Due palline di stagnola nel freezer è un metodo che sta facendo incuriosire le persone dopo l’esperimento fatto da un ingegnere. Cosa succede se mettiamo due palline di carta stagnola nel congelatore? Probabilmente niente di entusiasmante. Ma se mettessimo due palline di carta stagnola nel congelatore e le lasciassimo lì per un anno? Potrebbe essere divertente.
Questo è esattamente ciò che ha fatto un ingegnere. Quando li ha tirati fuori di nuovo, è successo qualcosa di interessante. Quello che si trovava sul lato del cubetto di ghiaccio si è ricoperto di lanugine bianca. L’altro è rimasto invariato. Quindi, cosa sta succedendo? Se si guarda a questi esperimenti in modo superficiale, sembra che l’alluminio reagisca all’umidità e che i cubetti di ghiaccio accelerino questa reazione.
Perché le 2 palline di stagnola si scuriscono?
Si tratta di una reazione chimica tra il foglio e l’acqua o il ghiaccio. Quando due materiali diversi sono a contatto, si verifica sempre una reazione chimica. Può trattarsi di una semplice reazione fisica (come l’arrugginimento del ferro o l’appannamento dell’argento) o di una reazione chimica. L’acqua nel congelatore ha una temperatura inferiore a quella dell’alluminio, quindi l’acqua si congela in cubetti di ghiaccio e la loro temperatura si abbassa ulteriormente.
Questo fenomeno è chiamato “fronte freddo” ed è una causa comune di danni alle colture in inverno. L’alluminio reagisce all’acqua, l’ossigeno presente nelle molecole d’acqua si attacca all’alluminio e si scurisce fino a diventare nero a causa della formazione di ossido di alluminio (Al2O3). L’acqua che forma i cubetti di ghiaccio è super-raffreddata, il che significa che rimane liquida al di sotto del punto di congelamento. Ciò accade quando l’acqua contiene una piccola quantità di impurità che impediscono il congelamento quando l’acqua viene raffreddata al di sotto di 0 °C.
Respirazione dei metalli per ossidazione
Alcuni hanno cercato di spiegare la formazione dell’ossido di alluminio con la “respirazione”, cioè con una lenta e continua ossidazione del materiale. Questo non è possibile perché l’ossigeno penetra lentamente e provoca la corrosione, ma non un cambiamento di colore. Sebbene il foglio di alluminio sia abbastanza rigido da mantenere la sua forma, si tratta di un foglio molto sottile.
Il chimico e ingegnere Hans Maier ha scritto molti articoli interessanti. In uno di essi, sottolinea che questa ossidazione può spiegare la formazione dell’ossido di alluminio. Spiega come l’alluminio formi uno strato di idrossido di alluminio (Al(OH)3) che viene parzialmente ossidato in ossido di alluminio. Sottolinea inoltre che questa reazione inizia immediatamente e non richiede molto tempo per essere completata.
La reazione di Maillard
La vera ragione della formazione dell’ossido di alluminio è una reazione chimica chiamata reazione di Maillard. È questa la reazione che forma la crosta marrone sui cibi cotti. La reazione di Maillard è un tipo di imbrunimento non enzimatico che si verifica quando gli aminoacidi e gli zuccheri riducenti sono esposti al calore. Prende il nome dal chimico francese Louis-Camille Maillard, che per primo descrisse la reazione. La formazione di ossido di alluminio è solo una delle reazioni collaterali di questo imbrunimento.
