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Una domanda sull'inchiostro simpatico

Onofrio Luca vorrebbe capire qualcosa di più sulla reazione che è alla base dell'inchiostro simpatico.
Onofrio Luca ha scritto: Buongiorno, vorrei capire qualcosa di più sulla reazione che è alla base dell'inchiostro simpatico (quello ottenuto scrivendo con il succo di limone e poi passando una fiammella sotto al foglio per far comparire la scritta). Da quel che ho letto dovrebbe essere una reazione di imbrunimento del glucosio contenuto nella cellulosa della carta, è giusto? Grazie in anticipo per la risposta.   Questa è la risposta: Con inchiostro simpatico si intende un liquido trasparente con cui è possibile tracciare un messaggio invisibile su carta, che sarà reso visibile in seguito ad un trattamento specifico. Esistono numerosi reattivi in laboratorio, con cui è possibile ottenere inchiostri simpatici, che in seguito a trattamento mostrino colori differenti, ma queste sostanze spesso non sono alla portata di tutti e sopratutto non sarebbero adeguate a giochi tra bambini... mentre il succo di limone si presta molto bene ad essere utilizzato per inchiostri invisibili a scopo ludico-casalingo! Dopo aver spremuto un limone, si scrive su un foglio di carta intingendo un pennello nel succo e si lascia asciugare il foglio. Successivamente, avvicinando il foglio ad una fonte di calore (lampadina o fiammella), appare quanto precedentemente scritto, di colore marrone. La reazione alla base di questa curiosa esperienza è la caramellizzazione degli zuccheri presenti nel succo di limone. Infatti la stessa attività è possibile utilizzando del latte oppure semplicemente acqua zuccherata. La caramellizzazione è una reazione di degradazione termica che comporta l'ossidazione degli zuccheri, generando come prodotti sostanze volatili e composti dal colore bruno. Tale processo deriva dalla successione di sei stadi reattivi:
  • enolizzazione
  • disidratazione
  • rottura dei legami dicarbossilici
  • reazione retro-aldolica
  • condensazione
  • reazione radicalica di propagazione
La caramellizzazione avviene in presenza di zuccheri semplici, in particolare il fruttosio (principale zucchero presente nel limone!), ma anche a partire da disaccaridi quali il saccarosio (comune zucchero da cucina), previa idrolisi che lo trasformi nei due monosaccaridi che lo compongono, glucosio e fruttosio. Il processo di caramellizzazione è catalizzato dalla presenza di sostanze acide o basiche, per questo il succo di limone è il reattivo ideale! Una precisazione: la carbonizzazione è un processo termochimico che trasforma le molecole dei prodotti legnosi o cellulosici in carboni, mediante perdita di idrogeno e ossigeno, con conseguente arricchimento in carbonio. La carta è composta da cellulosa ed esponendola ad una fonte di calore, se ne provoca la carbonizzazione. Ma il colore bruno riguarderebbe l'intera zona sottoposta a calore e non solo la scritta effettuata utilizzando il succo di limone. Direi che possiamo ritenere che siano presenti entrambe le reazioni, di caramellizzazione del succo di limone e di carbonizzazione della carta, ma siccome la prima è cineticamente più veloce e richiede temperature inferiori, l'esperimento si conclude prima che il foglio di carta subisca carbonizzazione e prenda eventualmente fuoco!

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