Le due facce della chimica

La scoperta e l'identificazione di quasi tutti gli elementi chimici naturali, avvenuta nel corso del 1800, ha consentito di riempire la Tavola periodica, quella tabella colorata in cui gli elementi sono ordinati in base al loro numero atomico e al numero degli elettroni presenti negli orbitali atomici. Ideato 150 anni fa dal chimico russo Dmitrij Ivanoviè Mendeleev, questo strumento ha permesso nell'ultimo secolo di sintetizzare un gran numero di composti, sostanze e materiali abbinando sia gli atomi noti già al tempo degli alchimisti, quali ferro, rame e zolfo, sia quelli isolati di recente, come germanio, rutenio e gallio. Le aumentate potenzialità in questo campo hanno avuto come ricaduta la creazione di molecole utili per la realizzazione di prodotti fondamentali per il progresso dell'uomo e per il miglioramento delle sue condizioni di vita, ma nello stesso tempo hanno dato origine a rischi e minacce per la sua salute e per quella dell'ambiente.

Numerose sostanze rappresentano questa 'doppia faccia' della chimica. “Il cloro, gas dalle caratteristiche fortemente ossidanti e per questo usato per la potabilizzazione delle acque, è anche una sostanza altamente asfissiante, tanto da essere impiegata durante la prima Guerra mondiale come arma chimica. Il nitrato d'ammonio, ricco di azoto facilmente assimilabile da parte dei vegetali e dunque ottimo fertilizzante diffuso in agricoltura, è anche un potente esplosivo, usato sia per scopi pacifici, ad esempio nello scavo di miniere e trafori, sia per l'assemblaggio di ordigni esplosivi rudimentali per scopi criminali", spiega Matteo Guidotti dell'Istituto di scienze e tecnologie molecolari (Istm) del Cnr di Milano. "Anche i clorofuorocarburi, classe di sostanze volatili inerti e scarsamente tossiche, impiegate qualche decennio fa come propellente per bombolette spray, come scambiatore di calore nei circuiti refrigeranti o come carica per estintori, sono stati riconosciuti come la causa principale dell'impoverimento dello strato di ozono dell'atmosfera. I sali di tallio, utilizzati in sensori ottici e fotocellule perché in grado di rispondere con particolare efficienza alla radiazione infrarossa, sono stati usati invece anche come veleno per compiere delitti, a causa della loro elevata tossicità sull'uomo".

Ci sono poi materiali sintetizzati in dimensioni nanometriche. "Per esempio il diossido di titanio nanodisperso o i nanotubi di carbonio, che trovano applicazioni tecnologiche anche in formulazioni di prodotti come i rivestimenti edili autopulenti o i materiali per attrezzature sportive estremamente leggere e resistenti, che, essendo di dimensioni paragonabili ai sistemi biologici delle nostre cellule, possono avere un impatto nocivo sulla salute umana, interagendo negativamente con diversi organi bersaglio e portando a fenomeni infiammatori cronici o, nei casi peggiori, all'insorgenza di neoplasie maligne e di mutazioni”, prosegue Guidotti.

Non esistono dunque molecole buone e molecole cattive, tutto è legato all'uso che se ne fa e alla conoscenza che si ha di esse. “È molto importante che si studi in modo approfondito ogni singola sostanza, per riuscire a individuarne le caratteristiche negative che potrebbero portare a un impiego sbagliato o addirittura illegale della chimica”, conclude il ricercatore.

Fonte: Matteo Guidotti, Istituto di scienze e tecnologie molecolari, Milano, tel. 02/50314428, e-mail: m.guidotti@istm.cnr.it