2017-18 Polimeri e biopolimeri
Durante l’anno scolastico 2017/2018 la classe 4 CBM (Chimica, Materiali e Biotecnologie), dell’Istituto d’Istruzione Superiore Lorenzo Cobianchi ha intrapreso ed approfondito uno studio sui ‘’Polimeri & Biopolimeri’’, nell’ambito dell’area di progetto.
L’area di progetto ha avuto la durata di una settimana (da lunedì 26/02/2018 a venerdì 02/03/18), durante le quali le lezioni curriculari sono state sospese. Durante questo periodo gli studenti si sono dedicati alla ricerca e allo sviluppo di un tema scelto dalla classe ed hanno così avuto modo di poter approfondire e, soprattutto, applicare i concetti studiati.
Il tema è stato scelto e sviluppato in base all’interesse degli studenti di conoscere la composizione e la produzione di Polimeri e i Biopolimeri, materiale sempre più usato e reso possibile grazie alla collaborazione con Novamont, azienda che opera sia in Italia che nel mondo attraverso sedi in Francia, Germania, Nord America e attraverso una rete di distributori. In particolare la classe ha potuto visitare lo stabilimento dell'azienda a Novara.
Durante la fase sperimentale, gli studenti, suddivisi in gruppi, hanno inizialmente sintetizzato e caratterizzato mediante spettrofotometria UV-Vis e FT-IR i seguenti coloranti:
- Fluoresceina
- Eosina
- Indaco
- Blu di Prussia Fe4[Fe(CN)6]3
- Verde malachite
Durante l'attività sperimentale, poi, i gruppi hanno estratto gli oli da diverse matrici vegetali. Gli oli possono essere estratti da matrici vegetali sia a freddo che a caldo.
Per solubilizzare gli oli presenti nelle matrici solide si utilizzano generalmente sostanze apolari quali esano ed etere di petrolio.
L’estrazione a freddo consiste nel lasciare la matrice posta in un adeguato solvente in una beuta per diverso tempo, filtrando poi il liquido in un pallone e portandolo all’evaporatore rotante (rotavapor) per ottenere il solo olio e recuperare il solvente.
L’estrazione a caldo viene svolta mediante l’utilizzo dell’estrattore Soxhlet, una particolare apparecchiatura che permette di eseguire estrazioni con rese maggiori limitando il consumo di solvente.
Complessivamente, gli oli sono stati estratti dalle seguenti matrici:
- Fondi di caffè
- Semi di zucca
- Semi di ippocastano
Gli oli sono poi stati caratterizzati mediante gascromatografia.
Dalle stesse matrici vegetali, oltre agli oli è stata estratta anche la cellulosa mediante il processo Kraft e caratterizzata mediante spettrofotometria FT-IR. In particolare, con il metodo Kraft è stata estratta la cellulosa da fondi di caffè, semi di zucca e semi di ippocastano.
Dopo aver estratto la cellulosa dai fondi di caffè, in seguito a sbiancamento della matrice ed essiccamento del prodotto ottenuto mediante la reazione prevista con il metodo Kraft, si è provato ad estrarre l’acetato di cellulosa dalla matrice ottenuta, incontrando però alcune difficoltà e non ottenendo il risultato atteso.