Una storta correndo, una botta in uno scontro a calcio, l’estrazione di un dente, sono molteplici le occasioni in cui il dolore e il gonfiore vengono leniti con l’applicazione del ghiaccio sulla parte dolente. Il freddo, infatti, dà sollievo e decongestiona la zona interessata grazie all’effetto di vasocostrizione sull’irrorazione sanguigna locale e la diminuzione del flusso sanguigno, favorendo così la limitazione e la diminuzione dell’edema. Il freddo ha anche un effetto analgesico e miorilassante perché riduce la velocità dello stimolo dolorifico a livello dei nervi periferici.
Oggi, alla tradizionale borsa piena di cubetti di ghiaccio vengono preferite le buste di ghiaccio istantaneo, altrettanto efficace sulle contusioni, ma più comodo e pratico non avendo bisogno di un freezer per fornire una immediata fonte di freddo.
Le buste di ghiaccio istantaneo sono generalmente in plastica, polietilene o PVC, e si azionano premendo con forza su un punto indicato in modo da rompere una bolla interna. Successivamente, agitando si ottiene il raffreddamento in modo immediato.
Ma che cosa c’entra la chimica?
All’interno della busta ci sono alcuni grammi di nitrato d’ammonio (NH4NO3) e una sacca contenente acqua. La proporzione fra nitrato d’ammonio e acqua è pari a 1,5 g di sale per grammo di acqua. Quando si preme con forza sulla busta, si rompe la sacca d’acqua interna e il contatto fra l’acqua e il nitrato di ammonio innesca una reazione fortemente endotermica (guarda la video-lezione), che comporta quindi un notevole assorbimento di calore dall’ambiente esterno, e la busta, applicata poi sulla zona dolente, si mantiene a una temperatura fra −5 °C e 0 °C per circa 30 minuti.
La reazione di solubilizzazione del nitrato di ammonio che avviene all’interno della busta è:
Per ogni mole di nitrato di ammonio che reagisce si ha un assorbimento di energia pari a 23kJ.
Un altro modo per ottenere una refrigerazione istantanea proviene dalle bombolette di ghiaccio spray che si basano non su una reazione, bensì sull’utilizzo di una sostanza atossica e non infiammabile, l’isobutano, che, spruzzato sulla parte contusa, produce lo stesso effetto del ghiaccio grazie a un calore latente di evaporazione elevato e a una temperatura di ebollizione bassa.
Il propellente è una miscela di gas propano-butano, mentre l’aggiunta di profumazione al mentolo ne rende più gradevole l’odore. Il ghiaccio spray non deve essere però tenuto a lungo sulla pelle della parte infortunata perché può provocare ustioni. Per lo stesso motivo è importante non spruzzare in modo troppo diretto, ma tenere la bomboletta a una distanza di almeno 30 cm dalla zona da trattare e con un’inclinazione di circa 30 °. Va ricordato infine che il ghiaccio spray è lenitivo e non curativo.
ATTIVITA’: fai una ricerca e scrivi un breve testo riguardo le proprietà chimiche del nitrato di ammonio, come si ottiene industrialmente e le sue applicazioni in diversi campi.