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Diego Tesauro

La fumata nera e la fumata bianca (Figura 1) sono due segnali di fumo adoperati dai cardinali riuniti in conclave per comunicare all’esterno l’esito degli scrutini per l’elezione del nuovo papa, servendosi della combustione prodotta per mezzo di una stufa installata nella Cappella Sistina.

Figura 1 Fumata Bianca in alto e nera in basso

Nella millenaria storia del papato questa tradizione è relativamente recente anche rispetto all’istituzione del conclave nel XII secolo. Quando si rese necessaria una forma di comunicazione, fra coloro che erano isolati ed il popolo romano, in attesa della nomina del suo vescovo (all’epoca anche capo di stato), per tutto il XIX secolo, Il fumo che fuoriusciva dal camino della cappella Sistina, stava ad indicare solo la mancata elezione a seguito della combustione delle schede elettorali. Solo dal 1914 la fumata bianca sta indicare l’elezione del pontefice. Ma come vengono generate la fumata bianca o nera?

Il metodo utilizzato nel XX secolo era basato sulla combustione di paglia umida e pece, che talvolta dava luogo a fumate grigie poco chiare. Pertanto a partire dal conclave del 2005 in luogo della combustione delle schede si utilizzano ben precise reazioni che permettono inequivocabilmente di individuare se la fumata è bianca o nera.

Per ottenere la fumata bianca i reagenti sono il clorato di potassio KClO3, lattosio (C₁₂H₂₂O₁₁) e la colofonia. La colofonia è una resina vegetale gialla, solida, trasparente che deve il suo nome alla città greca della Ionia Colofone (Figura 2).

Figura 2 La colofònia*

E’ ottenuta dal residuo della distillazione delle trementine che generano le conifere per proteggersi dagli agenti patogeni. La colofonia è composta essenzialmente da acidi resinici i quali sono costituiti per circa il 90% da acido abietico (C20H30O2) (Figura 3) un diterpenoide, mentre il rimanente 10% è una miscela di acido diidroabietico (C20H32O2), cioè dove uno dei due doppi legami è idrogenato e acido deidroabietico (C20H28O2) dove è presente un terzo doppio legame.

Figura 3 Da sinistra a destra Le Strutture dell’acido abietico, dell’acido diidroabietico e dell’acido deidroabietico

La reazione è una reazione redox. Come si intuisce il clorato è l’agente ossidante che genera l’ossigeno secondo la reazione, ad una temperatura a circa 400 °C:

2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2

L’ossigeno ossiderà il lattosio con reazione esotermica e l’acido abietico. La presenza del lattosio è richiesta perché produce nella reazione di ossidazione una quantità considerevole di acqua, mentre l’ossidazione dell’acido abietico genera particelle solide che sospese nell’aria, riflettono la luce e facilitano la condensazione delle particelle di acqua, generando il caratteristico colore bianco del fumo.

Per ottenere la fumata nera, si utilizza una miscela di perclorato di potassio, antracene e zolfo. Il perclorato di potassio KClO4, di cui si è ampiamente discusso in un precedente post, ha lo stesso compito del clorato cioè generare ossigeno. Ma rispetto al clorato è più stabile termicamente e si decompone a temperature più alte (oltre 500 °C), con una cinetica più lenta:

KClO4 → KCl + 2O2

Questo comportamento rende la combustione più controllata.

L’antracene, un idrocarburo policiclico aromatico, e lo zolfo fungono da combustibili. L’antracene, presente nel catrame di carbone, produce una grande quantità di particelle di carbonio incombusto nella forma allotropica di grafite (quella stessa che osserviamo uscire dalle marmitte soprattutto degli autocarri che hanno una combustione inefficiente del gasolio) che danno origine a un fumo denso e nero. Pertanto la reazione produce non solo diossido di carbonio, ma anche grafite secondo la reazione:

C14H10 + O2→ C + CO2 + H2O

Come osservate la reazione non è bilanciata in quanto le proporzioni fra grafite e diossido di carbonio dipendono dalla rapidità della reazione di produzione e dalla disponibilità dell’ossigeno. Infatti se la reazione fosse troppo rapida, rischierebbe di consumare tutto il combustibile ossidandolo completamente a diossido di carbonio cioè la reazione di ossidazione non si fermerebbe ad ossidare il carbonio a grafite, non producendo le particelle nere, ma tutto il carbonio assumerebbe lo stato di ossidazione +4 in luogo dello zero della grafite. Lo zolfo ossidandosi invece forma diossido di zolfo, che contribuisce ad aumentare la densità e l’opacità del fumo.

Nota

L’acido abietico deriva da un diterpene. I diterpeni sono una classe di terpeni composti da quattro unità isopreniche, spesso con formula molecolare C20H32. L’acido abietico deriva per ossidazione all’aria o per azione del citocromo P450 dal abietadiene (appunto un diterpene), che a sua volta è prodotto dal copalil pirofosfato (CPP), a sua volta derivato dal geranilgeranil pirofosfato (GGPP), precursore di molti diterpenoidi.

Figura 4 La biosintesi dell’acido abietico a partire dal geranilgeranil pirofosfato (GGPP) (1) attraverso copalil pirofosfato (CPP) (2) e l’abietadiene (3)

• NdA. La colofònia è anche nota in commercio col nome di pece greca, resina per violino (violin rosin), resina della gomma (essudato delle incisioni su alberi vivi di Pinus palustris e Pinus caribaea) e tallolio. Come additivo alimentare ha il codice E915.

La Divisione di Chimica Industriale della Società Chimica Italiana istituisce un Premio denominato “Miglior Tesi di Laurea Magistrale nel campo della Chimica Industriale”, e nel seguito semplicemente Premio, da attribuire annualmente a due giovani Laureati, autori di una tesi su temi cardine della Chimica Industriale.
Ciascuno dei due Premi è indivisibile e consiste in:

• un attestato
• l’iscrizione a titolo gratuito all’evento in cui si terrà la cerimonia di premiazione
• tesseramento a titolo gratuito alla Divisione di Chimica Industriale della Società Chimica Italiana per i 3 anni successivi all’assegnazione del premio.

I requisiti per la candidatura sono i seguenti:

• I candidati devono avere conseguito la Laurea Magistrale tra il 2023 e il 2025 (fa fede la data riportata sul certificato di Laurea Magistrale).
• I candidati non devono aver compiuto il 29° anno al momento della presentazione della domanda.
• La tesi di Laurea Magistrale deve riguardare una tematica cardine della Chimica Industriale.

Il candidato/a deve proporre la propria candidatura entro il 31/05/2025, compilando l'apposito form al seguente link: CANDIDATI!
La Commissione Giudicatrice declina ogni responsabilità per disguidi di natura tecnica relativi alla trasmissione della documentazione. Ogni domanda pervenuta incompleta e/o dopo i termini previsti sarà esclusa dal concorso.
I candidati riceveranno, via e-mail, comunicazione di corretta ricezione della documentazione entro 15 giorni dalla trasmissione della medesima. Il Premio verrà assegnato ad insindacabile giudizio della Commissione Giudicatrice, individuata dal Consiglio Direttivo della Divisione di Chimica Industriale. L’assegnazione del Premio verrà comunicata al vincitore a mezzo posta elettronica. I candidati che hanno partecipato ad edizioni passate del Premio e che desiderano concorrere nuovamente dovranno ripresentare tutta la documentazione utile alla candidatura. La Divisione si impegna a garantire l’erogazione del Premio, ma si riserva di utilizzare a tal fine eventuali sponsorizzazioni di aziende o enti.
La Divisione si riserva altresì il diritto a non proclamare alcun vincitore qualora la Commissione Giudicatrice non identifichi candidature meritevoli del Premio.
La Premiazione si terrà durante il XXIII Congresso Nazionale della Divisione di Chimica Industriale (Pisa, 10-11 novembre 2025).
Costituirà requisito necessario per la consegna del Premio al vincitore la sua presenza all’evento di premiazione, durante il quale dovrà presentare (in un formato scelto dal comitato organizzatore) i risultati più rilevanti del proprio lavoro.

La Divisione di Chimica Industriale della Società Chimica Italiana istituisce un Premio denominato “Miglior Tesi di Dottorato nel campo della Chimica Industriale”, e nel seguito semplicemente Premio, da attribuire annualmente a un giovane (under-33) Dottore di ricerca, socio della Società Chimica Italiana e membro della Divisione di Chimica Industriale, autore di una tesi su temi cardine della Chimica Industriale.
Il Premio è indivisibile e consiste in:

• un attestato
• l’iscrizione a titolo gratuito all’evento in cui si terrà la cerimonia di premiazione
• tesseramento a titolo gratuito alla Divisione di Chimica Industriale della Società Chimica Italiana per i 3 anni successivi all’assegnazione del premio.

I requisiti per la candidatura sono i seguenti:

• I candidati devono avere conseguito il Dottorato di Ricerca tra il 2023 e il 2025 (fa fede la data riportata sul certificato di rilascio del titolo o di superamento dell’esame finale).
• I candidati non devono aver compiuto il 33° anno al momento della presentazione della domanda.
• I candidati devono essere soci in regola della Società Chimica Italiana e iscritti alla Divisione di Chimica Industriale (aderenti o effettivi) al momento della presentazione della propria candidatura.
• La tesi di Dottorato deve riguardare una tematica cardine della Chimica Industriale.

Il candidato/a deve proporre la propria candidatura entro il 31/05/2025, compilando l'apposito form al seguente link: CANDIDATI!

La Commissione Giudicatrice declina ogni responsabilità per disguidi di natura tecnica relativi alla trasmissione della documentazione. Ogni domanda pervenuta incompleta e/o dopo i termini previsti sarà esclusa dal concorso.

I candidati riceveranno, via e-mail, comunicazione di corretta ricezione della documentazione entro 15 giorni dalla trasmissione della medesima. Il Premio verrà assegnato ad insindacabile giudizio della Commissione Giudicatrice, individuata

Green Chem., 2025, Accepted Manuscript
DOI: 10.1039/D5GC01509J, Critical Review Open Access &nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported Licence.Soo Lim Kim, Heejin Yang, Seonho Lee, Si-Kyung Cho, Chang-Gu Lee, Seitkhan Azat, Jechan Lee
Mining activities generate significant waste that poses serious environmental challenges, emphasizing the urgent need for effective waste management strategies. Mining waste, such as tailings, pyritic materials, ore residues, and metallurgical...
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Green Chem., 2025, Accepted Manuscript
DOI: 10.1039/D5GC00999E, PaperZiyi Yang, Feiyue Shen, Weihong Dai, Zhiwen Zeng, Jiayi Xu, Li Zhao, Wei Qi, Jinguang Hu, Dong Tian, Fei Shen
The targeted extraction of native-like lignin while retaining highly accessible carbohydrate substrates in a one-pot biorefinery was fantastic but still encountered technical challenges. In this study, the mild alkaline-oxidation system...
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Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D4GC06546H, Paper Open Access &nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported Licence.Lidia Amodio, Jennifer Cueto, Julio López, Héctor Hernando, Patricia Pizarro, David P. Serrano
This study pioneers the catalytic hydropyrolysis of WEEE plastics, achieving effective dehalogenation and sustainable resource recovery using a robust nickel catalyst.
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DOI: 10.1039/D5GC01266J, PaperAJing Song, Xin Jin, Yuan Wei, Chunmao Xiong, Tongna Shi, Yuanyuan Ma, Jianping Yang
Decoupled water electrolysis with the aid of small molecule quinone as a redox mediator, which separates the hydrogen evolution reaction and oxygen evolution reaction in both time and space, offers...
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Green Chem., 2025, Accepted Manuscript
DOI: 10.1039/D4GC05939E, PaperChangsheng Qin, Chenxu Li, Fang Gao, Jingfang Wang, Zhihua Zhang, Shuai Zhang, Xinyue Li, Yi Sun, Meiqian Hu, Shoucai Wang, Fanghua Ji, Guangbin Jiang
DMSO is a prominent and indispensable methylating agent within the realm of organic synthesis. We report an innovative strategy employing in situ generated EDA (Electron-Donor-Acceptor) complexes as an active photocatalyst...
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Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC00295H, PaperJingao Xiao, Feng Long, Sheng Yi, Haifang Luo, Changqun Cai, Hang Gong
An efficient electrocatalytic method generates unstable radical anions under mild conditions, avoiding dangerous organolithium reagents. Achieves metal-free alkene homo-/cross-coupling without external oxidants/reductants in good yields.
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Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC00100E, PaperYumei Chen, Chunhui Xie, Yang You, Tonghui Xu, Yunqi Li, Jili Yuan, Haibo Xie, Yuanlong Guo
Crosslinking cellulose levulinate and polyethylene imine produced aerogels with excellent adsorption capacities and selectivity for precious metals, providing a promising material for recovery of valuable metals from electronic waste.
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Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC01047K, PaperXiaomin Zhang, Mo Zhou, Yujia Zhao, Jifeng Pang, Pengfei Wu, Zhen Guo, Mingyuan Zheng
A binary Cu–Zr/meso SiO2 catalyst with excellent performance for ethanol dehydroamination to acetonitrile.
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Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC01535A, PaperYang Zhou, LingLong Huang, Yuan Tao, ChangQing Luo, JianMiao Xu, ZhiQiang Liu, YuGuo Zheng
Foamed metal-carbon electrode electrochemical coenzyme regeneration system.
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Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC01583A, Paper Open Access &nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported Licence.Sean Najmi, Dylan Huang, Andrew Duncan, Daniel Slanac, Keith Hutchenson, James Hughes, Raja Poladi, Dionisios G. Vlachos
Polyethylene furan-2,5-dicarboxylate (PEF) is a high-performance, bio-based analog to traditional petroleum-derived polyethylene terephthalate (PET) with improved properties and recyclability.
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DOI: 10.1039/D5GC01102G, CommunicationMin Wang, Yu-Rui Jian, Xin-Yu Fu, Wei Xiang, Xiao Zha, Hong-Yu Zheng, Bao-Dong Cui, Yun Zhang, Xue-Qing Mou, Yong-Zheng Chen
A photoinduced, tunable fluoroalkylation- or sulfonylation/cyclization of β-4′-methindolylstyrene to access 4-sulfonyl-, 4-fluoroalkyl- or 2-fluoroalkyl-tetrahydrobenzo[cd]-indoles via EDA complexes is described.
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DOI: 10.1039/D4GC05572A, Paper Open Access &nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Nitin G. Valsange, Niklas Warlin, Smita V. Mankar, Nicola Rehnberg, Baozhong Zhang, Patric Jannasch
Dicarboxylate ester monomers obtainable from lignocellulosic building blocks are polymerized with different diols to produce aromatic polyesters with tunable properties, which include closed-loop chemically recyclability via methanolysis.
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DOI: 10.1039/D5GC00943J, Paper Open Access &nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Zahra Madani, Hossein Baniasadi, Pedro Silva, Maija Vaara, Marike Langhans, Inge Schlapp-Hackl, Lars Evenäs, Michael Hummel, Jaana Vapaavuori
Enhancing thermal comfort in textiles can contribute to improved user well-being, both in wearable technology and everyday clothing. This study introduces thermoregulation properties by embedding a phase change material (PCM)...
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DOI: 10.1039/D5GC00902B, PaperDan Zhao, Hanqing Zhao, Lingwei Kong, Shulian Lei, Boyan Cui, Tingjun Fu, Zhong Li
This study leverages the low-price coal tar pitch (CTP) to enhance its application in hard carbon (HC) anodes for sodium-ion batteries (SIBs), offering significant environmental and economic benefits. Traditional CTP...
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DOI: 10.1039/D5GC00785B, PaperJiayang Li, Zihao Zhang, Chunxiang Yang, Hangjian Zhang, Yuxiang Kong, Ruike Tan, Qingchuan Xiong, Hongyu Jiang, Xiaoyue Mu, Lu Li
This work presents an efficient plasma-assisted ammonia synthesis strategy using LaW(O, N)3, which enables separated hydrogenation and nitrogen replenishment, achieving record ammonia synthesis rates under mild conditions.
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DOI: 10.1039/D5GC00403A, PaperAnting Ding, Qibin Yan, Zhenjiang Tian, Ming Li, Chuanying Liu, Chengliang Xiao
A green and sustainable method using EG-AlCl3·6H2O solvent for recycling of lithium-ion battery cathodes.
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Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC01244A, PaperXue Bai, Yanzhi Sun, Jiahong Xie, Huayi Yin, Rui He, Zhenfa Liu, Xifei Li, Junqing Pan
The gradient reduction of spent cathode driven by self-generated H2 is proposed for efficient Li extraction with a recovery rate (99.3%). This strategy displays green and energy-saving prospects for recycling spent Li-ion batteries.
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