L'alta temperatura fonde o brucia?

Ciao Ulisse. Ci dicono che le cose ad alte temperature fondono: il ghiaccio, i metalli, persino le pietre. Però io se metto un pezzo di legno nel forno mica si scioglie! Nemmeno un panino alla mortadella si scioglie (oddio, la mortadella forse sì). Immagino ci sia di mezzo il carbonio. Tu Ulisse secondo me sai come funziona.

Robert Ghattas
3 ottobre 2005
Nel linguaggio comune il termine fondere indica un processo che porta un materiale solido allo stato liquido. I materiali solidi si distinguono, in linea di massima, in due categorie. Nella prima categoria ci sono i solidi cristallini, ossia materiali le cui molecole (o meglio gli atomi delle molecole) assumono in media posizioni fisse formando un reticolo con determinata simmetria o coordinazione detto cristallo. Esempi di tali materiali sono i metalli, il ghiaccio, ma anche il sale da cucina o il burro di cacao o i grassi della mortadella.

L'aumento di temperatura, oltre un certo limite, rompe queste simmetrie e le posizioni degli atomi diventano pressappoco caotiche (ma senza rompere le molecole) portando il materiale allo stato liquido. Questo processo si chiama propriamente fusione. Nella seconda categoria ci sono i solidi amorfi: in tali materiali le molecole (e quindi i loro atomi) si dispongono in modo casuale e privo di simmetrie ma il loro movimento è così lento da far sembrare che le loro posizioni, in media, siano fisse. Esempio eclatante di tali materiali è il vetro. L'aumento di temperatura non porta a fusione (perché non c'è nessuna simmetria da rompere) ma accelera tali movimenti e il materiale assume le proprietà del liquido. Propriamente, questo processo si chiama transizione vetrosa ma, visti i risultati, spesso si chiama anch'esso fusione. Molti materiali, come il legno, le pietre, il pane, il cioccolato etc. sono miscele di solidi amorfi e solidi cristallini.

Nel caso in cui la temperatura di fusione (rottura di simmetria e/o transizione vetrosa) sia inferiore alla temperatura d'innesco della combustione il materiale fonde. Altrimenti brucia. La combustione è una reazione chimica che comporta l'ossidazione di un combustibile da parte di un comburente - spesso l'ossigeno dell'aria - con sviluppo di calore e spesso anche di luce. Principalmente sono dei buoni combustibili le sostanze chimiche organiche, ma in generale quelle composte da carbonio (C) e idrogeno (H), che chimicamente si possono ossidare. Sovente, i materiali “solidi” a base di molecole organiche, come per esempio il legno, bruciano prima di fondere.

P.S. Sciogliere è diverso di fondere. Sciogliere significa miscelare un solido con un liquido ed ottenere una soluzione liquida. Per esempio il sale da cucina che è solido cristallino si scioglie in acqua per ottenere una soluzione salina.

Marco Riva Università di Scienze Gastronomiche di Bra, Pollenzo (CN)

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