Step 26: La chimica e gli strumenti scientifici

 VARIOMETRO

https://www.renneritalia.com/le-4-scoperte-della-chimica-cambiato-mondo/

Possiamo collegare la chimica al variometro tramite: 

- Acciaio inossidabile, inerente al sistema pitot-statico

- Conduttori, semi-conduttori ed isolanti,  per il variometro elettronico.

- Vetro e plastica, per il quadrante del variometro nella cabina degli aerei.

- Acciaio inossidabile:

Gli acciai inossidabili [o Inox dal francese inoxydable, o Stainless Steel dall'inglese (acciaio "senza macchia"), o infine Rostfrei dal tedesco (senza ruggine)] sono caratterizzati da una maggior resistenza alla ossidazione e alla corrosione, specie in aria umida o in acqua dolce, rispetto ai cosiddetti "acciai al carbonio" (o comune acciaio non legato).

Tale capacità è dovuta principalmente alla quasi assenza di carbonio <=0,07%, ed alla presenza del cromo, nella lega, in grado di passivarsi e cioè di ricoprirsi di uno strato sottile e aderente di ossidi, praticamente invisibile dello spessore pari a pochi strati atomici (dell'ordine dei 0,3–5 nm), che protegge superficialmente il metallo o la lega sottostante, dall'azione dell'ossigeno e degli agenti chimici esterni.

Il contenuto minimo di cromo "libero", ossia non combinato al carbonio, per cui un acciaio si può ritenere Inossidabile è il 10,5% per cui poter avere la formazione dello strato di ossido "passivante" continuo e protettivo nei confronti dalla corrosione. Il cromo nella lega, infatti, combinandosi con il carbonio, può formare carburi di cromo che, precipitando ai bordi dei grani della struttura cristallina, ne limitano la disponibilità per formare ossidi e, quindi, di passivarsi.

- I conduttori:

Il conduttore elettrico è un materiale in grado di far scorrere corrente elettrica al suo interno. I materiali conduttori sono caratterizzati dalla presenza di elettroni liberi nella banda di valenza degli atomi del reticolo cristallino (conduttori di prima specie) o contengono specie ioniche che si fanno carico di trasportare la corrente (conduttori di seconda specie).

La conducibilità elettrica di un conduttore di prima specie può essere interpretata mediante il modello delle bande. La carica netta su un conduttore si distribuisce sulla sua superficie, poiché in questo modo le singole cariche (che si respingono) massimizzano la loro distanza reciproca raggiungendo una configurazione che minimizza l'energia.

- I semi-conduttori:

I semiconduttori, nella scienza e tecnologia dei materiali, sono materiali, appartenenti alla categoria dei semimetalli, che possono assumere una resistività superiore a quella dei conduttori e inferiore a quella degli isolanti; la resistività dipende in modo diretto dalla temperatura.

- Gli isolanti: 

Un isolante elettrico è un materiale incapace di condurre la corrente elettrica. Poiché un campo elettrico è in grado di polarizzare il materiale, genera cioè lo spostamento delle cariche, elettroni e nuclei, delle molecole dalla loro posizione di equilibrio, formando microscopici dipoli elettrici che generano all'interno del materiale un campo aggiuntivo opposto a quello esterno, manifestando una proprietà detta dielettricità.

I termini isolante e dielettrico sono comunemente usati come sinonimi, tuttavia i due termini esprimono due concetti profondamente diversi: infatti il primo indica l'impossibilità del materiale di condurre la corrente elettrica, mentre il secondo indica che il materiale si polarizza in opposizione al campo elettrico esterno.

- Il vetro: 

Il vetro è un materiale ottenuto tramite la solidificazione di un liquido non accompagnata dalla cristallizzazione. I vetri sono solidi amorfi, dunque non possiedono un reticolo cristallino ordinato, ma una struttura disordinata e rigida composta da atomi legati covalentemente; tale reticolo disordinato permette la presenza di interstizi in cui possono essere presenti impurezze, spesso desiderate, date da metalli.

- La plastica:

Le materie plastiche sono una vasta gamma di materiali sintetici o semisintetici, che di solito utilizzano un polimero come ingrediente principale. La plasticità durante la produzione consente di modellare , estrudere o pressare la plastica in oggetti solidi di varie forme, rendendoli un materiale adattabile a molti usi diversi. Questa adattabilità, oltre a un'ampia gamma di proprietà benefiche, come la leggerezza, la durevolezza e la flessibilità, insieme a processi di produzione economici, ha portato a un'adozione diffusa nella società contemporanea. Le materie plastiche sono tipicamente prodotte attraverso sistemi industriali umani; la maggior parte delle plastiche moderne derivano da prodotti petrolchimici a base di combustibili fossili come il gas naturale o il petrolio.

Bibliografia e fonti:

https://it.wikipedia.org/wiki/Conduttore_elettrico

https://it.wikipedia.org/wiki/Isolante_elettrico

https://it.wikipedia.org/wiki/Semiconduttore

https://it.wikipedia.org/wiki/Vetro

https://en.wikipedia.org/wiki/Plastic

https://it.wikipedia.org/wiki/Acciaio_inossidabile