Ghiaccio istantaneo

La terapia del freddo risulta molto efficace come terapia di primo intervento in caso di trauma, nel campo della fisioterapia e nel caso di interventi odontoiatrici per ridurre al minimo il gonfiore dopo l’intervento.

Il freddo infatti  causa una diminuzione dell’irrorazione sanguigna locale tramite la vasocostrizione e la riduzione del flusso sanguigno diminuisce l’edema post-operatorio e post-traumatico. Inoltre la diminuzione della temperatura riduce localmente il metabolismo tessutale rallentando l’attività delle cellule illese dal trauma  consentendo la conservazione della loro integrità durante il successivo a un danneggiamento del tessuto.

Poiché il freddo causa una riduzione della velocità di conduzione dello stimolo dolorifico a livello dei nervi periferici si ha un effetto analgesico e miorilassante.

Nelle palestre così come ai bordi di un campo di calcio e negli studi odontoiatrici  sono sempre presenti buste di ghiaccio istantaneo che, oltre ad essere pratiche, hanno il vantaggio di fornire una fonte di freddo immediata. Le buste di ghiaccio istantaneo sono in genere di plastica e, al bisogno, basta premere sul punto indicato per rompere una bolla interna, agitare e il raffreddamento è immediato.

Per comprendere come avvenga questo fenomeno basta sapere che, anche in questo caso, la chimica entra in azione.

Vi sono infatti reazioni che sono accompagnate da assorbimento di calore che viene fornito dall’ambiente ovvero con una variazione positiva di entalpia. Esempi di tali reazioni dette reazioni endotermiche sono la formazione del monossido di carbonio a partire da azoto e ossigeno o la sintesi del solfuro di carbonio a partire da carbonio e zolfo.

Per realizzare il ghiaccio istantaneo si deve quindi pensare a una reazione endotermica in cui devono essere presenti reagenti allo stato solido o liquido, non pericolosi, di facile reperibilità e dal basso costo.

Le reazione che viene più comunemente sfruttata nelle buste di ghiaccio istantaneo è quella tra nitrato di ammonio e acqua:

NH₄NO_3(s) + H₂O_(l) →  NH₄⁺_(aq) + NO₃^-_(aq) + H₂O_(l)

 Questa reazione avviene con un assorbimento di 23 kJ/mol quindi 80 g di nitrato di ammonio la cui massa corrisponde a 1 mole assorbono 23000 J.

Nella busta di ghiaccio istantaneo sono quindi contenuti  pochi grammi di nitrato di ammonio separati da acqua attraverso una membrana. Schiacciando la busta in un punto particolare le due sostanze entrano così in contatto, si verifica un assorbimento di calore dall’ambiente esterno e si ottiene il ghiaccio istantaneo che perdura per circa 20’.