Descrizione
Lo studio dell’ambiente non può essere effettuato senza una buona conoscenza descrittiva della natura e senza l’ausilio dei metodi di rappresentazione della realtà che le scienze fondamentali (matematica, chimica e fisica) ci forniscono, dal momento che la natura risulta essere molto complessa e i parametri che influenzano i processi naturali numerosi e non facilmente valutabili. Ne deriva così, per molti, la convinzione che l’approccio quantitativo ai processi naturali sia del tutto inutile; mentre invece esso ci consente di comprendere i processi naturali quanto meno in modo qualitativamente corretto.
Questo volume è rivolto soprattutto a naturalisti, geologi e ambientalisti con buona cultura scientifica di base (chimica, fisica e matematica), non necessariamente specialistica nell’ambito della geochimica e della chimica dell’ambiente. Dal momento che il libro è rivolto in particolare a coloro che non sono chimici di professione, il linguaggio talora non è rigorosamente chimico.
Il testo, più che fornire dettagliate conoscenze descrittive dell’ambiente e della natura, intende riassumere i principi e le conoscenze geochimiche di base, essenziali per la comprensione e la rappresentazione scientifica dei processi inorganici ambientali. Si tratta pertanto di un volume soprattutto didattico-formativo.
Indice: Fondamenti chimico-fisici. (Alcune definizioni. Concentrazioni. Gas ideali, gas reali e pressione parziale. Reazione chimica. Spontaneità delle reazioni e condizioni di equilibrio. Dipendenza del potenziale chimico dalla composizione-fugacità e attività. Forza ionica e coefficiente di attività in soluzione acquosa. Calore molare. Grandezze molari o molali parziali. La costante d’equilibrio. Soluzioni, gas e minerali. Attività dello ione idrogeno e pH. Cenni di cinetica chimica). Dissoluzione-precipitazione di carbonati. (Specie carboniche in soluzione e influenza di CO2 sul pH. Carbonati: dissoluzione-deposizione. Stabilità di carbonati di calcio e magnesio in soluzione acquosa. Velocità di dissoluzione. Brevi commenti sul comportamento dei carbonati). Dissoluzione-deposizione di ossidi/idrossidi e di silicati. (Dissoluzione-deposizione di fasi della silice, idrossidi e silicati: esempi. I suoli lateritici. Sistema K-feldspato, mica, quarzo, caolinite, gibbsite e interazioni con acqua. Relazioni di stabilità caolinite-montmorillonite). Ossidazione e riduzione. (Reazioni di ossido-riduzione. Diagrammi Eh pH. Specie in soluzione e diagrammi di isoattività. Diagrammi Po2-pH. Sequenze ossidoriduttive). Miscellanea sui processi redox. (Processi redox e attività biologica. Ossidazione e riduzione in ambiente naturale: altri esempi). Altri aspetti dell’interazione tra acque e fasi solide. (Assorbimento e scambio ionico: cenni. Processi di membrana nelle formazioni geologiche: realtà o illusione? Alterazione delle rocce: bilanci di massa). Proprietà e componenti chimici delle acque. (Generalità. Proprietà e componenti. Classificazione delle acque). Atmosfera e idrosfera. (Atmosfera. Acque continentali. Acque oceaniche). Nuclidi radioattivi. (Memorandum. Decadimento di nuclidi instabili. Interazione delle radiazioni con le cellule. Radioattività naturale. Rifiuti radioattivi). Isotipi stabili. (Frazionamento isotipico. Processi di mescolamento e rapporti isotipici. Condensazione di gas. Evaporazione). Isotipi stabili ed acque. (Isotipi stabili dell’ossigeno e dell’idrogeno. Cenni su altri isotipi stabili di rilevanza ambientale). Bibliografia. Appendici. (Dati termodinamici. Determinazione dell’alcalinità: titolazione di Gran. Determinazione dell’alcalinità mediante uso di indicatori).
Giampiero Venturelli è docente presso la Facoltà di Parma.
