Frequenza di risonanza dell'acqua

Ho letto in una rivista che le molecole dell'acqua hanno una frequenza di risonanza di 2,4 GHz. L'articolo non era per nulla esaustivo. È possibile avere qualche delucidazione in merito.

Elfio Moro
17 maggio 2005
I forni a microonde per uso domestico sono generatori di onde radio sintonizzati sulla frequenza di 2450 MHz. Quando accendiamo un forno a microonde, saturiamo il suo vano con onde radio di 12 cm di lunghezza d'onda. Questa particolare frequenza è stata scelta con lo scopo di trasferire alle vivande il massimo dell'energia radiante generata dal forno, senza inutili sprechi.

La sostanza più rappresentativa presente negli alimenti che vengono sottoposti a cottura è senza dubbio l'acqua; è proprio l'acqua che ha condizionato la scelta della frequenza di lavoro dei forni a microonde domestici.

La molecola di acqua è costituita da atomi (ossigeno ed idrogeno) che possiedono una diversa simpatia (elettronegatività) per gli elettroni: l'atomo di ossigeno attrae con forza gli elettroni, acquisendo una frazione di carica negativa; i due atomi di idrogeno, meno elettronegativi dell'ossigeno, mantengono una frazione di carica positiva. La molecola d'acqua, a causa di tali frazioni di carica elettrica e della sua geometria, risulta dunque una molecola polarizzata.

Quando una molecola polarizzata viene immersa in un campo elettrico essa si orienta esponendo il suo terminale negativo verso il polo "+" , mentre il terminale positivo punta verso il polo "-".

Se il campo elettrico viene ripetutamente invertito, la molecola d'acqua è costretta a riposizionarsi a ogni inversione del campo.

Alla frequenza di 2450 MHZ la molecola d'acqua inverte la sua posizione 2450 milioni di volte in un secondo, senza un attimo di posa; a una frequenza superiore la rotazione della molecola verrebbe interrotta prima di aver completato l'arco di 180°; per frequenze inferiori, la molecola d'acqua avrebbe la possibilità di riposare tra una rotazione e l'altra.

Alla frequenza di 2450 MHz dunque tutta l'energia radiante del forno viene trasferita alle molecole d'acqua e per questo motivo tale frequenza è detta frequenza di risonanza.

Negli alimenti vi sono altre molecole polarizzate che vengono messe in movimento (e perciò riscaldate) dalle microonde, ma, avendo una frequenza di risonanza diversa da quella dell'acqua, il loro riscaldamento verrà conseguito con una resa inferiore al 100%.

Gianfranco Liut Dipartimento di Biochimica, Biofisica e Chimica delle Macromolecole, Università di Trieste
Keywords: chimica fisica
Mauro Capocci

Mauro Capocci

Nato nel 1974 si è laureato in Filosofia della Scienza all'Università di Roma La Sapienza nel 1998, e ha conseguto il dottorato di ricerca in Storia della Scienza all'Università di Firenze nel 2003. Attualmente fa ricerca sulla storia e la filosofia delle scienze della vita alla Sezione e al Museo di Storia della Medicina dell'Università di Roma La Sapienza. È redattore di diverse opere dell'Istituto dell'Enciclopedia Italiana Treccani, e collabora con diverse riviste di divulgazione scientifica ("Galileo", "Sapere", "Le Scienze") e con il gruppo Laser (Laboratorio Autonomo di Scienza Epistemologia e Ricerca), collettivo composto da ricercatori scientifici migrati nei cinque continenti, nato all’inizio degli anni Novanta dalle lotte studentesche dell’Università La Sapienza di Roma.


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