Esperimento: creare il sale da cucina!

Del sale da cucina abbiamo già abbondantemente parlato nel precedente post, anche se adesso quello che vogliamo fare è creare cristalli di cloruro di sodio partendo da ciò che li costituiscono (cioè ioni cloruro e ioni sodio). Vediamo quindi come creare il sale da cucina!

Il cloruro di sodio, o NaCl, può essere prodotto a partire da acido cloridrico (HCl) e bicarbonato di sodio (NaHCO3). La reazione può essere infatti così schematizzata:

HCl(aq) + NaHCO3(s) –> NaCl(aq) + CO2(g) + H2O(l)

Dove i pedici aq, s, e l  stanno rispettivamente per: soluzione acquosa, solido, gas e liquido.
La reazione consiste in una neutralizzazione acido-base tra acido cloridrico e bicarbonato di sodio.
Ma dove si possono reperire questi due reagenti?
Il bicarbonato di sodio si trova quasi ovunque ad una elevata purezza e ad un costo più che accessibile. Si usa infatti per la disinfezione di frutta e verdura, per l’igiene personale, per combattere bruciori di stomaco, ecc…

Bicarbonato di sodio

Anche l’acido cloridrico non è un gran problema, esso trova il suo utilizzo più comune come prodotto per la pulizia di incrostazioni calcaree e va sotto il nome, più conosciuto, di
acido muriatico
. In questo caso l’acido cloridrico si presenta come una soluzione acquosa diluita al 10-12% circa. La forte aggressività corrosiva di questa sostanza la rende estremamente pericolosa e va quindi trattata con le dovute precauzioni! Consiglio di indossare dei guanti e degli occhiali protettivi.acido muriatico

Ecco ciò che serve per condurre il nostro esperimento:
– Un paio di guanti;
– Occhiali protettivi;
– Un bicchiere di vetro;
– Una siringa graduata (senza ago!);
– Una caraffa graduata;
– Un cucchiaino di plastica;
– Acqua, 100mL (al solito sarebbe meglio demineralizzata ma va bene anche quella di rubinetto per i nostri esperimenti);
– Acido muriatico, 35mL;
– Bicarbonato di sodio, 11g.

Le quantità che ho indicato non sono eccessive e l’esperimento può essere condotto all’interno di un bicchiere. Se volete fare le cose in grande non ci sono problemi, purché rispettiate i rapporti che ho scritto.

Prendete il bicchiere di vetro e versate al suo interno 100mL di acqua misurati con la caraffa graduata. Pesate poi 11g di bicarbonato di sodio (se anche sono 10 o 12g non importa, basta non esagerare) e aggiungeteli all’acqua mescolando con il cucchiaino di plastica. Il bicarbonato di sodio non è un composto estremamente solubile ed è probabile che la quantità pesata non si sciolga del tutto nell’acqua che abbiamo a disposizione, ma non è un problema e capirete subito il perché.
->N.B. Le operazioni che seguono sono da effettuarsi con i guanti e gli occhiali!!<-
Dopo aver controllato di aver adottato le giuste precauzioni, prendete l’acido muriatico e prelevatene, un po’ per volta, esattamente 35mL con la siringa graduata (che deve essere senza ago!). Se l’operazione risultasse difficile, potete versare un po’ di acido all’interno di un altro recipiente di vetro e prelevare successivamente da quest’ultimo con la siringa. Fate ben attenzione a non respirare troppo vicino alla soluzione di acido poiché, anche se a queste basse concentrazioni non è così evidente, i suoi vapori sono irritanti.
Man mano che con la siringa prelevate la giusta quantità di acido, inseritelo poco a poco nel bicchiere, a questo punto dovreste notare che la soluzione inizia a produrre una grossa effervescenza: prima di aggiungere altro acido aspettate che sia terminata l’effervescenza. Queste bollicine che si formano non sono nient’altro che uno dei prodotti della nostra reazione, ovvero l’anidride carbonica (CO2), che essendo gassosa se ne va dal nostro mezzo di reazione.
Facendo queste aggiunte riusciamo a sciogliere anche l’eventuale bicarbonato di sodio che non si era disciolto inizialmente.
Una volta terminata l’aggiunta dell’acido in pratica la reazione è già completa.
Abbiamo creato un bicchiere d’acqua salata.
Il mio consiglio è quello di non provare assolutamente ad assaggiarla poiché se non avete misurato bene potrebbe esserci dell’acido non reagito!

Ma come dobbiamo procedere adesso per creare i cristalli di sale?
La quantità di sale formato non dovrebbe essere molta (non più di 7g circa) e quello che dobbiamo cercare di fare è riuscire a cristallizzarlo facendo evaporare il solvente, cioè l’acqua.
Quest’operazione può essere fatta in vari modi, personalmente, avendo condotto l’esperimento in piena estate, ho lasciato il bicchiere sul davanzale interno della finestra per alcuni giorni. Potete anche provare a metterlo su un termosifone.
Quando la quantità di acqua non sarà più sufficiente a mantenere il sale in soluzione, questo precipiterà formando i primi germi cristallini che mano a mano cresceranno.

Come già detto, non sono esperienze semplici o dal risultato immediato, vi consiglio quindi di armarvi di tanta pazienza!
Buona fortuna!

P.S. Putroppo non ho ancora avuto modo di fotografare passo per passo l’esperienza ma lo farò il prima possibile! Se avete dei dubbi non esitate a contattarmi.

Esperimento: la ricristallizzazione del sale da cucina!

Alcuni cristalli di Cloruro di Sodio che sono riuscito a fare in casa.

Come accennato nell’articolo precedente, eseguiremo insieme vari esperimenti che portano alla formazione di “cristalli fatti in casa”!
Il sale da cucina (NaCl, noto come cloruro di sodio) è sicuramente un composto adatto alla cristallizzazione o, per meglio dire, ricristallizzazione.
Già, perché il sale che abbiamo nelle nostre case (fatta eccezione per quello di derivazione marina) deriva da un processo di disintegrazione dei grossi cristalli di salgemma che si trovano in natura.
Il cristallo del sale si presenta come un cubo, più o meno regolare e trasparente, come si può ben vedere dall’immagine.

Ma tornando a noi, com’è che si procede alla realizzazione di questo cristallo? Per prima cosa abbiamo bisogno della materia prima, vale a dire il sale stesso.
Come ben sappiamo, il sale è un composto che si scioglie completamente in acqua e che va quindi a creare una soluzione acquosa di ioni sodio (Na+) e cloruro (Cl).
In sostanza, il nostro esperimento consiste nel ricreare dei cristalli di cloruro di sodio partendo da quella che è già polvere di precedenti cristalli.

Ecco l’occorrente per la ricristallizzazione del sale da cucina:
– Un recipiente di plastica, possibilmente di forma rettangolare come quelli che si usano per conservare gli alimenti (va bene anche di altri materiali, scelgo la plastica per il semplice fatto che ci permette di osservare meglio ciò che accade all’interno e perché è nelle case di tutti!);
– Una bottiglia di plastica da 1,5L;
– Un pentolino;
– Sale da cucina (400g);
– 1L di acqua (preferibilmente demineralizzata, che si trova facilmente al supermercato, ma in mancanza d’altro va più che bene anche quella di rubinetto);
Un termometro da cucina (facoltativo).

Per prima cosa dobbiamo preparare una soluzione satura di acqua e sale (per satura si intende il momento in cui abbiamo inserito tanto sale che l’acqua che abbiamo a bottigliadisposizione non lo so scioglie più ed esso va a depositarsi sul fondo).
La solubilità del sale in acqua non è una vera e propria costante e dipende da molti fattori, la temperatura in primo luogo. Per i nostri tipi di esperimenti (piuttosto grossolani) non importa sapere con estrema precisione tutto ciò, ci basta prendere per buono che la solubilità del sale da cucina a 20°C (più o meno la temperatura ambiente) è di cirica 37g per 100mL di acqua. questo significa che in un litro si sciolgono 370g di NaCl.
Per essere sicuri che la nostra soluzione sia satura pesiamo circa 400g di sale e li aggiungiamo poco a poco, agitando bene, ad 1L di acqua all’interno della bottiglia di plastica. Una volta aggiunti ci accorgeremo che un po’ del sale non si è sciolto ed è rimasto sul fondo. La soluzione che sta sopra è quindi satura.
Versiamo un po’ di questa soluzione all’interno del pentolino e riscaldiamo (non importa fino all’ebollizione, va bene anche, se avete il termometro a disposizione, una temperatura di 70-80°C).

062407222230A questo punto, trasferiamo la soluzione all’interno del recipiente di plastica ed il gioco è fatto!
Dopo un po’ di tempo (la quantità del tempo necessario è molto variabile, alcuni cristalli potrebbero formarsi subito, altri dopo un’intera giornata) vedremo che iniziano a formarsi dei cristalli di forma quadrata, conseguentemente all’evaporazione dell’acqua.
062407224649Lasciate a riposare la soluzione anche per una notte intera o alcuni giorni e vedrete che il numero di cristalli aumenterà oppure che alcuni di essi tenderanno ad accrescersi!
Ripeto ancora una volta che non è assolutamente semplice riuscire nell’intento, pur mettendoci tutta la nostra buona volontà!

Buona fortuna a tutti!

 

La cristallizzazione

Un argomento molto spesso ricercato e di grande interesse è quello della cristallizzazione.

cristalli solfato di alluminio e potassio
Cristalli di solfato di alluminio e potassio. (Allume)

Creare cristalli o vederli crescere in un proprio recipiente è una cosa assai gratificante ma che spesso comporta notevoli delusioni!
Un mio professore dice sempre: “I cristalli sono dotati di capacità empatiche tutte particolari e assolutamente prive di qualsiasi logica umana: se non ti prendono in simpatia sei condannato ad una vita di precipitati pulverulenti o addirittura olii.”
Questo per evidenziare quanto sia complesso riuscire ad ottenere i risultati sperati quando si parla di processi di cristallizzazione.

Una delle doti che sicuramente deve avere chi si appresta a fare una simile esperienza è senza alcun dubbio la pazienza.
Io stesso non ho avuto grandi fortune quando si trattava di cristallizzazione, ma non mi sono mai arreso.
Ma come possiamo fare una cristallizzazione “fai-da-te” in casa nostra?
Intanto occorre precisare che non possiamo aspettarci di poter creare cristalli di tutti i tipi.
Dobbiamo accontentarci di ciò che utilizziamo quotidianamente!
Seguiranno adesso dei post in cui spiegherò, passo dopo passo, come fare in casa nostra dei cristalli con i composti più comuni, come ad esempio, il sale da cucina.

Benvenuti!

Benvenuti in Chimichiamo Blog! Sono un laureato in Chimica Industriale all’Università di Pisa e sono qua per far conoscere meglio a tutti alcuni aspetti della chimica, a mio avviso affascinanti, che riguardano anche la vita di tutti i giorni. Vi illustrerò esperimenti facili da effettuare in casa, cercherò di spiegare in maniera semplificata i meccanismi che ci sono dietro ad ogni fenomeno e magari conosceremo meglio insieme con che tipo sostanze ci troviamo quotidianamente a contatto, i loro usi e le loro peculiarità. Per qualsiasi dubbio o richiesta (anche esercizi!) non esitate a contattarmi per e-mail: [email protected]! Vi risponderò il prima possibile!

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