miércoles, 1 de enero de 2014

¿Cuántos átomos forman el cuerpo humano?



Hace tiempo hablé de Fermi y de su capacidad para resolver problemas aparentemente difíciles de obtener y dar un resultado con escasos datos.

Vuelvo a retomar un poco aquel tema con otro problema del mismo estilo.

Todos sabemos que nuestro cuerpo está formado por células y éstas por moléculas y átomos.

¿Y si nos proponemos estimar de modo aproximado cuántos  átomos forman nuestro cuerpo?

jueves, 26 de diciembre de 2013

De cochinillos crujientes, tostadas y otras reacciones extrañas (Maillard)




En estas fechas en las que las/los cocineras/os de la casa se afanan en presentar sus platos de cochinillo, lechona o el típico cordero asado, sabrán lo importante que es que quede dorado y crujiente por fuera y jugoso por dentro.

Cada uno tiene su secreto para adobar o macerar, su tiempo y temperatura del horno, pero ¿Sabíais que ese color dorado, ese sabor y olor tiene detrás mucha química?

martes, 24 de diciembre de 2013

La catedral de Palma de Mallorca y sus misterios de la luz



Las catedrales en general, aparte de ser un lugar de culto y oración, se ha pensado que siempre escondían un significado esotérico, misterioso. Cada una de ellas tiene su leyenda particular.
 
La catedral de Mallorca encierra muchos misterios y curiosidades, ya desde los inicios de su construcción.
Alguno de ellos que se pueden destacar:

  •          Los pilares que soportan la cubierta pueden ser considerados como una auténtica maravilla arquitectónica desde el punto de vista de la ingeniería. De sección octogonal, muy esbeltos y sin columnillas adosadas, alcanzan la máxima altura permitida por el material utilizado.
  •          En cuanto a los portales, la puerta principal no se encuentra a sus pies, sino en su fachada sur: el Portal del Mirador, llamado así porque se encuentra en la fachada que mira al mar.
  •          El presentar tres naves, la central de mayor altura que las otras dos es una característica que la distingue las otras de la época.
  •          Otra característica del rosetón es su localización (situado sobre el altar central en la cabecera, y no a los pies como es habitual) y también la existencia de una gran estrella de seis puntas (estrella de David) inscrita en él
Rosetón mayor
Rosetón menor



















Y hablando del rosetón,  no está claro si en los inicios de su construcción y posteriormente al elevar los muros de la capilla y el muro de la fachada opuesta  se busco cierta alineación o fue pura casualidad, pero cada año, el 2 de febrero y (2/2) y el 11 de noviembre (11/11), cuando hace sol la proyección del rosetón mayor de la capilla se alinea con el rosetón de la fachada dando lugar a lo que se denomina “el espectáculo del ocho”.



El rosetón mayor (el que se proyecta en la fachada) está formado por 24 triángulos equiláteros (12 de los cuales están recortados por la circunferencia perimetral) alcanzando los 40 m de altura con sus 11,33 m de diámetro interior y 100,82 m2, sus 129 piezas de marés y sus 1116 piezas de cristal coloreado, es uno de los rosetones más grandes de la cristiandad.

Otro fenómeno asociado

A principios del siglo XIV, Jaume II hizo construir la Capilla Real, el lugar donde iba a instalar su sepultura y el germen de la Catedral, sobre la antigua mezquita de la ciudad.
Y esa construcción está perfectamente orientada hacia la salida del sol en el solsticio de invierno, que cae entre los días 21 y 22 de diciembre. Había una posibilidad entre 360 de que fuera así, lo que lleva a pensar a estos dos matemáticos que no se trata de una casualidad.

Las primeras luces
Empieza el fenómeno
En las fechas próximas al solsticio de invierno el sol sale con un ángulo de 120⁰ SE, que coincide precisamente con la orientación de la construcción.
Alrededor de ese día el sol aparece en el horizonte  con una inclinación de unos 2,5⁰, lo que facilita que la proyección del sol no re realice bajo el rosetón de la pared opuesta , si no que se alinee perfectamente con éste dando lugar a que el cono de luz atraviese todo el templo y la luz sea visible desde el exterior.


 












El lugar desde donde se puede ver éste fenómeno es en las terrazas del museo d’Es Baluart.
La terraza desde donde se puede ver mide unos 25-30 m de longitud. Cuando empieza a subir el sol, se aprecia un pequeño resplandor a través de los rosetones pero llama la atención que el sol asoma por la pared sur de la catedral, por lo que parece que el fenómeno no se va a producir, pero basta desplazarse esos escasos 25 m para que el sol se alinee perfectamente con los dos rosetones y se pueda apreciar el colorido de las vidrieras. 


Notas curiosas:
Galileo Galilei desarrolló las teorías de Copérnico y se enfrentó a la Iglesia, empeñada en que la Tierra era el centro del Universo. Paradójicamente parece ser que se buscó la alineación de la catedral con la salida del sol,  una prueba del heliocentrismo, ya que se rige por los movimientos de rotación y translación del planeta, así como de la inclinación del globo terrestre, que es la responsable de las estaciones y de que el sol salga y se ponga por distintos puntos en función del momento del año.
Parece que desde hace pocos años se  ha localizado el punto desde donde observar este fenómeno, aunque si uno vuelve la vista atrás, se puede ver una garita de la antigua muralla que está perfectamente alineada con el fenómeno de la luz

Por regla general, salvo excepciones, todas las catedrales cumplen una regla común en todas ellas con respecto a su orientación. Desde la celebración del primer Concilio de Nicea (325) la orientación de los edificios religiosos cristianos cambió en 180 grados; se estableció que la cabecera estuviera orientada al este en vez de al oeste como lo estaban los templos egipcios y romanos hasta entonces. Este cambio estaba más acorde con las creencias y simbolismos de la religión católica. Al amanecer, un rayo de luz penetra por los ventanales del ábside iluminando así la entrada, que es la parte más oscura en ese momento; esta luz es la que guía a los fieles, en un recorrido iniciático, desde los pies a la cabecera de la iglesia. Este simbolismo se acentúa más en el gótico, ya que la mayoría de ellas están construidas de vitrales, no de piedra.
Si nuestra catedral se hubiera orientado al este, sí se produciría la entrada de luz en el templo, pero no se habría producido la alineación de los rosetones.

Otro aspecto curioso es que según la posición relativa de un roseton y la proyección del otro se podía determinar la hora del día, de tal forma que venía a ser una especie de reloj solar basado en luces en lugar de sombras como suele ser lo habitual en los relojes solares.

Hay algunas curiosidades más ocultas con respecto a la catedral, su construcción y los personajes que que en ella intervinieron, pero eso es otra historia que un día de estos contaremos.

martes, 16 de julio de 2013

De empastes, corrosión y reacciones redox



¿Os ha pasado alguna vez  llevar un bocata envuelto en papel de aluminio y sin darte cuenta morder un pedazo y recibir una sensación extraña en los dientes?


Se tienen que dar dos condiciones para que esto ocurra. La primera la que he comentado de morder un poco de aluminio, y la segunda tener algún empaste de amalgama de plata/estaño/mercurio (los poco vistosos empastes negros que se usaban hace unos años)

martes, 26 de febrero de 2013

Pensamiento Homeopático

La homeopatía se basa en diluir muestras del principio activo a niveles que superan el número de Avogadro  y por lo tanto químicamente no queda nada de esa sustancia.
Y su efectividad se basa en argumentar que el agua con la que se diluye tiene memoria para recodar lo que se ha diluído en ella...
Me surgen varias dudas:

-¿Puede haber agua que tenga Alzheimer?
-¿Cómo se le borra la memoria al agua, y se le hace olvidar que igual ese agua procede de una depuradora?

lunes, 21 de enero de 2013

Resfriados, lápices de labios y cosmética



El otro día empecé a notar síntomas de resfriado y junto con los consabidos estornudos, dolor de garganta y escalofríos, empecé a notar los labios cortados y agrietados. Nada, lo típico de un resfriado.

Pero al mismo tiempo me hicieron una consulta de cómo se podía eliminar una marcha de carmín.

Dos temas relacionados con los labios, los lápices de labios y su composición. Ummmm, esto merecía profundizar un poco más en el tema…

Los labios necesitan una protección constante ya que su piel tiene unas propiedades características que la hacen extremadamente sensible.


  • Presentan una capa cornea casi inexistente, por lo que no cumple su función de barrera protectora. Por ese motivo, la piel de los labios padece con las variaciones climáticas, contrayéndose y dilatándose muy deprisa, dando lugar a la aparición de grietas y escozor.

  • Carecen de glándulas sebáceas y sudoríparas, por lo que es fácil la deshidratación y la proliferación de microorganismos.
  • Carecen de melanocitos, por lo que la piel de los labios no se broncea, pero se quema intensamente.

  •  La red vascular es muy importante, lo que explica la coloración de los labios y favorece la renovación celular.


Según lo anteriormente expuesto se deduce que es necesario el empleo de cosméticos protectores que minimicen el efecto de los agentes externos (frio, calor, radiación), así como las posibles infecciones por ser una zona altamente sensible. Las barras de labios constituyen una forma adecuada de aplicación ya que por un lado se ejerce un efecto protector a la vez que decorativa proporcionada por la cosmética.


Básicamente un pintalabios está formado por pigmentos naturales o artificiales que le confieren el color. Pero hay mucho mas…

Al simple tacto podemos comprobar que está formado por una materia grasa. De hecho, dependiendo de las distintas marcas, un 60% de su composición es materia grasa que se reparte en ceras y aceites.
Cuanto más aceite tenga, más brillante será su aspecto, mientras que cuanta más cera, más mate.

El aceite más usado para su elaboración es el aceite de ricino (castor oil), aunque también puede contener aceites de colza y de otras semillas semejantes. Como ceras se usan la cera de abeja o la de palma carnauba.

La mezcla adecuada de éstos componentes son los que consiguen que adquiera su aspecto sólido, pero se deslice y aplique de forma uniforme sobre los labios.

La mayoría de las composiciones llevan incorporados emolientes. Los emolientes son sustancias cuya función es suavizar y ablandar la piel, mucosas y en nuestro caso, los labios. El emoliente más conocido es la vaselina. Otros emolientes habituales son la lanolina y la parafina, si bien hay personas que pueden presentar efectos alérgicos a alguno de estos compuestos y cada vez se usan menos.

Como colorantes su usan mayoritariamente derivados bromados de la fluoresceína. En función del contenido en bromo en la molécula obtenemos diferentes colorantes que pueden ir desde el amarillo al rojo.

Muchos de los colorantes empleados en cosmética son los mismos que los usados en la industria alimentaria, aunque preparados en forma de lacas insolubles para aumentar su persistencia. Entre ellos están el carmín (E120), la eritrosina o rojo xanteno (E127), el amaranto o colorante azoico rojo (E123), la tartracina o colorante azoico amarillo (E102).

 El colorante se fija a la piel a través de las proteínas de la misma
La particularidad de éstos colorantes es que reaccionan con las proteínas de la piel, fijándose a ella con lo que se consigue un oscurecimiento del color y a su vez aumentando su permanencia durante bastante tiempo.

 Para conseguir cubrir los pliegues que tenemos en los labios,  evitar el aspecto de resquebrajamiento y darle un aspecto más uniforme se usa mayoritariamente óxido de titanio (TiO2). A su vez, éste componente disminuye la intensidad del colorante.

Otro componente habitual es la presencia de micropartículas de polímero plástico en cuyo interior se encierran pequeñas cantidades de vitamina E y ácido fólico que se liberan poco a poco revitalizándola.
Si esas micropartículas se rellenan de polimetacrilato obtendremos un aspecto menos graso y y muy reflectante. Y si se rellenan de nitruro de boro se consigue en efecto perlado.

Los pintalabios con efecto de larga duración se consigue adicionándoles aceites de siliconas.

Según las modas o los efectos complementarios que se les quiera dar, los lápices de labios pueden contener protectores solares, aromas, opacificantes,  hidratantes, reepiteletizantes, etc.

Una vez que se tiene definida la composición con todas las propiedades que deseamos y el color elegido, se mezclan todos los componentes a temperatura suficiente para que las ceras y aceites estén fundidos. Se agitan durante el tiempo necesario para que se produzca una mezcla homogénea y se deja enfriar en moldes con la forma deseada.

 Así que los pintalabios no sólo ejercen una función estética sino que a la vez dan protección a una zona de nuestro cuerpo extremadamente frágil y a la vez tan poco cuidada.


Saber mas:

  • El dióxido de titanio se utiliza mucho como un pigmento blanco en pinturas exteriores por ser químicamente inerte, por su gran poder de recubrimiento, su opacidad al daño por la luz UV y su capacidad de autolimpieza. El dióxido también se ha empleado como agente blanqueador en esmaltes de porcelana, dando un acabado final de gran brillo, dureza y resistencia al ácido.

  • En mesopotamia utilizaban piedras semipreciosas trituradas en polvo y amalgamadas con grasas para dar color a los labios. También lo hicieron en las culturas del valle del Indo y los antiguos egipcios, que obtenían tras machacar distintos insectos un líquido de tonalidad rojiza.

  • El nitruro de boro es una sustancia de extremada dureza. Su aplicación industrial es en la elaboración de herramientas de corte para hierro y acero.

jueves, 10 de enero de 2013

Longitud del cabello (Problemas de Fermi)




¿Cuánto diríais que mide el cabello de una mujer si lo pusiéramos uno al lado de otro?

¿Difícil de calcular? ¿Imposible? Sí, seguro que sí, pero podemos dar un valor aproximado teniendo en cuenta cuatro datos básicos.

Esto es lo que se denominan “Problemas de Fermi”.

Enrico Fermi fue nobel de física y uno de los precursores de la investigación nuclear y partícipe del proyecto Manhattan que daría lugar al desarrollo de la bomba atómica y se hizo famoso en su entorno por ser capaz de obtener soluciones a problemas que parecían imposibles de resolver sin tener apenas datos.
 
Bien, vamos a por ello.

Imaginemos que la cabeza se aproxima a una esfera y que más o menos la mitad de ella está cubierta de pelo (¡algunos mas menos que más!)

Por lo tanto si la superficie de la esfera es S=4πr2
Si consideramos que mas o menos media cabeza (esfera) está cubierta de cabello)
Y si mas o menos el ancho de nuestra cabeza equivale a un palmo (unos 22-25 cm) tendremos una superficie de unos 750 cm2.

Ahora nos falta saber cuántos cabellos hay en un cm2. Como no creo que vuestra pareja, hermano/a o similares se preste a que les arranquéis un cm cuadrado de cabello, vamos a intentar estimar este dato.

Por observación de distintas zonas del cuero cabelludo y distintas personas se puede estimar que la proporción de cabellos oscila entre los 100-400 cabellos por cm2.

Algunos ni llegamos a esos valores medios, ¡que se le va a hacer! Somos la excepción que confirma la regla.
Bien, tomamos como término medio unos  200 cabellos por cm2 por lo que en total tenemos unos 150.000 cabellos!

Y ya sólo nos queda estimar cuánto mide un cabello. Si estimamos una media melena podríamos aproximar a unos 25 cm

Por lo tanto:  150.000 x 25 = 3.750.000 cm 

Es decir: 37,5 Km!

¿Hubierais dicho que podían medir una veintena de kilómetros? Yo creo que no, yo hubiera dicho que uno cientos de metros, a lo sumo un kilómetro.

Lo mas asombroso de éste tipo de cálculos es que sin apenas datos y con aproximaciones se pueden obtener datos bastante acordes con la realidad.

En éste tipo de problemas no importa el resultado exacto, se busca una estimación, un orden de magnitud. Y se utilizan más frecuentemente de lo que nos imaginamos.

En próximas entradas iré proponiendo alguno problemas más. ¿Os atrevéis a formular algún problema?

miércoles, 2 de enero de 2013

De almendras, cianuro y dulces




Bueno, pues ya han pasado las fiestas con sus desayunos, comilonas y cenas enlazadas unas con otras.

Y entre tantas comidas no debemos olvidar los aperitivos con sus patatillas, croquetas,  sus almendras… Sí, esas almendras tan sabrosas. Hasta que pillas con una amarga y se te queda cara de circunstancia y sin saber muy bien qué hacer.

¿Pero qué hace que una almendra sea amarga?
 
La almendra amarga contiene una sustancia llamada “amigdalina”. Cuando ingerimos una almendra con ésta sustancia,  nuestra saliva rompe la molécula en tres fragmentos: en glucosa, en bezaldehído(que es el que confiere el sabor amargo y característico, así como parte de su aroma) y ácido cianhídrico.

Éste ácido cianhídrico es el que da lugar al tan letal cianuro, uno de los venenos más potentes que existe.

Más de uno se le habrán puesto los ojos como platos!, pero que no cunda el pánico, difícilmente moriremos por la ingesta de esa almendra amarga que nos ha tocado.

Fórmula de la amigdalina
La cantidad de amigdalina por almendra es de aproximadamente 1 mg, siendo la dosis letal para un adulto de unos 100 g. de almendras amargas.

Así que si alguien estaba pensando suicidarse a base de almendras, no se si morirá antes por las contracturas musculares al hacer la muecas faciales por el mal sabor que por la cantidad de cianuro que pueda ingerir.

Suerte que la sustancia es detectada por nuestro paladar como amarga y nos pone en sobre aviso de su toxicidad!!

Una nota para los golosos.
He leído por ahí (no se si es cierto. Si hay algún repostero que me lo confirme) que hay recetas caseras de mazapán que para darle un sabor característico se incluye un 20 % de almendras amargas en la fórmula, así que cuidadín con atiborrarse…

Bueno, no seamos tan alarmistas. Vamos a hacer unos pequeños cálculos. Si con 100 g de almendras amargas es una dosis letal y en las recetas se pone un 20%, significa que deberíamos comernos medio kilo de mazapán de golpe!!! Creo que antes moriríamos de indigestión o algo parecido.

De todos modos averiguaré si en el proceso de cocción se altera o destruye la molécula.


Bueno, como podéis ver tampoco hay que alarmarse y podemos disfrutar de este manjar tanto en su variante salada como dulce

Saber mas…


  • Las almendras dulces que aún no han madurado (las que cogemos del arbol y todavía están verdes) contienen pequeñas cantidades de amigadalina. Por lo que no es conveniente abusar de su ingesta.

  •  Realmente lo que encontramos en las almendras es un amigdalósido que en contacto con las enzimas de la saliva da lugar a la amigdalina.

  •  He visto varias referencias por ahí que indican que la ingestión de 20 almendras amargas es letal para un adulto. De todos modos por cálculos estequiométrico me cuadra más la dosis de los 100 gr.

  •  El cianuro no es bioacumulativo. Es decir que pequeñas ingestas no se acumulan en el organismo y éste lo va eliminando. Así que no pasa nada si de pequeños ingerimos algunas almendras  con amigdalina, ya no están!!

  •  El benzaldehído es la sustancia que da ese sabor y olor característicos. En pequeñas dosis se usa en repostería y en los famosos caramelos que llevaban en su interior un chicle. ¿Los recordáis?

  • La amigdalina se encuentra de forma natural en las semillas del albaricoque, manzana, uva, sandías y ciertas nueces

sábado, 22 de diciembre de 2012

¿Porqué lloramos con las cebollas?



   Se acercan fechas de comidas y por lo tanto de pasar horas en la cocina y toda ayuda es poca.
           
  No sé por qué extraña razón (supongo que influirá mi habilidad innata) siempre me asignan el pelar y picar cebolla. 

Y la verdad es que, modestia aparte, se me da bastante bien, hasta que empiezo a llorar.

Y ahí es donde mi curiosidad me llevó a buscar cual es el motivo de que lloremos cuando cortamos cebollas.

Las cebollas tiene multitud de compuestos azufrados y entre ellos uno en especial que recibe el siguiente nombre: 

trans-(+)-S-(1-propenil)-L-cisteina sulfóxido (que trabalenguas, verdad)

Cuando pelamos o cortamos cebolla, rompemos las células liberándose una enzima llamada amilasa que reacciona con éste compuesto azufrado de nombre tan complicado

Esa reacción con la enzima produce entre otros compuesto una sustancia volátil que se llama propanotial.
Sí, ya sé que estoy poniendo demasiado nombres químicos, pero prometo que ya llego al final.

Pues bien, éste compuesto volátil puede llegar (y de hecho llega) a nuestro ojos. Allí, con la humedad del ojo, el producto se descompone entre otras cosas en ácido sulfúrico (sí habéis leído bien, el ácido que hay en las baterías) que es el que nos produce la irritación y sensación de picor. 

El ojo en un acto reflejo de defensa genera lágrimas para diluir y por lo tanto contrarrestar el efecto del ácido. ¡Y ahí nos tenéis a todos llorando como magdalenas! Curioso, ¿verdad?


¿Y que podemos hacer para evitar esto?

Bueno, os voy a proponer varias soluciones para dejar de llorar. Sí, ya sé que alguno con la excusa de que no paran de llorar se escaquean de tener que estar en la cocina, así que si eres uno/a de los aludidos no sigas leyendo y todo solucionado.
  •  Una de las opciones más efectivas es ponerte una máscara antigás. Ésta opción la recomiendo sí te encuentras solo/a en casa, mas que nada por evitar comentarios ofensivos. Ah!!!, y asegúrate de tener la cortina de la cocina echada, no sea cosa que te vea la vecina de enfrente y tu reputación vecinal disminuya varios puntos.
  • Una opción menos aparatosa pero igual de ridícula es ponerte una gafas de bucear (poco recomendable)
  • Si hay corriente de aire, ponte a cortar cebollas a favor de la corriente. Como la sustancia irritante es volátil, la corriente de aire se la llevará antes de llegar a los ojos. También sirve montar un ventilador!
  • Derivado del anterior es soplar o silbar mientras cortamos ya que generaremos una corriente que alejará el producto volátil de nosotros. (Cuidadín con hiperventilar que no queda muy bien desmayarse en la cocina).

Soluciones un poco más serias:
  • Humedecer el cuchillo con agua frecuentemente: Si el filo del cuchillo está humedecido, el producto volátil reaccionará con el agua y no nos llegará a los ojos.
  • Sumergir en el agua frecuentemente la cebolla. Por el mismo motivo que he explicado antes.
  • Minutos antes de cortar la cebolla ponerla en la nevera o congelador. La enzima que hemos comentado antes ralentiza su acción  a bajas temperaturas y por lo tanto no se liberarán tantos vapores irritantes.
Pues nada, ya sabéis lo que hay que hacer para evitar los abundantes lagrimeos culinarios. Aunque me sé más de uno/a que ocultará está información los más lejos posible de su pareja y poder seguir excusándose que lo pasa mal cortando y pelando cebollas.