risulta peraltro una colorazione scura (smalto di fondo) che viene mascherata con l'applicazione di un secondo strato opacizzato e del colore voluto (smalto di copertura).

SMOG FOTOCHIMICO
Lo smog fotochimico si origina quando gli ossidi di azoto (NOx) e gli idrocarburi volatili (VOC) reagiscono sotto l’influenza delle radiazioni solari. Si formano sostanze ossidanti tra cui ozono (O3), nitrato di perossiacetile (PAN), e idrogeno perossido (H2O2).
Queste sostanze interagiscono con i normali processi respiratori, irritano gli occhi e danneggiano le piante. I danni si manifestano sotto forma di macchie rosse sulle foglie delle latifoglie, necrosi degli aghi delle conifere. Per l’azione aggressiva di ozono e acidi si manifestano anche danni alle cose.
La formazione dello smog estivo è dovuto al traffico automobilistico, all’uso di solventi, a vari processi industriali. Il problema si manifesta soprattutto d’estate, specie in condizioni di alta pressione e assenza di nubi in quanto non c’è abbastanza diluizione degli inquinanti negli stati alti dell’atmosfera.

SNG 

Sigla di  sobstitute of natural gas (sostituto del gas naturale). Gas prodotto artificialmente per sostituire il gas naturale. Si può ottenere SNG da carbone, dai prodotti petroliferi, da materie organiche.

 

SODA

Denominazione commerciale del carbonato di sodio Na2CO3.  

 

SODA CAUSTICA 

Denominazione corrente dell'idrossido di sodio NaOH.

 

SODA SOLVAY

la soda commerciale,  il carbonato di sodio Na2CO3 è ora ottenuto esclusivamente mediante il processo Solvay. L''inizio dell'Ottocento la sua preparazione fu uno dei primi procedimenti dell'industria chimica e si deve a Leblanc, che la realizzò per ordine di Napoleone durante il blocco inglese alla Francia. Il metodo consiste nel far reagire il cloruro di sodio di origine marina con acido solforico. Si ottiene così il solfato di sodio che viene decomposto a carbonato per azione del carbone e del carbonato di calcio. Il metodo venne completamente abbandonato quando fu messo a punto il processo Solvay, attualmente il solo in uso, che consiste nel far agire una soluzione concentrata di cloruro di sodio con ammoniaca e biossido di carbonio. Si formano cloruro ammonico, che resta in soluzione, e idrogenocarbonato di sodio NaHCO3 poco solubile, che si deposita e che, per calcinazione, si trasforma in carbonato. Le reazioni possono essere così indicate:

 

NaCl+CO2+H2O+NH3 = NaHCO3+NH4Cl

2NaHCO3 = Na2CO3+H2O+CO2.

 

È possibile recuperare l'ammoniaca trattando il cloruro di ammonio con ossido di calcio. Questo si prepara, contemporaneamente al biossido di carbonio necessario all'operazione, per calcinazione del carbonato di calcio. Il carbonato di sodio cristallizza con 10 molecole di acqua in prismi che sfioriscono all'aria, fonde senza decomposizione e la sua soluzione acquosa ha reazione alcalina. Il carbonato di sodio ha molti impieghi industriali e spesso si usa invece dell'idrossido di sodio, più costoso. È inoltre utilizzato in vetreria e per la fabbricazione di numerosi composti del sodio. Viene anche usato nel candeggio, in tintoria e per la preparazione di smalti.

 

SODIO

Stato naturale. Si trova come cloruro, cristallizzato nel sistema monometrico (forma cubica) e prende il nome di "salgemma"; la massima parte si trova disciolta nell'acqua del mare in misura variabile oscillante intorno al 2,7%, accanto ad altri sali di magnesio e di calcio.

Estrazione. Il cloruro di sodio si estrae dalle miniere di salgemma e si purifica sciogliendolo in acqua e facendolo ricristallizzare. Si estrae altresì dalle "saline" che sono bacini estesi e poco profondi, nei quali l'acqua del mare entra con la marea ed evapora mediante il calore del sole. Il sale grezzo che cristallizza viene in seguito ridisciolto e ricristallizzato per purificarlo.

Preparazione. Il sodio metallico viene preparato per elettrolisi del cloruro di sodio fuso. Il cloro che si separa all'anodo serve come tale o per la preparazione dell'acido cloridrico.

Usi e applicazioni. Come elemento, il sodio viene utilizzato nelle lampade a vapori di sodio (illuminazione stradale) e come riducente energico (amalgama di sodio, che è una lega tra sodio e mercurio). I sali servono nell'industria chimica in genere per la loro solubilità e il loro prezzo relativamente basso. Il cloruro è l'unico composto minerale che l'uomo usa nell'alimentazione per sé e per numerosi animali domestici.

Un sistema periodico per immagini

Immagini sul sodio

Fatti e dati del sodio

 


solforico, Acido    

Noto già nell'antichità, l'acido solforico fu sintetizzato dai primi alchimisti mediante distillazione di solfati naturali e dissoluzione in acqua del triossido di zolfo (o anidride solforica) così sviluppato. Nel XV secolo il metodo fu perfezionato usando come materia prima il solfato di ferro (II) idrato (vetriolo verde), distillato con sabbia. Il primo processo di produzione industriale fu messo a punto nel 1740, sfruttando la combustione dello zolfo con il nitrato di potassio contenuto in una capsula sospesa in una bolla di vetro parzialmente riempita d'acqua.In forma concentrata, l'acido solforico è un energico agente disidratante in grado di carbonizzare legno, cotone, zucchero e carta, e viene pertanto impiegato su scala industriale per la produzione di etere, nitroglicerina e inchiostri.

Di formula H2SO4 l'acido solforico può essere sintetizzato mediante due metodi che utilizzano come materia prima diossido di zolfo prodotto prevalentemente per arrostimento di pirite (FeS2) o di zolfo. Il metodo delle camere di piombo impiega come reattori alte torri in mattoni, rivestite internamente con lastre di piombo, nelle quali il diossido di zolfo reagisce con aria, vapore e ossido di azoto per formare acido solforico sotto forma di aerosol, che si deposita sul fondo delle camere. Quasi tutto l'ossido d'azoto può essere recuperato dai gas in uscita e riciclato. L'acido così ottenuto è una soluzione acquosa di concentrazione che varia tra il 60 e il 75%. Circa il 20% dell'acido solforico viene prodotto con questo metodo, ma la percentuale è in costante diminuzione.

Il metodo di contatto, introdotto alla fine dell'800, consiste nell'ossidazione diretta dell'anidride solforosa ad anidride solforica per mezzo di un catalizzatore. Molto efficace a questo scopo risulta il platino finemente suddiviso, che tuttavia viene sostituito generalmente da due catalizzatori in tandem: il primo a base di ossido di vanadio (V), meno efficace ma molto più conveniente, trasforma la maggior parte del diossido; il secondo a base di platino completa il processo. A 400 °C la conversione in triossido è praticamente completa. Il composto ottenuto viene quindi disciolto in acido solforico concentrato assieme ad acqua, con la quale reagisce producendo ulteriore acido solforico e aumentando di conseguenza la concentrazione. Riducendo il flusso dell'acqua si ottiene una soluzione di triossido di zolfo in acido solforico detta oleum o acido solforico fumante, usata come reagente in chimica organica.

L'acido solforico è indispensabile in ogni campo della chimica, e su antica proposta di Julius Liebig  il volume della sua produzione, valutabile nell'ordine delle decine di milioni di tonnellate annue, viene spesso considerato come indicatore generico della produzione industriale. Il più importante uso diretto si ha nella produzione di fertilizzanti quali il perfosfato e il solfato d'ammonio. Nei prodotti in commercio l'acido si trova quasi esclusivamente nel liquido per gli accumulatori al piombo delle autovetture.

SICUREZZA! Liquido incolore, oleoso. In forma concentrata è estremamente corrosivo, distrugge i tessuti cutanei e, se portato a contatto con gli occhi, può causare cecità. La sua diluizione è un'operazione potenzialmente pericolosa poiché accompagnata da sviluppo di grandi quantità di calore: la soluzione può quindi entrare in ebollizione con proiezione dell'acido fuori dal contenitore

 

SOLFURO 

Sale dell'idrogeno solforato, oppure composto risultante dalla combinazione dello zolfo con un non metallo o con un residuo organico. Chimica. A seconda della natura dell'elemento a cui è legato lo zolfo, i solfuri sono veri sali (se combinati con metalli) oppure hanno natura non salina (se legati con elementi non metallici o in particolare con residui organici). I solfuri di non metalli, formati con il fosforo, l'arsenico, il carbonio e il boro, hanno in generale una composizione analoga a quella dei corrispondenti ossidi: il solfuro di carbonio ha formula CS2. I solfuri metallici sono i sali dell'idrogeno solforato H2S, che con gli alcali dà idrogenosolfuri o solfuri acidi come NaHS, idrogenosolfuro di sodio, e solfuri neutri, come Na2S, solfuro di sodio. I solfuri sono cristallini, opachi, colorati per le impurezze presenti, con lucentezza metallica, facilmente fusibili; soltanto i solfuri alcalini e alcalino-terrosi sono solubili in acqua. Gli acidi ne decompongono un gran numero, liberando idrogeno solforato. Le soluzioni dei solfuri alcalini si ossidano a freddo a contatto dell'aria e lo zolfo prodotto li trasforma in polisolfuri, come Na2S5, pentasolfuro di disodio, (NH4)2S2, disolfuro di diammonio. Gli altri solfuri si ossidano a caldo generando, a temperature non molto elevate, solfati e, a temperatura elevata, biossido di zolfo e ossidi metallici.

In metallurgia queste reazioni vengono impiegate per trasformare i solfuri naturali in ossidi più reattivi e quindi più facili da trattare. Il cloro decompone i solfuri spostando lo zolfo. Il colore caratteristico di alcuni solfuri permette un facile riconoscimento analitico del metallo legato allo zolfo; a tale scopo si impiegano l'idrogeno solforato gassoso e il solfuro di ammonio. I solfuri organici o tioeteri contengono lo zolfo legato a residui alchilici o arilici. I più usati sono il solfuro di etile, di formula (C2H5)2S, il cui derivato diclorurato è l'iprite, il solfuro di allile, cui si deve gran parte dell'aroma dell'aglio. Quando allo zolfo è legato un solo gruppo organico, come in C2H5SH o etantiolo, la sostanza ha proprietà chimiche e fisiche simili a quelle degli alcooli, differendo soprattutto per la maggiore acidità e volatilità e per il comportamento di fronte agli ossidanti. Tali composti si denominano tioli o mercaptani.

 

SOLUTIZER  

Nell'industria petrolchimica si definisce così una sostanza che, aggiunta a un solvente, ne aumenta la proprietà di scioglierne un'altra. La desolforazione delle benzine è realizzata con soda caustica additivata di un solutizer come il tannino, i cresoli, i fenoli o gli acidi naftenici.

 

SOLUZIONE

Sistema di due o più sostanze costituenti una sola fase. Esistono soluzioni gassose, liquide o solide, il cui componente prevalente è detto solvente, quello sciolto è chiamato soluto. Le soluzioni liquide hanno avuto un'importanza fondamentale nello sviluppo della chimica, in quanto in soluzione è molto più facile controllare l'andamento di una reazione. Il solvente più importante è l'acqua, ma in elettrochimica sono state fatte scoperte fondamentali quando si sono impiegati solventi non-acquosi.

 

SOLVATAZIONE 

Fenomeno di combinazione o di associazione molecolare di una sostanza disciolta col suo solvente, o con parte della sua molecola, se questa è di natura complessa. Chimica Si  può dimostrare la solvatazione innanzitutto nelle soluzioni colloidali; in tal modo si spiega l'esistenza di soli stabili nei quali la sostanza è fortemente dispersa pur essendo molto insolubile. È il caso dei soli di metalli, di ossidi, di solfuri e di altri sali metallici. La solvatazione si produce anche fra gli ioni di un elettrolita e le molecole del solvente, dando luogo a solvati.

 

SOLVENTE  

Sostanza capace di scioglierne un'altra, detta soluto: il solvente più comune è l'acqua. 

 

SOLVENTE (industria chimica)

I  solventi derivati dal petrolio hanno in gran parte sostituito la trementina naturale nella fabbricazione di pitture e vernici. Caratteristiche importanti di un buon solvente sono la sua velocità di evaporazione (il solvente, infatti, evapora totalmente durante l'essiccamento del film di vernice o di pittura), la sua capacità di sciogliere completamente e facilmente la resina base della vernice, il suo costo. I solventi più comuni sono, oltre all'essenza di trementina, lo white spirit, la nafta, l'acqua, alcuni derivati clorurati (tricloroetilene o trielina), alcuni alcooli, eteri, chetoni (acetone), benzene, toluene, ecc. Si usano inoltre benzine avio in industrie come quella dei profumi, della gomma, degli inchiostri da stampa, ecc. Questi solventi sono ottenuti per rettificazione o ridistillazione di benzine, seguita da un'estrazione con solventi selettivi o con composti chimici per eliminare l'odore sgradevole e i composti acidi, quelli solforati e le gomme. Nei casi che richiedono una quasi totale assenza di composti aromatici, si deve procedere alla loro estrazione, mentre in altri casi, come per la diluizione di resine sintetiche, occorrono solventi ricchi di composti aromatici, che vengono ottenuti con il reforming catalitico.

 

SOLVENTE APROTICO

Solvente polare che non contiene idrogeni acidi. La dimetilformammide, HCON(CH3)2, e l'acetonitrile, CH3CN, sono tipici solventi aprotici.  

 

SOLVENTE POLARE

Solvente che contiene un dipolo elettrico nelle molecole che lo compongono. Questa caratteristica conferisce la proprietà di favorire le reazioni in cui intervengono ioni e di sciogliere sostanze polari o sali; l'acqua è un tipico solvente polare.

 

SOLVENTE SELETTIVO

Solvente capace di sciogliere selettivamente una o più sostanze costituenti di una miscela. La raffinazione di alcune frazioni di oli minerali, cioè l'eliminazione di particolari impurezze, si effettua con solventi selettivi come il fenolo o il furfurolo per l'estrazione dei composti aromatici, il propano e il metiletilchetone per estrarre le paraffine.

 

SONOCATALISI  

Catalisi di trasformazioni chimiche mediante l'uso di ultrasuoni.

 

SONOCHIMICA  

Branca della chimica che si occupa delle trasformazioni chimiche indotte mediante l'uso di ultrasuoni.

SOSPENSIONE (liquido/solido)
Sistema bifasico in cui particelle solide sono disperse in un liquido. L’omogeneità e la stabilità sono mantenute dall’agitazione o dall’impiego di additivi disperdenti/stabilizzanti.

SOSTANTIVO, COLORANTE

Un colorante sostantivo è una sostanza colorante capace di tingere il cotone non mordenzato.

 

SOSTITUENTE  

Atomo o gruppo atomico che sostituisce un atomo di idrogeno in una molecola organica. Chimica. I  sostituenti possono variare anche notevolmente la disposizione, detta configurazione elettronica, della molecola di cui fanno parte. Ciò soprattutto per due effetti: il primo, detto di polarizzazione, dovuto alla differenza di elettronegatività che esiste fra il sostituente e l'atomo a cui è legato; il secondo, più complesso, detto di risonanza o mesomeria, originantesi dalla possibilità di più disposizioni elettroniche per una stessa molecola. La variazione della configurazione elettronica ha come conseguenza la variazione della reattività della molecola che porta un sostituente rispetto a quella che non ne ha. Un esempio si ritrova nella serie del benzene. Un alchilbenzene, ad es. il toluene, C6H5CH3, è più reattivo del benzene rispetto alla sostituzione con reattivi elettrofili; ciò si spiega per l'effetto della polarizzazione del legame C-C che lega il metile all'anello benzenico, provocando un eccesso di elettroni sull'anello stesso e quindi una più facile reattività. Al contrario, un atomo di cloro legato all'anello gli sottrae elettroni per la differenza di elettronegatività fra carbonio e cloro. Ciò rende la molecola meno reattiva.

 

SOSTITUZIONE

Scambio di un atomo o di un gruppo atomico con un altro atomo o gruppo atomico, senza modificazione del resto della molecola.

 

SOVABEAD  

Miscela di gel di silice e di allumina utilizzata per l'essiccamento del gas naturale.

 

SPIRANO 

Nome generico degli idrocarburi biciclici nei quali un unico atomo di carbonio è comune a due cicli.

 

Struttura dell'undecanospirano

 

SPETTROMETRIA DI MASSA
Tecnica analitica basata sulla produzione di ioni da composti neutri e sull’esame della possibile decomposizione successiva di questi ioni, di cui viene fornito il rapporto massa/carica ma non la struttura. Nonostante questo, da uno spettro di massa si possono ricavare molte informazioni strutturali semplicemente utilizzando regole empiriche di interpretazione. Poiché gli spettri di massa sono registrati a pressione molto bassa, le collisioni intermolecolari sono trascurabili se non addirittura inesistenti. La spettrometria di massa è particolarmente indicata per l’esame di miscele complesse, grazie alla possibilità di realizzare il suo accoppiamento con opportune tecniche cromatografiche.

SPETTROSCOPIA
Disciplina basata sull'osservazione dell'emissione o assorbimento di radiazione elettromagnetica da parte della materia. Le radiazioni di elevata energia (es. raggi X, UV di alta energia) interagiscono primariamente con elettroni relativamente prossimi al nucleo atomico. Quelle nella zona dell'UV vicino-visibile sono caratteristiche di transizioni di elettroni di valenza. Infine le radiazioni infrarosse sono assorbite o cedute dalle molecole in seguito a vibrazioni o rotazioni molecolari. L'insieme di informazioni fornito da metodi spettroscopici è di notevole ausilio nello studio della struttura delle molecole (specialmente organiche e metallorganiche).

SQUALENE  

Idrocarburo non saturo, di composizione C30H50.

 

Struttura dello squalene

È un liquido incolore presente in gran quantità nell'olio di fegato di squalo. Lo squalene è un triterpene ed è presente spesso in minima quantità in tutti gli organismi capaci di sintetizzare steroli e steroidi, cioè microrganismi, vegetali, animali [tranne gli insetti]; è il precursore biologico degli steroidi, degli acidi biliari e di alcuni veleni cardiaci, del tipo di quelli contenuti nella digitale, e anche del veleno dei rospi.

STABILIZZANTI ALLA LUCE
Sostanze chimiche capaci di ritardare le reazioni di foto-ossidazione dovute alla esposizione alla radiazione solare durante l’utilizzo del manufatto. Tale azione viene espletata in vari modi, come la cattura di radicali, l’assorbimento di radiazioni ultraviolette con trasformazione di energia termica e disattivazione delle molecole polimeriche eccitate da parte di agenti con stati di eccitazione più stabili.

STAGNO 

Metallo bianco con riflessi argentei. Chimica. Lo  stagno è l'elemento chimico di simbolo Sn, di numero atomico 50 e di peso atomico 118,69. In lega con il rame costituisce il bronzo, in uso già nel terzo millennio a.C. (età del bronzo). Il metallo fu ottenuto privo di rame dai Fenici; viene citato nella Bibbia e da molti scrittori romani. Molto malleabile, lo stagno è piuttosto molle e poco resistente alla trazione. Una barretta o lastra del metallo può essere facilmente piegata e ciò provoca il cosiddetto “grido dello stagno”, dovuto alla rottura dei cristalli che ne costituiscono la struttura. Ha un punto di fusione (231,9 °C) che è il più basso fra quelli dei metalli di uso comune. Bolle però a circa 2.270 °C. La sua densità è di 7,30. Alle temperature inferiori ai 18 °C può trasformarsi in una forma allotropica, lo stagno grigio, di densità 5,77. Tale trasformazione, che si manifesta talvolta negli oggetti di stagno, è chiamata “lebbra o peste dello stagno”. A temperatura ambiente lo stagno non viene praticamente ossidato all'aria. Lo stagno ha numero di ossidazione 2 nei composti stannosi e 4 nei composti stannici. Ad alta temperatura l'ossigeno lo trasforma nel biossido SnO2. Si combina a freddo con cloro e bromo. Si scioglie nelle soluzioni bollenti di idrossidi alcalini e negli acidi concentrati.

Metallurgia. Per  la produzione dello stagno il minerale più usato è il biossido SnO2, o cassiterite, peraltro troppo povero per essere ridotto direttamente; la sua alta densità ne consente tuttavia un'agevole concentrazione. Dopo macinazione e un lavaggio che elimina la ganga, il minerale è prima sottoposto a una cernita magnetica che separa i composti del ferro, quindi a un arrostimento ossidante o clorurante, seguito da un lavaggio all'acido o all'iposolfito di sodio nel caso dell'arrostimento clorurante. Il minerale così trattato, che ha un contenuto di biossido superiore al 75%, viene introdotto in un forno e portato alla temperatura di 1.200÷1.300 °C. Il carbone riduce le cassiterite secondo la reazione SnO2 + 2C ® 2CO + Sn. Ha luogo in pari tempo la formazione di una scoria ricca di stagno, che verrà rimessa in ciclo. Lo stagno ottenuto, grezzo, viene affinato termicamente; il processo consiste nel portarlo a temperatura superiore al punto di fusione (231,9 °C), e nel separare gli altri componenti per liquazione. Un'ulteriore affinazione viene compiuta mediante immersione nel bagno fuso di un tronco di pino oppure facendo investire lo stagno fuso in getti sottili da una corrente d'aria.

Dai rottami di latta lo stagno viene ricuperato con due diversi procedimenti: 1. per azione di una corrente di cloro sui pacchi di rottami preessiccati: ha luogo la formazione di tetracloruro di stagno; 2. per elettrolisi: i rottami di latta costituiscono l'anodo di un bagno elettrolitico che ha un catodo di ferro e una soluzione di soda e soda caustica per elettrolita. Lo stagno passa in soluzione come stannato di sodio e si deposita metallico al catodo, quindi viene lavato e rifuso.

Utilizzazione. Per  la sua inalterabilità all'aria e la sua resistenza all'attacco di molte sostanze chimiche, lo stagno è utilizzato per il rivestimento protettivo del rame e del ferro. Per la sua non tossicità è usato nell'industria alimentare sia per avvolgere i prodotti, sotto forma di fogli (carta stagnola), sia per il rivestimento elettrolitico o per immersione dei contenitori (latta). Lo stagno è utilizzato nell'industria elettrica per la stagnatura dei fili conduttori; nell'industria chimica per la costruzione di apparecchiature, per la preparazione di pigmenti, ecc.; nell'industria farmaceutica per tubi e recipienti; nell'industria meccanica per le più svariate applicazioni sotto forma di fogli, rivestimenti di materiali ferrosi, placcature, ad es. del piombo.

Leghe. Lo stagno si lega facilmente al rame per costituire i bronzi, comuni e speciali. Le leghe ricche di stagno sono impiegate principalmente come leghe antifrizione. Grazie al suo basso punto di fusione lo stagno legato al piombo forma vari tipi di leghe, con tenore di stagno fra il 25% e il 65%, usate in caldareria e per impianti idraulici. In composizione con l'antimonio (dal 15 al 20%), che indurisce la lega, lo stagno serve alla fabbricazione di rubinetterie per l'industria chimica. Lo stagno entra inoltre in molte leghe che da secoli sono utilizzate per la realizzazione di vasellame e di oggetti artistici (peltro). Una applicazione importante è quella delle leghe a bassissimo punto di fusione (sotto i 100 °C) dove lo stagno entra con percentuali fino al 25%: leghe di Newton, di Wood, di Lipowitz, di Darcet, ecc.

Un sistema periodico per immagini

Immagini sullo stagno

Fatti e dati dello stagno

 

STAMPAGGIO
Genericamente: metodo di formatura di materiali con utilizzo di uno stampo. La forma più generale prevede l'utilizzo di una lastra preformata e l'applicazione di una pressione che spinge il materiale contro le pareti dello stampo (cfr. presse per stampaggio di metalli). Nel caso dei polimeri termoplastici il processo viene detto di termoformatura e prevede il preliminare rammollimento del materiale con l'incremento di temperatura; con tale procedura vengono prodotti i vassoietti per imballaggio. Sempre nel caso dei polimeri è importante lo stampaggio ad iniezione, nel qual caso un polimero o prepolimero viene spinto sotto pressione in uno stampo, fino a riempimento uniforme e quindi raffreddato (termoplastici) o reticolato (termoindurenti) in modo da assumere la forma del medesimo. Un'ulteriore processo interessante è quello di soffiaggio, che consente di ottenere da una preforma di tipo semplice (di solito cilindrica, ottenuta per estrusione) una forma complessa e di grandi dimensioni, mantenendo il polimero a temperatura tale da avere la fluidità richiesta. Grazie alle molte modalità di stampaggio a disposizione, con le materie plastiche si possono ottenere forme nettamente più complesse che nel caso dei metalli o dei materiali ceramici.

STEAM - CRACKING  

Cracking in corrente di vapore. Processo di “rottura” delle molecole pesanti effettuato in una colonna a piatti, in corrente di vapor d'acqua, per ottenere di preferenza olefine. Petrolchimica. Lo  sviluppo della petrolchimica si basa sull'ottenimento dal petrolio di idrocarburi (etilene, propilene e idrocarburi aromatici) presenti in minime quantità nel grezzo. Mentre il propilene è contenuto in alte percentuali (fino al 30%) nei gas di cracking e da essi può essere facilmente separato, l'etilene deve essere ottenuto con uno speciale processo di cracking, appunto lo steam-cracking. In tale processo il vapor d'acqua ha la funzione di vaporizzare rapidamente la carica così da farla permanere per un tempo minimo ad alta temperatura, circa 800 ºC, in modo da non dar luogo a reazioni secondarie. Negli Stati Uniti, data la ricchezza di etano a buon mercato, lo si utilizza come carica dello steam- cracking, mentre in Europa si sfruttano nafte e oli pesanti con il vantaggio di ottenere prodotti secondari molto pregiati, particolarmente idrocarburi aromatici e propilene. Partendo da etano, la reazione principale è C2H6 -> C2H4+H2. L'etilene prodotto, dopo essere stato separato per frazionamento dal propilene e dagli idrocarburi aromatici, è depurato dallo zolfo con un processo di assorbimento selettivo e dall'acetilene, sempre presente e accettabile solo fino a dieci parti per milione, tramite una estrazione con solvente, solitamente acetone. Lo steam-cracking ha assunto considerevole importanza, in quanto ha permesso un sensibile ribasso del costo dell'etilene con benefici effetti sulla produzione delle materie plastiche che da questo derivano: polietilene, cloruro di polivinile, ecc. 

 

STEAM - REFORMING 

Reforming in corrente di vapore. Processo di trattamento di idrocarburi consistente nel sottoporre una determinata carica a un processo di reforming catalitico a una certa pressione e temperatura e in presenza di vapor d'acqua. Lo steam-reforming differisce dallo steam-cracking, che è un processo non catalitico a pressione non elevata. È usato soprattutto per produrre idrogeno, utilizzato nella sintesi catalitica dell'ammoniaca, sfruttando come carica il metano, in presenza di catalizzatore al nichel, a 900 °C e 25 atmosfere, secondo la reazione CH4+H2O -> CO+3H2.

 

STEARINA  

Nome dato agli esteri stearici della glicerina e in particolare alla tristearina. Denominazione impropria dell'acido stearico tecnico, miscela di acido stearico, palmitico, miristico e oleico. Chimica. La  stearina è il costituente principale dei grassi animali e si ottiene dal sego per estrazione a freddo con solvente, separando l'oleina e la palmitina che l'accompagnano. Preparata per la prima volta da M. Berthelot, è poco solubile in etere, molto in cloroformio, cristallizza in aghi madreperlacei con punto di fusione compreso tra 71,6 e 72,6 °C e punto di solidificazione 70 ºC. La stearina è usata in saponeria, nella fabbricazione di candele ed entra nella composizione di vari prodotti farmaceutici (supposte, ovuli, ecc.).

 

STECHIOMETRIA  

Parte della chimica che studia le proporzioni secondo le quali i corpi reagiscono.

 

STEREOCHIMICA
Concerne la disposizione reciproca degli atomi di una molecola o di un solido nello spazio tridimensionale. La stereochimica acquista particolare importanza nel campo dei cristalli, dove possono esistere isomeri a diversa attività ottica, e dei polimeri, dove la disposizione regolare dei gruppi laterali delle catene consente di variare le proprietà meccaniche del materiale (es. polipropilene isotattico). La stereochimica ha anche rilevanza nei processi organici e biologici, dove trae origine dal fatto che l'atomo di carbonio, potendo formare quattro diversi legami, può essere asimmetrico.

 

STEROIDI  

Importante e vasto gruppo di composti presenti nei tessuti animali e vegetali, caratterizzato dalla presenza nella molecola di un concatenamento di atomi di carbonio identico a quello del fenantrene, fuso a un anello pentatomico. Biochimica. Al  gruppo degli steroidi appartengono sostanze biologicamente molto importanti come gli ormoni sessuali, il colesterolo, gli acidi biliari, ecc. La loro molecola (schematicamente rappresentata qui sotto) è tetraciclica e contiene di solito tre catene laterali unite agli atomi di carbonio 10, 13 e 17, I sostituenti in 10 e 13 sono quasi sempre gruppi metilici (come è rappresentato nella figura); il sostituente in 17 può essere costituito da un numero variabile di atomi di carbonio e può portare una funzione acida, chetonica, ecc. La classificazione degli steroidi si basa sia sul numero di atomi di carbonio, sulla presenza di determinati gruppi o di doppi legami nel sistema ciclico, sia sulla particolare funzione biologica svolta dalla sostanza. Le classi più importanti sono: 1. gli steroli, con numero di atomi di carbonio da 27 a 30, contenenti un gruppo ossidrilico legato all'atomo di carbonio 3 e di solito uno o più doppi legami; il più rappresentativo è il colesterolo. 2. gli acidi biliari, a 24 atomi di carbonio, contenenti un carbossile nella catena laterale legata all'atomo di carbonio 17 (es. acido colico). 3. gli ormoni sessuali, a 18, 19 e 21 atomi di carbonio con un gruppo chetonico (es. testosterone, progesterone) o un ossidrile (es. estrone) legato all'atomo di carbonio 3 e un'altra funzione ossigenata o un gruppo acetile legati all'atomo di carbonio 17. 4. gli ormoni corticosurrenali, a 21 atomi di carbonio (es. cortisone, corticosterone) e a struttura più complessa. 5. le sapogenine, a 27 atomi di carbonio, con catena laterale all'atomo di carbonio 17 di tipo lattonico. 6. gli agliconi cardiotonici, a 23 atomi di carbonio, con catena laterale di tipo lattonico legata all'atomo di carbonio 17 (es. digitossigenina).

Numerazione degli atomi di carbonio nella struttura degli steroidi

STEREOISOMERO  

Composto isomero di un altro solo per la disposizione nello spazio degli atomi o gruppi atomici legati a uno o più atomi ben determinati.

 

STEREOSPECIFICO  

Catalizzatore che permette la formazione di un alto polimero a struttura regolare e della polimerizzazione relativa.

 

STILBENE

Idrocarburo di formula C6H5CH = CHC6H5, di cui sono note le due possibili forme cis e trans.

 

Struttura dello stilbene nella forma trans

 

Chimica. Si  conoscono molte sintesi dello stilbene; queste di solito portano allo stereoisomero più stabile, il trans. Il metodo di preparazione più semplice consiste nella condensazione della benzaldeide con il bromuro di fenilmagnesio; si ottiene un alcool secondario che viene disidratato a stilbene per azione dell'acido solforico e del calore. Il trans-stilbene cristallizza in tavolette monocline brillanti, insolubili in acqua, poco solubili in alcool, solubili in etere e benzene. Fonde a 124 ºC e bolle a 306 ºC. Gli ossidanti lo scindono in due molecole di acido benzoico; per idrogenazione fornisce 1,2-difeniletano. Addiziona bromo. In fase vapore verso i 400 °C perde idrogeno e si trasforma in fenantrene.

STIRENE
Idrocarburo benzenico a catena etilenica di formula C6H5CH = CH2, uno dei più importanti prodotti dell'industria petrolchimica . A temperatura ambiente è liquido. Chimica. Lo stirene può essere preparato in laboratorio in vari modi; industrialmente si ottiene quasi solo per deidrogenazione, su catalizzatori a base di ossido di ferro a 600-650 °C, dell'etilbenzene, che proviene a sua volta dalla condensazione dell'etilene e del benzene. È un liquido a elevato indice di rifrazione che bolle a 146 ºC. A parte le reazioni tipiche degli idrocarburi etilenici, rese più facili dalla presenza dell'anello aromatico, la reazione tecnologicamente più importante è la polimerizzazione molto facile a polistirolo o polistirene, resina termoplastica fra le più diffuse sul mercato per l'aspetto, la facilità di colorazione e la notevole trasparenza. Un altro grande impiego dello stirene si ha nella preparazione di copolimeri, di solito del tipo butadiene-stirene, per l'ottenimento di gomme sintetiche. Copolimeri anidride maleica-stirene sono usati nell'industria tessile (imbozzimatura) e copolimeri stirene-divinilbenzene vengono soprattutto impiegati nella preparazione di resine scambiatrici di ioni.

Struttura dello stirene

STRIPPER

Colonna di distillazione in corrente di vapore.

 

STRIPPING

Operazione di distillazione effettuata in corrente di vapore, che viene immesso dal fondo della colonna. Lo stripping si effettua ad esempio nella distillazione a pressione atmosferica del grezzo per estrarre le frazioni più leggere.

 

STRONZIO  

Metallo alcalino-terroso, chimicamente molto simile al bario. Chimica. Lo  stronzio è l'elemento chimico di simbolo Sr, di numero atomico 38 e di peso atomico 87,62. Venne scoperto in un minerale estratto da una miniera di piombo di Strontian, in Scozia (donde il nome) e isolato allo stato metallico nel 1808 da H. Davy. È presente nel suolo allo stato di carbonato (stronzianite) e di solfato (celestina). Se ne trovano tracce nell'acqua di mare e in talune acque minerali.

È un metallo bianco, tenero che imbrunisce quasi istantaneamente al contatto dell'aria per ossidazione. Ha densità 2,6 e fonde a 768 °C. Molto ossidabile, si unisce alla maggior parte degli elementi non metallici e con gli acidi dà numerosi sali, nei quali ha numero di ossidazione 2. Si prepara riducendo l'ossido con alluminio o per elettrolisi del cloruro fuso. I sali dello stronzio colorano la fiamma in rosso vivo; per questa caratteristica il nitrato e il clorato di stronzio sono impiegati in pirotecnica. Nei suoi sali lo stronzio ha proprietà intermedie fra quelle del calcio e del bario, ma, a differenza di quest'ultimo, non è tossico. Molto tossico è invece l'isotopo radioattivo 90 dello stronzio, uno dei prodotti della fissione nucleare di bombe atomiche, che si fissa al posto del calcio nelle ossa e può permanervi per molto tempo a causa del lungo periodo di decadimento, spesso provocando leucemia e cancro alle ossa.

 

Un sistema periodico per immagini

Immagini sullo stronzio

Fatti e dati dello stronzio

STRUTTURA CRISTALLINA
Disposizione tridimensionale periodica ordinata di atomi e/o molecole in un solido (v. cristallo).

STRUTTURA MOLECOLARE
Disposizione relativa degli atomi in una molecola determinante per le sue proprietà chimiche.

SUPERCERAMICA 

Ceramica dotata di ottime caratteristiche, quali elevata resistenza alle alte temperature sin verso i 1.400 ºC, peculiari proprietà elettriche, biocompatibilità, eccezionale durezza, resistenza all'uso, all'ossidazione, all'erosione, all'attacco di reagenti chimici, densità inferiore a quella dei metalli. Industria. A  differenza delle ceramiche tradizionali, costituite da silicoalluminati di non elevata purezza, le superceramiche sono costituite da ossidi di silicio, di alluminio e di titanio che vengono purificati con una serie di costosi procedimenti. Per il basso coefficiente d'attrito, una superceramica può essere usata in cuscinetti a sfera o altri componenti meccanici senza l'uso di lubrificanti. Il suo peggior difetto è la fragilità. L'impiego più interessante della superceramica è come parte di motori. Infatti quelli che hanno parti in superceramica durano più a lungo, possono funzionare a temperature più elevate rispetto ai motori tradizionali, la combustione può essere sfruttata con maggiore efficienza e gli scarichi sono meno inquinanti.

 

SUPRAMOLECOLARE (o supermolecolare) 

La chimica supramolecolare, branca della chimica il cui dominio di studio va oltre il concetto di molecola, intesa come insieme di atomi uniti da legami covalenti e che costituisce l'obiettivo primario della chimica organica, o chimica molecolare, e si estende allo studio dell'insieme di molecole unite da legami non covalenti, costituenti cioè una supermolecola. Chimica. Lo  sviluppo della chimica supramolecolare è legato allo studio delle reazioni che avvengono negli organismi viventi, nelle quali una determinata sostanza, detta substrato, è trasformata in una seconda, detta prodotto, in presenza di opportuni reagenti, attraverso l'azione catalitica di una macromolecola di natura peptidica, detta enzima. Caratteristiche della catalisi enzimatica sono l'elevata specificità verso il substrato e la selettività della trasformazione verso uno solo dei possibili prodotti, e lo scopo primario della chimica supramolecolare è lo sviluppo di sistemi artificiali in grado di effettuare trasformazioni chimiche con specificità e selettività paragonabili a quelle esplicate dagli enzimi.

 

Ritorna alla home page

Ritorna a Introduzione alla storia della chimica

Ritorna a rubrica minibiografie

 


Consigli di lettura

Dizionario di Chimica e Chimica Industriale

Storia della chimica

Chimica, multinazionali alimentazione

Premi Nobel per la Chimica

Chimica e Immagini Sistema Periodico

Chimica, Epistemologia, Etica La chimica di Primo Levi

Chimica e Humor