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La natura è ricca di fenomeni e processi fisico-chimici che consentono la regolazione di ogni suo componente. Molte volte tale regolazione comporta il passaggio di una sostanza o di un elemento da uno stato all'altro, cioè liquidi che si trasformano in gas o solidi, e viceversa. Questi fenomeni sono direttamente correlati alle variazioni di temperatura e pressione, nonché alla variazione dell'energia interna della sostanza stessa. In questo modo, a seconda del parametro naturale che varia e del cambiamento che avviene nella materia, si parlerà di uno specifico processo fisico-chimico o altro.
In questo articolo di Green Ecologist ci concentreremo esclusivamente sulla descrizione del curioso fenomeno della solidificazione, sia degli elementi naturali che delle sostanze chimiche in cui gli esseri umani intervengono in questo processo. Continua a leggere questo articolo e lo scoprirai cos'è la solidificazione ed esempi.
Cos'è la solidificazione?
La solidificazione è un processo fisico in cui si verifica il cambiamento di stato di qualsiasi materia che passa da liquido a solido. Questo fenomeno si verifica a causa di a diminuzione della temperatura e dell'energia che esiste tra i legami chimici degli elementi che compongono la materia.
Generalmente, qualsiasi composto che subisce un processo di solidificazione diminuisce il suo volume, occupando ora meno spazio. Tuttavia, l'acqua è un'eccezione e, come tutti abbiamo visto occasionalmente, il volume del ghiaccio è maggiore di quello dell'acqua liquida, sebbene teniamo sempre conto della forma e del volume specifico del contenitore che lo contiene.
Punto di solidificazione o temperatura dell'acqua
Ogni sostanza ed elemento della natura ha un suo specifico punto di solidificazione o temperatura, a partire dalla quale, detta sostanza cambierà stato e passerà dall'essere un elemento liquido a diventare un solido.
Lui ad esempio punto di solidificazione o temperatura dell'acqua, cioè il punto di transizione da liquido a solido, è esattamente a 0 ºC. Questa temperatura esatta è direttamente correlata alla densità dell'acqua e sarà rilevante quando si tratta di sapere quale variazione di pressione e temperatura richiederà un certo volume d'acqua per passare da uno stato liquido a uno solido.
Nella prossima sezione vedremo alcuni dei casi più comuni in cui il processo di solidificazione di diversi liquidi e sostanze interviene per ottenere cibo e altri materiali che utilizziamo nella nostra vita quotidiana.
Esempi di solidificazione
Alcuni dei processi più comuni in cui si verifica questo fenomeno, che si verifica in varie sostanze, sono i seguenti esempi di solidificazione:
- Solidificazione dell'acqua nell'ottenere il ghiaccio, portando l'acqua al suo punto di congelamento (0°C), a quel punto il liquido diventa allo stato solido, aumentando di dimensione e formando così il ghiaccio, mantenendo sempre la forma del contenitore che lo contiene.
- Creazione di gioielli da solidificazione di oro, argento e altri metalli preziosi. Per questo, questi metalli fusi vengono utilizzati come materia prima, vengono lasciati raffreddare in un determinato stampo solido e resistente, ottenendo così la successiva elaborazione di vari gioielli come anelli e collane.
- Formazione del vetro da solidificazione della sabbia di silice insieme a calcare e carbonato di calcio. Attraverso questo processo si ottengono ciascuno dei diversi contenitori di vetro coerenti che siamo abituati a utilizzare nel nostro quotidiano.
- Preparazione al cioccolato, perché utilizzando le fave di cacao mescolate e macinate con acqua e latte, si ottiene una pasta semiliquida che dopo essere stata raffreddata ed essiccata si solidifica fino ad acquisire la forma di tavoletta di cioccolato e altre forme specifiche con cui il cioccolato è comunemente commercializzato in tutto il mondo . mondo.
- le caramelle Sono un altro chiaro esempio perché la materia prima è lo zucchero comune, che viene bruciato e solidificato negli stampi fino a diventare caramelle.
- Burro e margarina. La fabbricazione di questi alimenti è ottenuta in molte occasioni da un processo di solidificazione industriale in cui la materia prima sono rispettivamente oli di origine animale o vegetale, che vengono mantenuti allo stato solido a temperatura ambiente.
- Salsicce poiché i sanguinacci sono un altro processo industriale per alimenti che si avvale della solidificazione dei suoi ingredienti è la preparazione degli insaccati. In questo caso, il sangue liquido marinato coagula e rimane in questo solido dopo essere stato tenuto in budello di maiale.
- Candele di cere e oli. Questo semplice processo di fabbricazione delle candele naturali ci permette, dall'olio e dalle cere allo stato liquido, di ottenere candele dalla consistenza dura dopo che la materia prima si è solidificata.
- gelatine, poiché dal collagene e dai tessuti connettivi idratati di origine animale, è possibile ottenere gelatine di consistenza semisolida, dopo aver subito la solidificazione dei suoi componenti.
- Argille Artigianali. L'impasto dell'argilla (un tipo di sabbia) con l'acqua dà come risultato una massa modellabile che dopo il raffreddamento si solidifica, mantenendo la forma che abbiamo dato durante lo stampaggio.
Differenza tra solidificazione, condensazione e vaporizzazione
Un modo semplice e illustrativo per imparare a differenziare questi tre processi fisico-chimici è attraverso il ciclo dell'acqua e lo studio dei cambiamenti di stato di questo elemento vitale. Vediamo nel dettaglio in cosa consiste ogni processo per vedere in cosa differenza tra solidificazione, condensazione e vaporizzazione.
- Solidificazione: Come abbiamo commentato in tutto l'articolo, la solidificazione consiste nel passaggio da uno stato liquido a uno solido.
- Condensazione: Qualsiasi gas soggetto a una variazione di temperatura o pressione diventa liquido attraverso il processo di condensazione, noto anche come precipitazione. Scopri di più su questo processo in questo altro post su Cos'è la condensazione dell'acqua ed esempi.
- Vaporizzazione: Questo processo prevede il passaggio dell'acqua da uno stato liquido a uno gassoso, a causa dell'aumento della temperatura, dopo aver superato il suo punto di ebollizione (100 ºC). Quando si verifica solo sulla superficie o parte della materia, si chiama evaporazione e quando si verifica in tutta, si verifica la vaporizzazione di cui abbiamo discusso. Qui spieghiamo cos'è l'evaporazione dell'acqua ed esempi.
In questo altro articolo puoi saperne di più su Cos'è il ciclo dell'acqua.
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Bibliografia- Atkins, P. & Jones, L. (2008) Principi chimici: The Quest for Insight (4a ed.). W. H. Freeman and Company, pagina: 236.
