Condensazione

Una reazione di condensazione aldolica avviene tra un chetone e un aldeide. Affinchè questo tipo di reazione possa avvenire è necessario che sia presente almeno un idrogeno in posizione lineare tra i due gruppi. Il prodotto finale sarà generalmente un idrossialdeide o un idrossichetone. La molecola che si ottiene è anche chiamata più generalmente aldolo e non è sempre stabile. Può capitare che questo gruppo molecolare finale tenda a perdere a sua volta una molecola di acqua per trasformarsi nel corrispondente composto coniugato insaturo. E' possibile realizzare anche una reazione aldolica incrociata dove interverrano più molecole di aldeidi e più chetoni che produrranno gruppi molecolari più complessi. Affinchè tutte queste reazioni chimiche avvegano, comunque, è necessaria la presenza di un catalizzatore acido o basico. In presenza di catalizzatori basici, la reazione avverrà grazie agli atomi di idrogeno posizionati in maniera lineare rispetto al gruppo C-O. Al contrario, se in presenza di catalizzatori acidi, la reazione sarà possibile perchè verranno protonati i carbonili.

La condensazione di Claisen è un tipo di reazione che può avvenire tra due molecole di estere oppure tra un estere e un composto carbonilico in presenza di una base forte. Questo tipo di reazione viene sfruttata soprattutto per la creazione di un composto organico e, nello specifico, per allungare la catena e avere come risultato un chetoacido (o chetoestere). Questo tipo di reazione è molto sfruttata in ambito biologico, ad esempio per la sintesi dell'acido mevalonico, il precursore di composti più complessi come i terpeni, ormoni e lipidi. Una delle condizioni fondamentali affinchè possa avvenire la condensazione di Claisen è che almeno uno dei due reagenti sia enolizzabile, ovvero in grado di perdere idrogeni che per deprotonazione formeranno un carboanione stabile. Un'altra condizione importante è che la base utilizzata non vada ad interferire con una reazione dando, ad esempio, una sostituzione nucleofila o addizione al carbonile. Per una buona riuscita della reazione è anche importante prestare attenzione al gruppo uscente. I gruppi migliori sono quelli metossilici e epossilici.

Durante il processo di condensazione elettrolitica si ha un passaggio di corrente elettrica che provoca la scomposizione dell'acqua in ossigeno e idrogeno gassosi. Affinchè avvenga questo tipo di reazione chimica è necessario posizionare all'interno di un recipiente contenente acqua una cella elettrolitica. Questa cella è caratterizzata dalla presenza di due piastre realizzate con dei metalli inerti, generalmente platino. Si formeranno dopo breve tempo un catodo e un anodo. Al catodo si andrà incontro a una reazione di riduzione mentre sull'anodo si verificherà una reazione di ossidazione. Questo tipo di condensazione elettrolitica è sfavorita dal punto di vista termodinamico, ma può comunque avvenire. Entrambe le reazioni hanno, infatti, potenziali negativi ed è necessario modificare le condizioni dell'ambiente circostante per permettere alla condensazione di avvenire. E' fondamentale aumentare la differenza di potenziale tra i due elettrodi affinchè la condensazione possa avvenire. L'aumento di questa differenza di potenziale sarà proporzionale all'aumento di temperatura, mentre non varia al variare del pH. In foto: caldaia Riello

La caldaia a condensazione è uno strumento che sfrutta l'acqua calda per poter ottenere dei vapori e dei fumi di scarico che verranno condensati a loro volta. Grazie a questo procedimento si ha il recupero del calore latente generato dal processo e un risparmio energetico notevole. Queste caldaie sfruttano delle serpentine resistenti all'acidità generata dai fumi come ad esempio l'acciaio inox o la lega alluminio-silicio che, dunque, non tenderanno a ossidarsi nel corso del tempo. Per massimizzare il risparmio energetico anche la temperatura dell'acqua in entrata prima dell'inizio del processo è inferiore rispetto a quella delle caldaie tradizionali. I fumi scaricati vengono espulsi mediante l'uso di un ventilatore posizionato a monte di un bruciatore. Nella caldaia classica tutti i fumi della combustione vengono espulsi immediatamente dopo l'avvenuta reazione, nella caldaia di condensazione parte del calore viene riutilizzato e quindi i fumi lavorati una seconda volta prima di poter essere espulsi.

I condizionatori a condensazione sfruttano le reazioni dell'acqua. Nello specifico il cuore del processo avviene all'interno del compressore che comprime e pompa l'acqua inviandola a tutte le altre parti del sistema. Quando viene ottenuto un fluido refrigerante, in forma gassosa, questo viene trasferito tramite un sistema di canalizzazione al condensatore dove verrà raffreddato. Questo fluido viene poi ritrasformato in forma liquida per poter abbassare la pressione e la temperatura del sistema. Esattamente come per le caldaie a condensazione, anche in questo caso la sostanza necessaria affinchè la reazione avvenga viene sfruttata due volte per ottimizzare il risultato ma diminuire drasticamente i consumi. Nel caso specifico dei condizionatori, il fluido viene utilizzato per refrigerare l'aria prodotta e raffreddare tutto il sistema. In foto: Condizionatore Mitsubishi

Nell'asciugatrice a condensazione, l'aria viene aspirata dall'ambiente circostante e convogliata verso una pompa di calore o una resistenza elettrica. A questo punto viene riscaldata e mandata direttamente nel cestino dove sarà necessaria per asciugare gli abiti. Da questo procedimento viene generato del vapor acqueo che nelle asciugatrici a condensazione viene trasformato un'altra volta in acqua prima di poter essere espulso. L'acqua prodotta potrà essere convogliata all'interno di una vaschetta oppure direttamente verso lo scarico qualora l'asciugatrice sia collegata con i tubi del bagno. Esiste anche in questo caso un risparmio energetico. L'acqua espulsa è generalmente molto pura e priva di calcare e potrà essere riutilizzata anche per altri scopi, come ad esempio il lavaggio dei pavimenti. Non ci sarà il rischio di rovinare le tubature nel caso in cui l'asciugatrice sia collegata con queste. In presenza del serbatoio, invece, molti di questi elettrodomestici sono dotati di una spia che avverte l'utente quando è il momento di essere svuotato. In foto: asciugatrice Smeg