L’opera scritta da Frank Westerman intitolata L’enigma del lago rosso narra di una storia realmente accaduta. Questa volta, diversamente dal solito, non scriverò una recensione ma un articolo divulgativo sul fenomeno fisico di cui si tratta nel libro e che ha causato la morte di migliaia di persone e animali.
Iniziamo con un semplice esempio. Immagina di essere ad una festa, tu e un tuo amico/a state discorrendo in piedi del più e del meno mentre entrambi sorseggiate una bottiglia di birra a testa fatta di vetro. Ad un tratto lui/lei per farti uno scherzo colpisce col fondo della sua bottiglia la parte superiore della tua e il liquido fuoriesce rapidamente, come un vulcano in eruzione, schiumando e lasciandoti fradicio e assetato.
Il meccanismo alla base di questo particolare fenomeno ha come protagonista la CO2 (anidride carbonica).
L’acqua (tanta) contenuta nella birra è sovrasatura di CO2, ovvero vi è tanto (troppo gas) disciolto nel liquido, più di quanto ne possa rimanere normalmente in soluzione anche se è a temperatura ambiente e sottoposto ad una normale pressione atmosferica. Dopo il colpo inferto alla bottiglia però si formano nuove bolle; la cavitazione (questo è il termine tecnico) avviene nell’arco di millisecondi così come la diffusione del gas fuori dal liquido. La birra, quindi, trasuda all’esterno della bottiglia in pochi secondi.
Il processo eruttivo si articola in tre fasi. In primo luogo, in due decimi di millisecondo le bolle si moltiplicano molto velocemente. Il colpo inferto sulla tua bottiglia dal tuo amico/a con quella sua crea un’onda di compressione attraverso il vetro. L’onda si riflette sul fondo e ritorna passando attraverso il liquido come onda in espansione, facendosi largo tra le bolle nella birra. Tornata in superficie si riflette nel liquido e viaggia indietro, sempre passando nel liquido, ma questa volta con fattezze di onda compressiva. Questo genere di fenomeno fa sì che sotto pressione le bolle si rompano in un milione di elementi più piccoli.
Nella seconda fase le minuscole bolle di cui sopra crescono rapidamente. Ogni insieme costituito da un milione di mini bolle si sviluppa su una superficie totale molto estesa (St) rispetto a quella di una singola bolla contenente la stessa quantità di gas.
Attraverso (St) si diffonde la CO2 molto rapidamente e, in pochi millisecondi, la “nube” di bolle (N) aumenta di 10 volte il suo diametro iniziale. Da quel momento in poi (N) rallenta la sua estensione poiché i suoi elementi hanno già assorbito quasi tutta l’anidride carbonica in eccesso presente nel liquido circostante.
Infine descriviamo cosa accade nella terza ed ultima fase. Dopo circa 100 millisecondi le nuvole di bolle galleggianti iniziano a salire in superficie attraverso il liquido con un movimento vorticoso, simile a piccoli tornado. Questo turbinio attira più liquido che è sovraccarico di CO2; tale processo va sotto il nome di convenzione. Le bolle quindi iniziano a crescere più velocemente secondo un meccanismo che le “auto rinforza” che è “auto catalizzante”. Appena un secondo dopo abbiamo che la birra fuoriesce dalla bottiglia come Champagne appena stappato.
Questo fenomeno ebbe luogo presso il lago Nyos in Camerun il 21 Agosto del 1986, nei pressi di un vulcano inattivo. Dall’acqua fu rilasciata una massiccia nube di anidride carbonica che soffocò 1700 persone e altrettanti animali. La dispersione di gas fu dovuta al franare di una parte del fondale.
Di questa triste vicenda si discute nel libro di Frank Westerman.
Nessun commento:
Posta un commento