Come si forma la ruggine? (E altre pillole di cultura generale)
Cultura Aumentata - Newsletter n° 69 - Tempo di lettura: 5 minuti
Menu del giorno: 💡 Un fatto strano ma vero / 🕵️♂️ La domandina / 🔬 Come si forma la ruggine? / 🖼️ + 📖 Le Cronache di Norimberga
- Strano ma vero -
💡 Una persona media perde ogni notte circa l’1% del suo peso corporeo. Il motivo è principalmente per la perdita di acqua attraverso la respirazione, la sudorazione e altri processi metabolici.
- La domandina -
🕵️♂️ Per quali studi Albert Einstein ricevette il premio Nobel per la fisica?
a) Relatività generale || b) Effetto fotoelettrico || c) Relatività ristretta || d) Moto browniano
(Trovi la risposta in fondo alla newsletter)
- Cultura scientifica -
Chimica
Come si forma la ruggine?
La ruggine è il risultato di un processo chimico noto come ossidazione. In particolare si parla dell’ossidazione del ferro.
Questo fenomeno non cambia solo l’aspetto del metallo, ma lo indebolisce, rendendolo fragile e meno resistente, con implicazioni critiche per automobili, ponti, calcestruzzi armati e qualsiasi altro manufatto metallico con funzione strutturale.
Perché l’ossidazione abbia luogo e si formino i composti della ruggine, sono necessarie alcune condizioni.
Condizioni necessarie per la formazione della ruggine…
Presenza di acqua: la formazione della ruggine richiede la presenza di acqua, in una qualunque forma: liquido, pioggia, vapore acqueo o persino la semplice umidità nell’aria.
Ossigeno: l’ossigeno dell’aria reagisce con il ferro. La presenza dell’acqua innesca una reazione elettrochimica, per cui il ferro cede elettroni verso l’ossigeno.
…e condizioni facilitanti
Ambiente acido: un pH basso accelera il processo di ossidazione.
Salinità: la presenza di sali, come nel caso dell’acqua di mare o di una strada invernale con lo spargimento di sale, aumenta la conduttività dell’acqua, accelerando ulteriormente l’ossidazione dei metalli.
Esposizione del metallo: più ampia è la superficie a contatto con acqua e ossigeno, più rapidamente avviene il processo di ossidazione.
Composizione chimica della ruggine
La ruggine è principalmente costituita da ossidi di ferro, come Fe₂O₃ (ossido ferrico) e Fe₃O₄ (ossido ferroso-ferrico). Il problema di questi ossidi è che si sgretolano, lasciando sempre nuova superficie ferrosa a contatto con l’aria e l’acqua, fino alla corrosione totale del materiale.
Il processo di ossidazione
Quando il ferro viene a contatto con l’ossigeno e l’acqua, si verifica una reazione elettrochimica.
Gli atomi di ferro perdono elettroni, formando ioni Fe²⁺.
L’ossigeno disciolto nell’acqua acquisisce gli elettroni persi dal ferro, formando ioni idrossido (OH⁻).
Gli ioni Fe²⁺ e OH⁻ si combinano per formare idrossido ferroso Fe(OH)2
L’idrossido ferroso reagisce ulteriormente con l’ossigeno e l’acqua per formare idrossido ferrico, Fe(OH)3
L’idrossido ferrico non è stabile e tende a perdere molecole d’acqua: si decompone in ossidi di ferro (cioè in ruggine) e acqua.
Rallentare il processo di ossidazione
Per prevenire la ruggine, si utilizzano vari metodi, anche se non esiste un sistema eterno. Tutti i metodi richiedono manutenzione periodica con cadenza più o meno lunga.
Verniciatura: vernici, oli e altri rivestimenti protettivi possono isolare il ferro dall’ambiente, impedendo l’incontro con ossigeno e acqua.
Passivazione: consiste nel rivestire il ferro con uno strato di metallo che si ossidi al posto del ferro, creando un film protettivo che isola il ferro dall’ossigeno esterno e interrompe il processo di corrosione. Quando il materiale protettivo utilizzato è lo zinco, si parla di galvanizzazione (o zincatura).
Protezione catodica: tipicamente utilizzata nelle imbarcazioni. Consiste nell’applicazione di un anodo sacrificale, un elemento metallico che si corrode al posto dello scafo dell’imbarcazione. L’anodo sacrificale, essendo più elettronegativo rispetto al ferro, attrae a sé il processo di ossidazione, proteggendo così la struttura principale. Gli elettroni fluiscono dall'anodo sacrificale (che si consuma lentamente nel tempo) verso la superficie da proteggere, impedendo la corrosione del ferro. Questo metodo richiede la sostituzione periodica dell'anodo sacrificale una volta esaurito.
- Cultura umanistica & Cultura visuale -
Letteratura
Le Cronache di Norimberga: la prima “enciclopedia illustrata” stampata
Il libro delle “Cronache di Norimberga”, conosciuto in latino come Liber Chronicarum, è uno spettacolare libro illustrato del Rinascimento.
È considerato una delle più grandi produzioni di incunabolo, ovvero quel tipo di libro stampato prima del 1501 con la tecnica a caratteri mobili, che segna la transizione dal manoscritto al libro stampato.
Se ne realizzarono probabilmente 2500 copie, in lingua tedesca e latina: abbastanza da renderla un’opera iconica e diffusa.
L’opera racconta la storia del mondo, dalla sua creazione fino all'epoca dell’autore.
Contesto
Le Cronache furono pubblicate nel 1493 a Norimberga, in Germania, da Anton Koberger, il più importante stampatore del suo tempo, nonché padrino di Albrecht Dürer, il celebre artista rinascimentale.
L’autore è Hartmann Schedel, un medico e umanista tedesco, e rappresenta una delle prime e più ambiziose raccolte di sapere enciclopedico mai realizzate.
Struttura e contenuti
Il libro è diviso in sette età del mondo, dalla Creazione biblica fino alla previsione dell’Apocalisse.
Uno degli aspetti più notevoli della Cronaca è l’abbondanza di illustrazioni per creare una narrazione visiva che accompagna il testo scritto. Il libro contiene ben 1809 xilografie, create dai maestri Michael Wolgemut e Wilhelm Pleydenwurff, e forse con la collaborazione del giovane Dürer. Si tratta di un numero impressionante per l’epoca, tale da rendere l’opera un vero capolavoro dell’arte tipografica.
La combinazione di testo e immagine anticipa il moderno libro illustrato, rendendo l’opera accessibile e affascinante per un pubblico più ampio.
Le xilografie raffigurano città, episodi, personaggi storici ma anche mitologici e grotteschi. Questa commistione tra realtà e fantasia era tipica di molte cronache medievali.
Una curiosità interessante è che molte delle vedute delle città erano generiche o ripetitive. Poiché gli artisti non avevano visitato tutti i luoghi descritti, utilizzavano modelli standard per raffigurare diverse località, adattando solo pochi dettagli per rappresentare ogni città. Nonostante questo, oggi la Cronaca di Norimberga è considerata una delle più importanti opere a stampa del XV secolo, nonché una preziosa testimonianza della cultura e della concezione del mondo nel tardo Medioevo.
P.S. La risposta della domandina è:
b) Effetto fotoelettrico.
Contrariamente a quanto si possa pensare, Einstein non ricevette il Nobel per la famosa teoria della relatività, divenuta “pop” per l’equazione E = mc2. Il prestigioso premio gli fu conferito per la scoperta dell’effetto fotoelettrico.