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Reazioni isotermobariche "domestiche" ed ecocompatibili

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  #1  
Old 11-23-2008, 09:26 AM
paolos
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Default Reazioni isotermobariche "domestiche" ed ecocompatibili



Buongiorno.

Tempo fa domandavo di sostanze con punto di ebollizione molto basso,
per riuscire a utilizzarle in reazioni domestiche, tipicamente
gastronomiche, diciamo.

Un mio punto di partenza "energetico" è questo:
al mio animo di ingegnere ripugna usare energia elettrica per generare
calore,
un controsenso dal punto di vista del consumo combustibili e quindi
dell'inquinamento

Per generare calore bisogna bruciare gas, è la via più economica ed
ecologica
(a meno che si abbia il solare o il fotovoltaico, che non ho...,
e cmq anche in quel caso meglio vendere l'elettricità alla rete).,

Ora, rispetto alla termostatazione elettrica,
il controllo di temperature in reazioni termochimiche è,
a mia conoscenza, ben più difficile. A meno di...
bollire gli spaghetti: lì ci pensa il diagramma di stato dell'acqua
a mantenerrci a temperatura fissa, a una data altitudine.

Per temperature più basse, come i miei 40°C per sciogliere il miele
senza fracassarne le delicate proteine, non sono facili da mantenere
senza retroazione elettrica.

Quindi, la domanda è,
vi vengono in mente reazioni chimiche non mefitiche,
che avvengano a temperatura abbastanza costante,
adatte ad applicazioni di cucina?
Come appunto i 40°C del miele,
o i 70°C a cui fermare il latte (sempre per le proteine),
o a cui cuocere la spalla d'agnello per mantenere la carne
morbidissima...
E altre temperature ancora...


Grazie, saluti.

Paolo
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  #2  
Old 11-23-2008, 01:11 PM
Soviet_Mario
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Default Reazioni isotermobariche "domestiche" ed ecocompatibili

paolos ha scritto:

punto di vista in molti contesti sacrosanto. L'elettricità è
il vettore più pregiato disponibile, il calore il meno
pregiato. Usare il primo per la conversione al secondo è
sensato solo in contesti molto particolari. Non certo per
cucinare, riscaldamento o simili.


su questo non so, non ho un parere chiaro su cosa convenga
oggi e da che punti di vista. Ma sto leggendo che stanno
selezionando ceppi batterici per fermentare la cellulosa in
idrocarburi ... sarebbe l'eldorado energetico, dato che la
cellulosa è la più abbondante sostanza organica "energetica"
della biosfera, ma difficile da bruciare (è solida, impura,
diluita etc etc).


per fortuna spesso non è nemmeno necessario. E poi controllo
termico non implica totale assenza di fluttuazioni. Contando
che i sistemi hanno inerzia termica, anche una sorgente
termica molto calda può mantenere una temperatura dolce.

Questo perché i sistemi sono dinamici, hanno flussi termici
in entrata e in uscita, e la TEMPERATURA della sorgente è
importante ma non l'unico parametro : in molti contesti
conta di più controllare finemente il flusso termico che
eroga, ossia l'energia somministrata, non tanto la
temperatura di erogazione.
Sono quindi sufficienti sonde termiche, un po' di
elettronica di controllo (es. una valvola di apertura gas
attiva, comandata dalla sonda, magari un innesco
piezoelettrico), un recipiente di buona inerzia termica e un
agitatore.
A quel punto ti importa poco che la fiamma in sé sia a
2000°. Se scaldi una pentola da 50 L di rame spesso con una
fiammella da 30 Watt (a 3000° !), non solo non riesci a
farla bollire, ma secondo me ci vuole tutta a arrivare a 80°.

cioè, la pentola non è un sistema isolato, coiebentato e
incapace di scambiare calore con l'esterno. Dissipa eccome,
quindi non è spesso necessario avere una vasca a 60° per
ottenere circa 60° in pentola. Basta una sonda termica e un
erogatore variabile : al limite anche tutto/nulla, acceso a
pieno regime o spento, nel qual caso saranno regolate nel
tempo i periodi finestra di accensione. L'inerzia termica
del sistema e l'agitazione garantiscono spesso un adeguato
smorzamento delle fluttuazioni. Cmq anche uno scaldabagno ha
erogazione della fiamam regolabile, e infatti noterai che a
prescindere dal flusso e dalla T di ingresso, grossomodo ti
manda sempre acqua tra i 30 e i 45° (ma si può fare di
meglio). Eppure non usa chissà quale strano sistema alla
transizione di fase, usa solo uan regolazione dinamica.
In cucina basta e avanza, imho.



oddio ... delicate proteine nel miele ce ne sono proprio in
tracce impercettibili. C'è chi attribuisce doti
taumaturgiche a questi non meglio precisati enzimi, e forse
hanno delle virtù, ma imho il significato nutrizionale de
miele non è minimamente associato alla frazione proteica.


Il bagno maria serve a questo. Basta immergere e togliere il
recipiente, con un termometro dentro (o togliere/mettere
acqua bollente con una pompetta, sempre comandata da un po'
di elettronica controllata dalla sonda).
Oltretutto un sistema che monitora la T e comanda
attivamente elementi dinamici si presta a mantenere circa
qualsiasi T, un sistema fisico termostatato blocca solo su
una T fissa, ed è poco flessibile imho


C'è la cristallizzazione dell'acetato di sodio idrato,
quella degli scaldameni, ad es. : è atossico, non volatile,
e riciclabile infinite volte in acqua bollente (o sul
fuoco). Ma non so quanto possa durare l'erogazione.

ciao
Soviet


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  #3  
Old 11-24-2008, 11:11 AM
paolos
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Default Reazioni isotermobariche "domestiche" ed ecocompatibili

On 23 Nov, 14:11, Soviet_Mario <[Only registered users see links. ]> wrote:
(...)




Ringrazio Mario per l'attenzione,
per le riflessioni e per le risposte.

Mentre ci penso su a mia volta,
la domanda che mi viene è:
esiste un qualche dispositivo già commercializzato che
mi permetta di imporre ai miei ingredienti un ciclo termico
la cui fonte di calore sia la mia bombola del gas,
e che mi permetta un discreto controllo della temperatura
di un fluido vettore,
nel quale immergere il contenitore con gli alimenti?

Una sorta di "scaldaacqua modulante", o anche on/off, per cottura,
che possa però gestire fluidi soggetti a essere portati a temperature
su un'ampia gamma di valori, dai 40°, come dicevo,
ai 200° e oltre per altre situazioni (frittura a temp costante).

Me lo immagino costituito da un recipiente di una certa dimensione
contenente il fluido di scambio, (con agitatore/mescolatore)
e un termostato che mantenga
questo fluido a temperatura abbastanza costante accendendo e spegnendo
il gas (versione più semplice), oppure modulandone la potenza.

Esiste in campo chimico, o altrove, qualcosa del genere?


Paolo
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  #4  
Old 11-24-2008, 03:47 PM
Soviet_Mario
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Default Reazioni isotermobariche "domestiche" ed ecocompatibili

paolos ha scritto:

beh, se il costo non è un problema, i più semplici sono a
serpentina elettrica (infatti è immediato pilotare una
serpentina elettrica con termostato !). Il fluido vettore
può essere un olio siliconico, liquido a partire da decine
(o oltre un centinaio non ricordo esattamente) di gradi
sotto zero e che forse regge temperature anche di 300° (per
cui usarlo a 200° dura molto di più).
Dato che non rilascia vapori (è fatto apposta come fluido
riscaldante), penso si possa usare anche sotto una pentola
(che però dovrebbe essere di rame o alluminio a parete
sottile, se no c'è troppo ritardo di trasmissione).
Cmq boh ... probabilmente non capisco bene l'esigenza di
automatizzare il tutto. Hai una piccola azienda alimentare ?
ciao
Soviet


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  #5  
Old 11-26-2008, 11:54 AM
Soviet_Mario
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Default Reazioni isotermobariche "domestiche" ed ecocompatibili

CUT


o magari un vero e proprio GATTO (con tanto di baffi) :-)
Che sarebbe assaii gradito ... ma tra un po' di mesi però,
ora non lo posso tenere


mmm, ma mi sa che non ci siamo capiti bene, perché l'ultima
proposta era proprio di una serpentina elettrica (non l'ho
scritto, forse, ma era sottinteso quando parlavo di
semplicissima realizzazione)


Secondo me si potrebbe per cominciare procurarsi uno
scaldabagno usato (i boiler a gas), sia di tipo a fiamma
pilota senza allacciamento a rete sia di quelli
piezoelettrici, con la parte di controllo elettrica, e
vedere come realizzano il controllo di flusso di gas, in
modo dinamico. Penso che si possa tarare il tutto in qualche
maniera per ottenere piccoli flussi di gas.
Penso che quelli a fiamma pilota possano avere qualche
materiale a dilatazione con coefficiente di temperatura noto
e costante, che quanto più il fluodo vettore si riscalda
tanto più chiude quello di gas, e viceversa.
Ma per farselo da sé, rischi a parte (da non trascurare, se
operi un flusso gassoso variabile che in teoria si può anche
spegnere e devi gestire l'autoriaccensione senza saltare in
aria), penso ci voglia parecchia tecnologia.
Magari chiamate qualche ditta e parlatene a loro.

Un altro dispositivo che è molto più efficiente della
semplice serpentina elettrica aeffetto joule, ma MOOOOLTO
più costoso, sono gli scambiatori senza vettori, tipo cella
di peltier. Spesso sono usate per raffreddare, ma scaldano
anche (anzi, sono pompe di calore, elettrooperate e senza
parti in movimento).
Funzionano si con la corrente, ma per muovere tot calorie
termiche usano parecchio meno energia elettrica della
classica serpentina. La capacità di scaldare da una parte e
raffreddare dall'altra potrebbe persino rendere facile
autocostrire un dispositivo con una semplice valvola
deviatrice (uno switch) comandata dal termostato.
Se l'ambiente diventa troppo calda, istrada il flusso alla
faccia fredda, se si raffredda troppo, istrada alla faccia
calda, se rimane entro un range di tolleranza, magari spegne
l'alimentazione alla Peltier.

Preciso però che non so se ne esistano in commercio di certa
potenza (una ad uso informatico non muove sufficiente calore
per cucinare, di almeno un ordine di grandezza, o più).

Per contro, dopo la spesa iniziale, è un dispositivo di
lunga durata, non si incrosta, non si usura né niente.


appunto, ma è proprio lì il casino : ispirarsi ai boiler del
bagno se possibile.


beh ... bisogna leggere la scheda tecnica per dire se possa
andare bene. Deve essere stabile nel range di T volute e
garantire atossicità e assenza di vapori in dato range. A
priori non si può dire niente di nessuno. Non so le sigle,
ma penso che come oli siliconici e bagni riscaldanti si
possa trovare qualcosa. Al limite consulta una ditta chimica
tipo Merck, Sigma-Aldrich, Carlo Erba etc etc. Penso che
come spesa l'olio sia il meno.
non so dirti altro
ciao
Soviet_Mario



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  #6  
Old 11-27-2008, 10:42 AM
paolos
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Default Reazioni isotermobariche "domestiche" ed ecocompatibili




Altro che "non so dirti altro", sei stato preziosissimo!
Come lo vuoi il Gatto, e quando...?

Ciao, grazie ancora, ti aggiorno.

P
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Tags
domestiche , ecocompatibili , isotermobariche , reazioni


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