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19 Novembre 2019

Ricercatori italiani svelano il segreto dell'acqua

di Ilaria Cordì
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Ricercatori italiani svelano il segreto dell'acqua

Gli unici aggettivi che fino a ora le si potevano attribuire erano ‘trasparente’, ‘liquida’, ‘inodore’ e ‘insapore’, ma grazie ai ricercatori dell’Università di Firenze possiamo aggiungere anche la parola ‘unica’: stiamo parlando dell’acqua, l’elemento primario e fondamentale per la vita sul nostro pianeta 

L’acqua, nella sua semplicità e limpidezza, ricopre il 70,6% dell’intero globo terrestre ed è la componente fondamentale e prevalente all’interno di ogni essere umano. Il suo utilizzo varia grazie ai 3 ‘stati’ che essa può avere (solida, liquida, gassosa) ed è considerata l’elemento costituente di ogni forma di ecosistema. Il suo composto chimico - 2 atomi di idrogeno e uno di ossigeno (H2O) - è conosciuto sin dalla fine del XVIII secolo, offrendo lo spunto a studi e ricerche per comprendere le caratteristiche e le particolarità di questo ‘cocktail’ chimico. Dopo circa 3 secoli di ricerche, uno studio italiano condotto da un gruppo di ricercatori dell’Università di Firenze, presieduto da Renato Torre, con la collaborazione di Roberto Eramo, Roberto Righini Paolo Bartolini e Andrea Taschin e la cooperazione dell’Istituto nazionale di ottica del Cnr, ha stabilito come questo composto chimico sia unico nel suo genere e risponda a caratteristiche particolari, non presenti nelle altre composizioni molecolari. I risultati di questa ricerca, pubblicati su ‘Nature Communication’, la nota rivista scientifica on line, dimostrano come in un bicchiere non vi sia la presenza di un solo liquido, bensì di due contemporaneamente. La notizia ha generato curiosità e interesse negli ambienti scientifici, innescando domande riguardanti l’utilizzo di questa sostanza naturale. Lo studio dimostra infatti che alcune molecole dell’acqua presenti in uno stesso recipiente si comportino come fossero al loro stato solido, il ghiaccio, mentre altre rimangono a quello liquido. Ciò comporta,  secondo gli studiosi, una difficoltà a sottoscrivere una formulazione chimica ‘stabile’ del fluido, un dato che fino a oggi è stato considerato come acquisito dall’intera comunità scientifica. Gli stati liquidi e ‘supercooled’ - la traduzione letterale è ‘congelati’, ma gli esperti hanno utilizzato questo termine per esprimere la fase metastabile dell’acqua, ovvero la sua condizione di equilibrio - mostrano come gli aggregati strutturali presentino particolari anomalie, che difficilmente in uno stato comune di cose sono visibili. L’esperimento tende a portare l’acqua in una condizione di apparente congelamento, abbassando la temperatura fino a 28 gradi sotto lo zero cercando, altresì, di mantenere uno stato fisico di equilibrio tra il solido e il liquido. La staticità dell’esperimento è data dall’utilizzo di vibrazioni intermolecolari che, andando a influenzare lo stato della materia del composto, mostrano come l’acqua presenti forme di organizzazione ed evoluzione distinte, non quelle scontate dei nostri testi di chimica liceale. La prima organizzazione che si presenta agli occhi degli esperti è caratterizzata da un elevato ordine ‘tetraedico’ di legami di idrogeno (una strutturazione che assume la forma di un poliedro a quattro facce, da un punto di vista geometrico); la seconda, invece, presenta strutture reticolari compatte, ma poco ordinate nella fase di rilassamento della struttura chimica. Inoltre, spiegano gli esperti, la formazione di queste due organizzazioni è influenzata dalla densità, alta o bassa, che il liquido presenta al momento del suo utilizzo. Questa nuova scoperta stravolge l’idea, fino a oggi comune, di una sintesi chimica considerata ‘statica’ - due atomi di idrogeno e uno di ossigeno - dato che i risultati di questa ricerca italiana hanno portato alla luce una formazione evolutiva dell’acqua assai più complessa in tutte le sue fasi. Ciò conduce a ritenere l’acqua non soltanto l’elemento fondamentale della nostra vita, bensì anche una composizione più ‘misteriosa’ di quanto si ritenesse in passato, soprattutto da parte di coloro che intendono conservarla o riprodurla in quantità soddisfacenti per il fabbisogno globale.


Periodico Italiano Magazine - Direttore responsabile Vittorio Lussana.
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