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I BOTTONI DI NAPOLEONE

Il cfc

I coloranti

L'isoprene

La cellulosa

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L'ISOPRENE

La gomma è un materiale attualmente fondamentale, ma la sua storia inizia molto tempo fa: il sito di Veracruz in messico ha riporato alla luce delle palle fatte di caucciù risalenti intorno al 1600 a.C.Successivamente lo stesso Cristoforo Colombo durante il suo secondo viaggio nelle americhe racconta di indigeni che giocavano con palle fatte dalla gomma coagulata e poi riscaldata dell''albero di Caucciu, o palloni fatti da vesciche di animali gonfiate. Alcune tribù masticavano la gomma proveniente dall' "albero che piange" insieme a delle sostanze aromatiche. La gomma è dunque da sempre un elemento necessario all'uomo.

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LA CELLULOSA

fonti

storia umana.

La cellulosa è uno dei composti organici più comuni e importanti in natura. È presente spesso nelle pareti cellulari delle piante ed è un componente fondamentale della vita vegetale, assumendo nelle piante una funzione strutturale. La cellulosa non è solo vitale per le piante, ma svolge anche un ruolo molto importante nella

nell’industrializzazione e nello sviluppo della società moderna. Modificando chimicamente la cellulosa, scienziati e inventori hanno creato molti materiali e prodotti importanti, trasformato molteplici settori e guidato l’innovazione tecnologica.

Legano tramite condensazione

tre slide sono accessibli cliccando sulla prima immagine in alto a sinistra, sulla seconda in basso a sinistra e sulla parola "storia umana"

L'ISOPRENE

La gomma naturale è un polimero della molecola dell'isoprene, era una molecola molto poco conosciuta e la prima semplificazione chimica è stata datat da Michael Faradray nel 1826, definendo che la gomma era semplificata chimicamente come multiplo della molecola di C5 H8.La gomma naturale si forma dall’unione di due molecole di isoprene, attorno a ogni legame singolo della molecola si può formare una rotazione che porta la catena di molecole a differenziarsi in due tipi distinti:

  • Cis, se il doppio legame è fra due molecole non ruotate, garantisce alla gomma un'elasticità maggiore.
  • Trans, se il doppio legame è fra due molecole ruotate, come la Guttaerca o la Balata la loro elasticità viene rotta se esposti all'aria.

fonti

L'ISOPRENE- IL BOOM DELLA GOMMA

Nel 1834 l’imprenditore Charles Goodyear cominciò una serie di esperimenti che diedero un impulso all'applicazione della gomma.Charles utilizzò casa sua come laboratorio cercando di dare alla molecola della gomma un aspetto secco e che non si deformasse con la temperatura, dopo una serie di esperimenti falliti fece cadere per sbaglio un campione di gomma mista a zolfo su una stufa, arrivando a capire che quello era il modo giusto di ottenere ciò che voleva ottenendo così della gomma termo stabile.Il motivo di tutto ciò venne scoperto successivamente, siccome Goodyear non era un chimico, lo zolfo quando veniva somministrato calore alla molecola formava dei legami trasversali che rendevano stabili le lunghe catene della molecola della gomma, questi legami permettono ai legami cis di restare flessibili ma non di scivolare l'una su l'altra. Il controllo della quantità di zolfo diventa di conseguenza molto importante, durante la fase di polimerizzazione il contenuto di zolfo può infatti avere un ruolo fondamentale nel corso della reazione, andando a influenzare anche la struttura finale e le proprietà. Ecco perché è un parametro molto importante da monitorare.

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LA GOMMA SINTETICA

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Durante la prima guerra mondiale gli stati coinvolti nella grande guerra erano alla ricerca di una sostanza che sostituisse la gomma raccolta naturalmente dalle piante, siccome la domanda bellica stava superando di gran lunga l'offerta naturale. La Germania fu la prima a sintetizzare un prodotto che avesse proprietà molto simili a quelle della gomma naturale: la gomma di Stirene e Butadene.Si notava infatti come lo stirene dopo la sua estrazione diventi una sostanza gelatinosa a seguito del processo di polimerizzazione diventando così Polistirene, materiale utilizzato nella produzione di pellicole di plastica. La molecola quindi scoperta dalle aziende tedesche permise di rivoluzionare l'intera industria bellica del paese e di creare una nuova era.

I COLORANTI

I coloranti sono da sempre stati fondamentali per la tintura di tessuti, dando valore ai beni di lusso. Questi coloranti provenivano principalmente da piante, animali e minerali. Alcuni esempi importanti includono:1.Indaco, un colorante blu ricavato dalle foglie della pianta Indigofera tinctoria, che era molto apprezzato sin dall'antichità, specialmente in Asia e successivamente in Europa.2.Porpora di Tiro, un colorante rosso-violaceo ottenuto dalle secrezioni di una particolare lumaca di mare, molto prezioso e riservato alle classi più alte, come la nobiltà e i governanti romani.3.Robbia, utilizzata per ottenere sfumature di rosso, estratta dalle radici della pianta "Rubia tinctorum".Questi coloranti richiedevano processi di estrazione complessi e costosi, rendendo i tessuti colorati simboli di potere e ricchezza. La loro produzione su larga scala era legata a pratiche coloniali e al commercio globale. Ad esempio, l'indaco era uno dei principali beni esportati dalle colonie indiane verso l'Europa.

NATURALI

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I COLORANTI

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La seconda parte del capitolo si concentra sulla rivoluzione dei coloranti sintetici, che cambiò radicalmente l'industria tessile nel XIX secolo. La svolta arrivò nel 1856 con la scoperta accidentale del chimico inglese William Henry Perkin, che creò il primo colorante sintetico: la mauveina. Questo colorante viola, derivato dal catrame di carbone, era più vivace, stabile e facile da produrre rispetto ai coloranti naturali.L'invenzione della mauveina segnò l'inizio della moderna industria dei coloranti sintetici. Presto vennero sviluppati molti altri coloranti sintetici, in particolare in Germania, che divenne il centro mondiale della produzione chimica. Tra i coloranti di maggior successo ci furono:L'alizarina e Azzurro di metilene, che offrirono nuove possibilità cromatiche per i tessuti.I coloranti sintetici erano più economici e più facilmente accessibili, rendendo i tessuti colorati disponibili a tutte le classi sociali, non solo ai ricchi. Questa rivoluzione nella chimica industriale contribuì anche a cambiamenti sociali ed economici, con un impatto significativo sulla moda, l'arte e l'economia globale.

BLU DI METILENE

I COLORANTI

I coloranti sintetici sono molecole organiche derivate principalmente dal catrame di carbone e da composti aromatici come il benzene. Questi coloranti sfruttano cromofori (gruppi chimici che assorbono luce visibile) e auxocromi (che modificano il colore). La delocalizzazione degli elettroni in sistemi coniugati conferisce loro il colore.Le principali classi di coloranti includono:Coloranti azoici (es. Rosso Congo)Coloranti antrachinonici (es. Alizarina)Coloranti trifenilmetanici (es. Verde malachite)Il processo generale per ottenere i coloranti sintetici si basa su reazioni chimiche che coinvolgono composti aromatici, come il benzene e i suoi derivati, provenienti dal catrame di carbone. Il procedimento tipico comprende due fasi principali:

Modifica chimica del composto aromatico: La struttura di base del benzene (o di altri composti aromatici) viene modificata con l'introduzione di gruppi funzionali, come il gruppo amminico (-NH₂) o idrossilico (-OH). Questi gruppi preparano la molecola a ulteriori reazioni chimiche e contribuiscono a creare i cromofori, responsabili dell’assorbimento della luce e del colore.Formazione del cromoforo: I cromofori (gruppi responsabili del colore, come il gruppo azoico -N=N-) vengono introdotti nella molecola attraverso reazioni come la diazotazione e l'accoppiamento con altri composti aromatici. Questo aumenta la coniugazione (la delocalizzazione degli elettroni) nella struttura, facendo sì che la molecola interagisca con la luce visibile e produca il colore desiderato.

I CLOROFLUOROCARBURI

I clorocarburi sono composti chimici formati da atomi di carbonio, idrogeno e cloro. Hanno avuto un impatto significativo in vari campi, soprattutto la refrigerazione e la conservazione dei cib, senza l'utilizzo di sale o spezie.Nel 1859 Ferdinand Carré utilizzò per la prima volta l'ammoniaca (NH3) come refrigerante, contemporaneamente vennero sperimentati anche il cloruro di metile e il diossido di zolfo: CH3CL, SO2.Nel 1913 gia esistevano i frigoriferi che però erano rumorosi e avevano la tradizionale riserva di ghiaccio.Così alla ricerca di una soluzione per ridurre i rischi della tossicità e di esplosioni Midgley e Henne trovarono i clorofluorocarburi o CFC che avevano tutti i requisiti per soddisfare ciò che doveva fare un refrigerante, in particolare il freon 12 o il freon 11.I clorofluorocarburi erano refrigeranti perfetti e rivoluzionarono l'industria della refrigerazione.

I lati oscuri dei CFC

fonti

L'entusiasmo attorno ai CFC durò fino 1974, diversi da composti meno stabili i CFC non vengono scomposti da comuni reazioni chimiche.I CFC liberati nell'atmosfera vi vagano per anni, dopo di che salgono nella stratosfera dove vengono scomposti dalle radiazioni solari: l'intensa radiazione solare rompe il legame che unisce i due atomi in una molecola di ossigeno, producendo due atomi di ossigeno separati, e con un altra molecola di ossigeno formano l'ozono.Grazie a questi processi la molecola di ozono viene costantemente prodotta e scomposta. Le molecole di ossigeno e ozono hanno un equilibrio ma le molecole di cloro che salgono fino qua aumentano la scomposizione di ozono ma non hanno effetto sulla produzione.

IL PROTOCOLLO DI MONTREAL

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Negli anni a causa di questo fenomeno si è formato il famoso buco nell'ozono a causa dell'uso dei cfc nei nuovi frigoriferi.Per fortuna gia da il 1989 è stato avviato il "Protocollo di Montreal", dove i paesi hanno firmato un patto per cercare di portare a zero l'emissione dei CFC. Grazie alla ricerca sono stati sviluppati altri prodotti capaci di conservare i cibi con la stessa efficacia con cui lo facevano i cfc, grazie a queste precauzioni e all'uso quasi assente di queste molecole il buco dell'ozono è tornato in uno stato di riduzione, secondo il rapporto della NASA la perdita sarà completamente recuperata entro il 2040 in tutto il mondo, a eccezione delle regioni polari. Per i poli ci vorrà un po’ più di tempo: lo strato di ozono si riprenderà completamente entro il 2045 nell’Artico e entro il 2066 nell’Antartico.

GRAZIE DELLA VISIONE

Tra il 1830 e il 1840 Friedrich Schönbein scoprì per caso come produrre la nitrocellulosa (polvere da sparo di cotone). Quando la cellulosa viene sciolta in acido nitrico concentrato e successivamente viene a contatto con l'acqua, forma una polvere bianca altamente infiammabile ed esplosiva. Questa scoperta portò rapidamente all'uso diffuso della nitrocellulosa, che spesso provocava esplosioni dovute a una manipolazione impropria all'inizio della produzione industriale. Con il miglioramento della tecnologia di produzione, la nitrocellulosa è diventata gradualmente sicura ed è diventata un'importante materia prima nell'industria moderna. Soprattutto in ambito militare e industriale.

Nel 19° secolo, il cotone fu il motore della Rivoluzione Industriale, trasformando l'industria tessile britannica e favorendo l'urbanizzazione e l'industrializzazione. La forte domanda di cotone spinse l'invenzione di macchinari e la crescita delle fabbriche.Negli Stati Uniti, il cotone ebbe un ruolo cruciale nell'economia del Sud, che dipendeva dal lavoro degli schiavi. Durante la guerra civile americana, il cotone fu al centro del dibattito sulla schiavitù, e il conflitto portò a una trasformazione radicale della società americana.

Inghiterra

America

https://it.wikipedia.org/wiki/Cellulosa

https://it.wikipedia.org/wiki/Nitrocellulosa

https://www.chimica-online.it/organica/cellulosa.htm#:~:text=La%20cellulosa%20%C3%A8%20un%20polimero%20del%20glucosio%20che%20si%20trova

https://www.chimica-online.it/materiali/nitrocellulosa.htm#:~:text=La%20nitrocellulosa%20%C3%A8%20il%20prodotto%20ottenuto%20dalla%20nitrazione%20della%20cellulosa.

La struttura di base della cellulosa è un polimero a catena lunga composto da molecole di glucosio collegate da legami β-1,4-glicosidici. La solidità di questa struttura rende la cellulosa un materiale di supporto per le pareti cellulari delle piante, conferendo alla pianta forza e stabilità.