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L’acetone è un solvente Balfour?

BLOG: LA CHIMICA E LA SOCIETA' - 29 agosto, 2025 - 12:47

Claudio Della Volpe

Qualcuno mi prenderà per scemo per questo titolo. Mi è venuto in testa dopo aver letto un articolo scritto da Roberto Burioni, il noto virologo, su Repubblica di qualche settimana fa e che vedete riprodotto in piccolo nella immagine qua sotto.

Ho pensato più o meno questo: se Burioni può attribuire ad un batterio ed alla sua scoperta un qualche ruolo decisivo o comunque importante nel processo che ha portato in un secolo alla nascita dello stato israeliano con l’espulsione di milioni di persone di etnia palestinese dalle loro case, allora è come se io attribuissi all’acetone prodotto dal batterio di Burioni un ruolo di solvente “politico” per ottenere la stessa dichiarazione, scritta da Lord Balfour e che segnò l’origine di quel processo.

Cosa scrive Burioni?

Burioni semplifica molto la questione (ed io riassumo ancora più per voi): l’Inghilterra entrata in guerra si accorge di aver bisogno di molto più acetone per produrre i propri proiettili, basati sulla cordite, un esplosivo deflagrante, dunque a basso potere esplosivo (onda d’urto che viaggia a meno della velocità del suono) costituito da una miscela di nitroglicerina, nitrocellulosa ed oli minerali (ce ne ha parlato in un post di parecchi anni fa il compianto Gianfranco Scorrano) estrusa sotto forma di filamenti sottili. Per produrli occorreva usare come solvente l’acetone, che però all’epoca si produceva a partire dalla decomposizione del calcio acetato ottenuto dalla distillazione del legno. La produzione avveniva in Germania ed Austria e dunque l’Inghilterra si trovò a secco durante la guerra. Ma in soccorso dell’Inghilterra arrivò il brevetto di un biochimico di religione ebraica, Chaim Weizmann, che lavorava in Inghilterra e che otteneva l’acetone tramite la fermentazione di sorgenti naturali, come le castagne dell’ippocastano, un prodotto di scarto; la soluzione andò così bene che l’Inghilterra riuscì ad aumentare enormemente la produzione di cordite. Il governo inglese fu grato a Weizman (che era uno dei capi del movimento sionista mondiale) e acconsentì (secondo Burioni) alla sua richiesta di aiutare il popolo ebraico a trovare una patria nel territorio che 2000 anni prima era stato sede di quella religione, (ma che all’epoca era abitato da centinaia di migliaia di palestinesi; la Palestina era una provincia dell’Impero Ottomano, che perse la guerra e fu smembrato).

Ma come stanno le cose? Cosa ne pensano gli storici? Fu veramente così “semplice”? Uno scambio fra acetone per usi bellici e dichiarazione Balfour?

Il 2 novembre 1917 il ministro degli esteri del Regno Unito il conte Arthur Balfour indirizzò una lettera a Lord Rothschild (banchiere famoso ma qui considerato come principale rappresentante della comunità ebraica del Regno Unito e referente del movimento sionista).

In essa, il governo britannico esprimeva il proprio sostegno alla creazione di un “focolare nazionale” per il popolo ebraico in Palestina, pur sottolineando il rispetto dei diritti civili e religiosi delle comunità non ebraiche già presenti nella regione. Tenete presente che la Dichiarazione Balfour è solo questo, una dichiarazione fatta da un ministro inglese ad un rappresentante di un movimento politico, non è un accordo internazionale come siamo abituati a dire oggi dopo un secolo di “legalità internazionale”; una promessa diciamo così fra le tante fatte dagli inglesi a destra e a manca per avere alleati in guerra.

Il termine sionista non è un termine offensivo, ma fa riferimento, come evincete dal testo della lettera, al nome ufficiale dell’omonimo movimento politico europeo; tale movimento era nato soprattutto dopo il caso Dreyfus in Francia per opera di Theodore Herzl; costui aveva scritto un libro in cui proponeva ai governi europei l’idea che si creasse uno stato ebraico (in una qualsiasi colonia delle potenze europee, oppure in Argentina) che sottraesse gli ebrei alle persecuzioni antisemite. Fu poi il fondatore, nel 1897, del movimento politico del sionismo, che si proponeva di far sorgere nei territori coloniali del mandato britannico della Palestina uno Stato ebraico. Agli inizi del 1900 propose infine lo schema Uganda per trovare un nuovo insediamento degli ebrei, anche in Uganda se necessario. Tutto ciò era, almeno in parte, basato sul concetto di autodeterminazione e ritorno degli ebrei alla loro terra “ancestrale”, intesa come la terra affidata loro dal loro dio. Queste posizioni non trovarono favore nella diaspora ebraica nel mondo mentre furono accolte con favore dai movimenti cristiano evangelici, soprattutto negli USA e in UK. Il sionismo è stato ed è in gran parte un movimento cristiano, basato sull’interpretazione letterale della Bibbia e che ha coperto un’assalto colonialistico al territorio palestinese (si veda per esempio qui).

Il testo qua sotto, scritto il 2 novembre, fu reso pubblico esattamente il 9 novembre ossia il giorno che gli italiani si attestarono sul Piave, dopo aver ceduto al nemico 250000 prigionieri e 2300 cannoni

Pochi giorni prima, il 23 ottobre 1917, il Comitato Centrale bolscevico aveva deliberato l’insurrezione armata che fu compiuta la sera del 6 novembre. Il 7 mattina alle 10 Lenin proclamava a Pietrogrado la presa del potere politico.

E’ impossibile non notare la coincidenza di questi tre avvenimenti che trasformeranno la storia futura.

In quei pochi giorni di inizio novembre 1917 vennero al pettine tutta una serie di contraddizioni.

Il movimento rivoluzionario in Russia coinvolgeva operai, contadini e soldati ed era iniziato nel febbraio con il rovesciamento dell’imperatore Nicola II Romanov e la nomina di un governo costituzionale; dopo la fallimentare offensiva di giugno e le giornate di protesta contro la guerra di luglio, il fronte era difficile da mantenere e dunque le forze degli Imperi centrali poterono muovere truppe e risorse dal fronte russo al fronte italiano, che per la sua struttura era il punto debole dello schieramento alleato e scatenare l’offensiva di Caporetto.

Il documento Balfour era in “lavorazione” da tempo, ma fu pubblicato proprio in corrispondenza di questi eventi che facevano temere ai governanti inglesi problemi di tenuta non solo bellica.

Nel suo libro Gerusalemme, il giornalista e storico inglese Simon Sebag Montefiore scrive:

“Nella primavera del 1917, l’America entrò in guerra e la Rivoluzione Russa rovesciò l’imperatore Nicola II. ”È chiaro che il governo di Sua Maestà era principalmente preoccupato di come mantenere la Russia nelle file degli Alleati“, spiegò uno dei principali funzionari britannici, e per quanto riguarda l’America, ”si pensava che l’opinione pubblica americana potesse essere influenzata favorevolmente se il ritorno degli ebrei in Palestina fosse diventato un obiettivo della politica britannica”. Balfour, in procinto di recarsi in America, disse ai suoi colleghi che “la stragrande maggioranza degli ebrei in Russia e in America sembra ora favorevole al sionismo”. Se la Gran Bretagna avesse potuto fare una dichiarazione filosionista, “saremmo stati in grado di portare avanti una propaganda estremamente utile sia in Russia che in America”.

Se la Russia e l’America non erano abbastanza urgenti, gli inglesi vennero a sapere che i tedeschi stavano prendendo in considerazione una loro dichiarazione sionista: dopotutto, il sionismo era un’idea tedesco-austriaca e fino al 1914 i sionisti avevano avuto sede a Berlino. Quando Jemal Pasha, il tiranno di Gerusalemme, visitò Berlino nell’agosto 1917, incontrò i sionisti tedeschi e il gran visir ottomano, Talaat Pasha, accettò con riluttanza di promuovere “una patria nazionale ebraica”. Nel frattempo, ai confini della Palestina, il generale Allenby stava segretamente preparando la sua offensiva.

Questi, e non il fascino di Weizmann, furono i veri motivi per cui la Gran Bretagna abbracciò il sionismo e ora il tempo era essenziale. «Sono un sionista», dichiarò Balfour, e forse il sionismo divenne l’unica vera passione della sua carriera. Anche Lloyd George e Churchill, ora ministro delle munizioni, divennero sionisti e quell’effervescente provocatore, Sir Mark Sykes, ora membro del Gabinetto, si convinse improvvisamente che la Gran Bretagna aveva bisogno dell’“amicizia degli ebrei di tutto il mondo” perché “con la grande comunità ebraica contro di noi, non c’è alcuna possibilità di portare a termine l’impresa”, ovvero la vittoria nella guerra.

Non tutti nel Gabinetto erano d’accordo e si scatenò una battaglia. “Che ne sarà del popolo di questo Paese?”, chiese Lord Curzon, ex viceré dell’India. Lloyd George sostenne che “gli ebrei potrebbero essere in grado di darci più aiuto degli arabi”. Il segretario di Stato per l’India, Edwin Montagu, ebreo tormentato, erede di una dinastia di banchieri e cugino di Herbert Samuel, sostenne con forza che il sionismo avrebbe probabilmente suscitato un aumento dell’antisemitismo. Molti magnati ebrei britannici erano d’accordo: Claude Goldsmith Montefiore, pronipote di Sir Moses, sostenuto da alcuni Rothschild, guidò la campagna contro il sionismo e Weizmann si lamentò che “considerava il nazionalismo al di sotto del livello religioso degli ebrei, tranne che come inglesi”…. “La Gran Bretagna fu in seguito accusata dagli arabi di cinico tradimento, per aver promesso contemporaneamente la Palestina allo sceriffo, ai sionisti e ai francesi, una perfidia che entrò a far parte della mitologia della Grande Rivolta Araba. Si trattò certamente di cinismo, ma le promesse fatte agli arabi e agli ebrei erano entrambe il risultato di una convenienza politica a breve termine, sconsiderata e urgente in tempo di guerra, e nessuna delle due sarebbe stata fatta in altre circostanze. Sykes insistette allegramente: “Ci siamo impegnati a favore del sionismo, della liberazione armena e dell’indipendenza araba”, ma c’erano gravi contraddizioni: la Siria era stata promessa specificamente sia agli arabi che ai francesi. Come abbiamo visto, la Palestina e Gerusalemme non erano state menzionate nelle lettere allo sceriffo, né la città era stata promessa agli ebrei. Sykes-Picot specificò una città internazionale e i sionisti acconsentirono: «Volevamo che i Luoghi Santi fossero internazionalizzati», scrisse Weizmann.

La Dichiarazione era stata concepita per allontanare gli ebrei russi dal bolscevismo, ma la notte prima della sua pubblicazione Lenin prese il potere a San Pietroburgo. Se Lenin avesse agito qualche giorno prima, la Dichiarazione Balfour non sarebbe mai stata emanata. ….“Ironia della sorte, il sionismo, spinto dall’energia degli ebrei russi – da Weizmann a Whitehall a Ben-Gurion a Gerusalemme – e dalla simpatia dei cristiani per la loro difficile situazione, fu ora tagliato fuori dagli ebrei russi fino alla caduta dell’Unione Sovietica nel 1991”

Insomma quello che si tira fuori da una breve disamina della letteratura storica è che la storia è un sistema complesso nel quale il rapporto causa effetto, per di più semplificato, come sembra piacere al collega Burioni non è il meccanismo fondamentale. Attribuire a singoli fatti, apparentemente casuali, le conseguenze di dimensioni mondiali che ne sono seguite appare veramente riduttivo, una favoletta per adulti, ma sostanzialmente inesatta.

La dichiarazione Balfour (che ripeto era solo una dichiarazione di intenti) fu il compimento e nello stesso tempo l’inizio di un processo storico che non era dovuto alla abilità e simpatia di Weizman, ma alle leggi di funzionamento della società umana organizzata nel cosiddetto “capitalismo”, che redistribuì le sue zone di influenza attraverso uno scontro bellico mondiale. L’impero di Sua Maestà britannica prometteva di appoggiare l’obiettivo di un movimento politico agli albori sperando di trarne guadagno (gli interessi inglesi per il controllo del petrolio nascevano allora, quando l’allora Ministro della Marina tale Winston Churchill, nel 1913, decise di spostare il combustibile delle navi da guerra dal carbone di cui l’Inghilterra aveva il controllo, ma che era al suo picco, al petrolio che doveva essere ottenuto dagli stati arabi al momento tramite il porto di Haifa, che fu non a caso luogo di uno dei primi attentati dell’Irgun ).

Nella conclusione di Guerra e Pace Tolstoj ebbe a scrivere:

Per la storia, il riconoscimento della libertà degli uomini come una forza che può influire sugli avvenimenti storici, cioè come una forza non soggetta a leggi, è la stessa cosa che per l’astronomia il riconoscimento della libera forza di movimento delle forze celesti.

Questo riconoscimento distrugge la possibilità dell’esistenza delle leggi, cioè di qualsiasi conoscenza. Se esiste anche un solo corpo che si muove liberamente, non esistono più le leggi di Keplero e di Newton e non esiste più nessuna rappresentazione del movimento dei corpi celesti. Se esiste una sola azione libera dell’uomo, non esiste alcuna legge storica e alcuna concezione degli eventi storici.

Per la storia esistono linee di movimento delle volontà umane, un’estremità delle quali si nasconde nell’ignoto, mentre all’altra estremità si muove nello spazio, nel tempo e in dipendenza dalle cause la coscienza della libertà che hanno gli uomini nel presente.

Quanto più si apre davanti ai nostri occhi questo spettacolo del movimento, tanto più evidenti sono le leggi di questo movimento. Cogliere e definire queste leggi è il compito della storia.”

Consultati:

Acetone e altre storie.

10.1021/ie50336a020  Cooley su Industrial and Engineering Chemistry, 29,1399 (1937)

Jerusalem, the biography. Simon Sebag Montefiore, Ed. A.A. Knopff, 2011 p.1047 sgg

Rashid Khalidi – Palestina. Cento anni di colonialismo, guerra e resistenza-Laterza (2025)

Jean-Pierre Filiu – Perché la Palestina è perduta ma Israele non ha vinto. Storia di un conflitto (XIX-XXI secolo)-Einaudi (2025)

Ilan Pappé – Brevissima storia del conflitto tra Israele e Palestina. Dal 1882 a oggi-Fazi (2024)

Tolstoj, Guerra e Pace, ed Garzanti, p. 3816

Self-initiated radical leaching for the green recovery of precious metals

Chemical News - 28 agosto, 2025 - 10:12
Green Chem., 2025, Accepted Manuscript
DOI: 10.1039/D5GC02561C, PaperChenchen Zhu, Anting Ding, Chuanying Liu, Chengliang Xiao, Ming Li
Palladium (Pd) and platinum (Pt) are widely used precious metals (PMs) in modern industrial catalysis, yet their recovery from spent catalysts remains a challenge. In this work, we demonstrate a...
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Additively manufactured electrochemical platforms from reclaimed ground tire rubber for environmental monitoring

Chemical News - 28 agosto, 2025 - 10:12
Green Chem., 2025, Accepted Manuscript
DOI: 10.1039/D5GC02259B, PaperGilvana P. Siqueira, Agata Rodak, Raquel G. Rocha, Tomasz Swebocki, Mateusz Cieślik, Eduardo Mathias Richter, Krzysztof Formela, Jacek Ryl, Rodrigo Alejandro Abarza Munoz
Plastic waste poses a serious threat to ecosystems and human health. Similarly, the increasing use of automobiles has led to a rise in discarded tires, exacerbating environmental concerns. However, repurposing...
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A CNT-connection strategy of coupling ZnS and a CoFe alloy in ORR/OER catalysts of rechargeable zinc–air batteries

Chemical News - 28 agosto, 2025 - 10:12

Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC02131F, PaperJiankun Li, Shuhe Kang, Huize Zhang, Jincai Yang, Pengfei Wan, Zheng Li, Shang Wu, Yuzhi Sun, Quanlu Yang
FeCo-S/Z8-NC integrates CNTs, ZnS, a CoFe alloy and sp3 defect carbon with CNTs, forming a protective armor while enabling fast electron transport. The FeCo-S/Z8-NC-based zinc–air battery exhibits an open circuit potential of 1.56 V.
To cite this article before page numbers are assigned, use the DOI form of citation above.
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Catalytic Reductive Conversion of Polyethylene Terephthalate (PET) Plastic Waste into Fuels, Valuable Chemicals and Degradable Polymers

Chemical News - 28 agosto, 2025 - 10:12
Green Chem., 2025, Accepted Manuscript
DOI: 10.1039/D5GC03083H, Tutorial ReviewJingyu Liu, Shuyan Yi, Jingwen Cheng, Sibao Liu
Polyethylene terephthalate (PET) is the most widely used synthetic polyester; however, a significant portion of its waste accumulates in landfills, oceans, and incinerators, posing severe environmental and health risks. Chemical...
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Heterostructure of hollow MoSe2@CoSe for stable sodium storage

Chemical News - 28 agosto, 2025 - 10:12

Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC03294F, PaperKai Yang, Wenrui Zhang, Qinghua Deng, Zhiqian Li, Jiancheng Zhang, Quanli Liu, Hao Mo, Nan Zhu
An exquisite hierarchical heterostructure of MoSe2@CoSe significantly promotes sodium-ion storage kinetics, lowers the ion diffusion barrier, and improves structural stability during long-life cycles.
To cite this article before page numbers are assigned, use the DOI form of citation above.
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Unveiling the five-membered ring structures in “soft” coke deposits on Fe–Ni catalysts: formation mechanisms and implications for biomass catalytic reforming

Chemical News - 28 agosto, 2025 - 10:12

Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC02932E, PaperWenkai Lang, Jin Deng, Xin Liu, Zaiyu Yang, Ruxia Zhang, Honghong Liu, Keyuan Sun, Shenfu Yuan
A five-membered ring structure in coke deposits was proposed, and cyclopentanone was identified as the key intermediate in the formation of this structure. The reaction mechanism from real biomass to catalyst coke deposits was sorted out.
To cite this article before page numbers are assigned, use the DOI form of citation above.
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Porous liquids for gas capture and separation: recent progress and future aspects

Chemical News - 28 agosto, 2025 - 10:12

Green Chem., 2025, 27,9820-9845
DOI: 10.1039/D5GC03111G, Critical ReviewLisha Sheng, Hailong Ning, Yi Wang, Chengyi Li, Shengtao Huang, Yuquan Zhang, Bo Xu, Zhenqian Chen
Porous liquids are a novel class of porous materials that integrate the permanent porosity of solids with the fluidity of liquids.
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Boosting the sustainable recycling of spent lithium-ion batteries through mechanochemistry

Chemical News - 28 agosto, 2025 - 10:12

Green Chem., 2025, 27,9917-9926
DOI: 10.1039/D5GC02354H, PaperShubin Wang, Shuxuan Yan, Zihao Chen, Yudie Ou, Binod Mahara, Xiangping Chen, Ying Yang, Tao Zhou
Mechanochemistry, with low energy and reagent use, minimizes secondary waste and offers a scalable, sustainable route for closed-loop recycling of complex spent LIBs, aligning with the principles of green chemistry and the circular economy.
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One-pot one-step enzymatic synthesis of 5-(aminomethyl)-2-furancarboxylic acid from 5-(hydroxymethyl) furfural

Chemical News - 28 agosto, 2025 - 10:12

Green Chem., 2025, 27,9895-9905
DOI: 10.1039/D4GC06452F, PaperOpen Access Open Access Creative Commons Licence&nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Eleonora Fornoni, Ammar Al-Shameri, Pablo Domínguez de María, Volker Sieber
An aromatic polyamide monomer was synthesized from renewable resources through enzymatic catalysis in a one-pot one-step reaction.
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Radical reductive formylation of N-heteroarenes with formic acid under catalyst- and solvent-free conditions

Chemical News - 28 agosto, 2025 - 10:12

Green Chem., 2025, 27,9906-9916
DOI: 10.1039/D5GC01788B, PaperShaofeng Pang, Qi Wei, Junxi Liang, Liqun Jiang, Xinyun Guan, Bolin Xia, Rong Shang, Yanbin Wang, Yujing Zhang
A catalyst- and solvent-free system for reductive formylation of N-heteroarenes with formic acid was developed via a radical-mediated hydrogen transfer strategy to obtain N-formyl-heterocycles.
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Che cosa è l’altermagnetismo?

BLOG: LA CHIMICA E LA SOCIETA' - 23 agosto, 2025 - 09:37

Claudio Della Volpe

L’anno scorso un nuovo termine è venuto ad incrementare la confusione che già esisteva a proposito del magnetismo; sfido chiunque dei miei pochi lettori a negare che parlare di magnetismo comporti sempre un certo grado di difficoltà.

Il termine cui alludo è altermagnetismo, inventato nel 2024 in un lavoro pubblicato su Nature; un successivo lavoro su un’altra rivista della galassia Nature una review aiuta a farsi un’idea, ma c’è anche qualche articolo divulgativo, che consiglio caldamente.

Ovviamente devo ripartire da un poco prima per raccontarvi la cosa. Dedicatemi qualche minuto casomai sotto l’ombrellone.

Prima cosa da ricordare. Si dice spesso che il magnetismo (B) è un effetto relativistico del campo elettrico (E) (B ed E sono vettori), ossia frutto del fatto che la velocità con cui il campo si espande è finita, non infinita e dunque se ne vedono le variazioni, i gradienti; questa descrizione sia pure utile non è completamente corretta e dunque si dovrebbe parlare di campo elettromagnetico, in cui i due componenti interagiscono reciprocamente a causa della relatività, ma non solo. Dire che tutto il magnetismo è “solo un effetto relativistico dell’elettricità” funziona bene per campi statici generati da cariche in moto (tipo i fili con corrente), ma non per configurazioni in cui E e B sono coesistenti e accoppiati dinamicamente, come avviene nelle onde elettromagnetiche, dove vale invece la classica immagine delle due oscillazioni perpendicolari.

Fig. 1 Un’onda elettromagnetica (sinusoidalepolarizzata linearmente) che si propaga nella direzione +z in un mezzo omogeneo, isotropo e senza perdite (come potrebbe essere il vuoto). Il campo elettrico E → (frecce blu) oscilla nella direzione ±x, mentre il campo magnetico B → (frecce rosse) – ortogonale ad E → – oscilla nella direzione ±y, in fase con il campo elettrico.

Seconda cosa da ricordare. Ci sono tre vettori che esprimono il campo magnetico, indicati dai simboli B, H e M; in sostanza, H è il campo sorgente, M quello indotto all’interno di un materiale ed infine il campo B è il campo finale modificato dall’effetto della magnetizzazione del materiale, e infatti la loro relazione è la seguente

B = μ₀ * (H + M)

Dove: 

  • μ₀: è la permeabilità magnetica del vuoto.
  • M: è la magnetizzazione del materiale, che rappresenta la risposta del materiale al campo magnetico.

Se la magnetizzazione M è nulla o bassa allora rimane una sostanziale proporzionalità fra B ed H

 B = μ₀ *H

Ed inoltre esiste una relazione fra M ed H         M = χ*H

in cui il termine di proporzionalità adimensionale può essere positivo, nullo e negativo e prende il nome di suscettività magnetica del materiale. Possiamo adesso introdurre tutti quegli aggettivi che rendono complessa la descrizione del magnetismo, guardatevi la figura qui sotto e le sue scale logaritmiche!!

Fig.2 Diversi casi di suscettibilità magnetica nei materiali secondo ChatGPt-5 free in scala symlog. I valori sono indicativi. Si tenga presente che i rapporti di suscettività dipendono anche dalla temperatura.

A questo punto, forti del nostro breve ricordo generale della descrizione del magnetismo possiamo introdurre qualcosa di più. Da dove si origina?

Dai campi magnetici delle particelle costituenti (elettroni soprattutto, i nuclei ce l’hanno ma è molto più debole, noi chimici ci facciamo l’NMR).  Se guardiamo agli elementi della tavola periodica possiamo classificarli in modo schematico come nella figura qui appresso.

Fig. 3 Il magnetismo nella tavola degli elementi.

I materiali, a livello microscopico possono essere formati da atomi o molecole aventi un momento magnetico diverso da zero: questo si può verificare in quanto la materia contiene elettroni, che sono dotati di momento magnetico.

Le categorie riportate nella figura /diamagnetismo, paramagnetismo, etc) sono valide non solo per gli elementi ma più in generale per tutti i composti chimici che vengono classificati come descritto qui di seguito.

I materiali diamagnetici sono per esempio rame, oro, argento, zinco, ossido di alluminio, cloruro di sodio. In questi gli elettroni occupano completamente i livelli energetici e non ci sono elettroni spaiati; quando sono sottoposti ad un campo magnetico esterno il loro moto viene comunque perturbato ma in modo diverso: quelli che si muovono in una direzione vengono accelerati e gli altri rallentati e si crea un campo magnetico che si oppone a quello esterno (legge di Lentz); in complesso la suscettività è piccola e negativa.

Tenete presente che in fisica classica la spiegazione che abbiamo dato non esiste, i materiali diamagnetici sono già oggetti da meccanica quantistica.

Nel caso invece che ci siano elettroni spaiati, ma isolati, non accoppiati, a causa della struttura del materiale e dell’effetto della temperatura ambiente, il materiale non presenta momento magnetico proprio, ma se sottoposto ad un campo esterno si allinea ad esso, sia pur debolmente. In questo caso abbiamo i materiali paramagnetici, come per esempio alluminio, cromo, sodio, titanio, ossigeno o composti come cloruro di cromo, solfato di manganese.

Il paramagnetismo dell’ossigeno, del tutto inatteso, ne rivela la peculiare struttura elettronica (tre coppie di legame ed una di antilegame, i cui due elettroni spaiati rendono l’ossigeno nello stato fondamentale paramagnetico). Ne abbiamo parlato altre volte.

I valori della suscettività sono bassi in entrambi i casi, ma negativi per i diamagnetici e positivi per i paramagnetici.

Ci sono casi di materiali con suscettività elevate e sono questi i materiali ferromagnetici, detti così a causa del fatto che l’esempio più importante è il ferro, da cui dipende così tanta parte della nostra tecnologia. In questo caso non solo ci sono elettroni spaiati ma anche un elemento strutturale: la distanza fra gli elettroni spaiati è opportuna a favorire il loro allineamento; infatti, se ci si fa i conti esatti, in alcuni materiali allineare gli spin di elettroni isolati abbassa l’energia del sistema e dunque ne favorisce l’esistenza. Questo può avvenire se tale abbassamento abbassa l’energia più di quanto l’energia termica tenda a disturbare il fenomeno. Dunque esiste una temperatura detta di Curie, sopra la quale l’allineamento è sfavorito.

Ma sotto quella temperatura esisteranno domini dell’ordine dei micron con gli spin allineati (ma in direzioni diverse per ogni dominio, detto dominio di Weiss) e l’applicazione del campo esterno H è in grado di allinearli tutti al campo stesso. La suscettività acquista dunque un valore elevato dell’ordine anche di migliaia di volte. È il caso di ferro, cobalto e nickel o anche leghe opportune come il permalloy. Cessato il campo esterno l’allineamento rimane e ha una durata anche lunga. In generale questi materiali mostrano di essere sorgenti di campo magnetico proprio per questo motivo (in Natura sono poi immersi nel campo magnetico terrestre e dunque la sorgente che li fa accoppiare esiste sempre).

Esistono anche materiali con elettroni spaiati in cui la struttura cristallina (di solito costituita di specie ioniche diverse) è tale che per quelle distanze e combinazioni l’energia minima si ha quando nei domini gli spin isolati negli atomi e molecole sono anti-allineati; in questo caso il campo magnetico spontaneo è nullo se i singoli atomi o ioni sono in egual numero; ma se sono in numero diverso allora avrò anche qui un campo magnetico residuo come nei ferromagnetici. Tali materiali vengono definiti ferrimagnetici (ossidi di ferro, di titanio e di ferro e titanio (ilmeniti)), con suscettività anche elevate.

Nel caso di egual numero di spin diversi avrò l’antiferromagnetismo, ossia la suscettività sarà nulla o quasi a bassa temperatura perché in ogni condizione i campi dei domini tenderanno ad annullarsi. La temperatura critica si chiama qua di Neel.

Fig.4 Ordinamento degli spin nei domini di una materiale antiferromagnetico.

Nella figura 2 si vede che il cromo ha queste caratteristiche.

Di passaggio noto che nei materiali superconduttori la suscettività è pari a -1 in quanto il campo magnetico è come “espulso” dal materiale mentre è superconduttore; ma mi fermo qua perché l’argomento ci porterebbe troppo lontano.

E arriviamo finalmente all’altermagnetismo.

Qualcuno di recente ha notato uno strano fenomeno; che ci sono materiali come l’ossido di rutenio o il tellururo di manganese (entrambi composti ionici) in cui la suscettività magnetica nulla nasce da una diversa condizione.

Gli atomi con momento magnetico opposto sono accoppiati dalla rotazione dei cristalli o dalla simmetria speculare come nella figura seguente:

Fig. 5 Pattern magnetico e cristallino altermagnetico nel tellururo di manganese altermagnetico (MnTe, a sinistra) e nel biossido di rutenio (RuO 2 , a destra).

Come va la suscettibilità negli altermagneti?

Gli altermagneti, pur essendo antiferromagnetici a livello microscopico, presentano una suscettibilità magnetica che può variare in modo significativo a seconda della temperatura e della struttura del reticolo. A differenza degli antiferromagneti classici, dove la suscettibilità raggiunge un massimo alla temperatura di Néel (temperatura di transizione tra lo stato ordinato e quello disordinato), gli altermagneti possono mostrare comportamenti più complessi. La suscettibilità magnetica degli altermagneti può essere influenzata da diversi fattori, tra cui: temperatura, struttura del reticolo e interazioni magnetiche.

Cogliere la differenza fra antiferromagneti e altermagneti può non essere banale; il tellururo di manganese è stato per anni classificato antiferromagnetico. Poi l’anno scorso una collaborazione internazionale (Accademia ceca delle scienze, EPFL, PSI, Università di Nottingham e altri) si è concentrata sul tellururo di manganese (MnTe). Hanno utilizzato la spettroscopia avanzata di fotoemissione risolta in spin presso strutture a raggi X di sincrotrone (la Swiss Light Source e la svedese MAX IV) per sondare MnTe. Alla fine del 2024, hanno riferito su Nature che le bande elettroniche di MnTe sono effettivamente “spin-split”, il che significa che i livelli di energia per gli elettroni di spin-up divergono da quelli per gli elettroni di spin-down. È importante sottolineare che MnTe non ha magnetizzazione netta (gli spin sugli atomi di Mn vicini si annullano). Questa combinazione di magnetizzazione netta evanescente e degenerazione di spin rotto è esattamente ciò che la teoria prevede per gli altermagneti, ed è qualcosa che un antiferromagnete convenzionale non può fare.

Fig 6 Struttura cristallina del MnTe con due sottoreticoli a spin opposto (MnA e MnB) e possibili trasformazioni di trasposizione dei sottoreticoli contenenti un riflesso nello spazio reale o una rotazione sestupla.

S. Lee et al., “Broken Kramers degeneracy in altermagnetic MnTe,” Phys. Rev. Lett. 132, 036702 (2024).

Ma questa apparentemente sottile differenza può essere importante?

Diciamolo teoricamente: Possiamo dire che un altermagnete è magneticamente “invisibile” esternamente ma internamente polarizzato. Gli esperimenti hanno confermato questo vedendo la divisione della banda in MnTe senza magnetizzazione netta. Quindi, se si invia una corrente attraverso un altermagnete in una particolare direzione, può essere fortemente polarizzata in spin (tutto in uno spin), simile alla corrente di un ferromagnete.

Diciamolo praticamente: una memoria basata sugli altermagneti sarebbe molto più veloce, stabile ed efficiente energeticamente di una attuale perché funzionerebbe nel campo dei THz, dunque 1000 volte più veloce di quella del computer che sto usando adesso, sarebbe maggiormente protetta dai campi vicini e dunque potrebbe essere più piccola e implicherebbe correnti di gran lunga inferiori. In effetti questa sarebbe una applicazione spintronica come si dice oggi, ossia basata sullo spostamento di spin non su correnti elettroniche.

Il prossimo passo è capire quante sostanze altermagnetiche esistono e rifare le figure 2 e 3 per bene. Vedremo.

Consultati.

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una presentazione molto brillante di Daniele Di Gioacchino dell’INFN di Frascati

https://www.professormattw.com/post/altermagnetism-the-third-form-of-magnetism-unveiled

un’articolo divulgativo sul tema altermagnetismo

https://en.wikipedia.org/wiki/Altermagnetism

https://www.mdpi.com/2673-8724/5/3/17

https://www.nature.com/articles/s41535-025-00756-5

una review sul tema altermagnetismo

Electrocatalytic hydrodeoxygenation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-dimethylfuran over POx modified Cu electrocatalyst: the promoting role of POx

Chemical News - 22 agosto, 2025 - 10:10
Green Chem., 2025, Accepted Manuscript
DOI: 10.1039/D5GC02693H, PaperYiwei Zhao, Chao Zhang, Zuhang Jin, Cheng Tao, Tingting Xiao
Conversion of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) to 2,5-dimethylfuran (DMF) by electrocatalysis is significant but challenging. The Cu-POx catalyst (CuP-CF-350-H) synthesized by the simple electrodeposition show high efficiency for C-O cleavage by suppressing...
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Machine learning-guided engineering of chalcone synthase enables high-selectivity phloretin biosynthesis in yeast

Chemical News - 22 agosto, 2025 - 10:10

Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC03435C, PaperMei Li, Canyu Zhang, Hui Liang, Boyang Wu, Wenxi Yu, Guangjian Li, Yufei Cao, Wen-Yong Lou
Machine learning-guided engineering of chalcone synthase effectively overcomes substrate promiscuity, enabling highly selective biosynthesis of phloretin in yeast, and provides a framework for the microbial production of high-value natural products.
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Recycling of anhydride-cured epoxy resin-based carbon fiber-reinforced composites via a β-phenethyl alcohol/TBD catalytic system

Chemical News - 22 agosto, 2025 - 10:10

Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC02625C, PaperRenlong Min, Chenyu Zhang, Haijuan Kong, Shuo Liu, Ziyao Peng
A sustainable β-phenethyl alcohol/TBD system enables rapid, high-quality recycling of carbon fibers from anhydride-cured epoxy composites, with clear identification of degradation products.
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Electrocatalytic oxidation of biomass-derived chemicals using non-precious metal catalysts: design strategies, performance characteristics and perspectives

Chemical News - 22 agosto, 2025 - 10:10

Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC00719D, Critical ReviewHaoyun Wang, Xiaoyun Li, Chuanling Si
This review systematically summarizes the advancements in non-precious metal catalysts for biomass electrocatalytic oxidation focusing on reaction mechanisms and performance improvements in furfural, HMF, glycerol and glucose oxidation.
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Integration of metabolic and bioprocess engineering for the production of β-ketoadipic acid from glucose and xylose by Pseudomonas putida

Chemical News - 22 agosto, 2025 - 10:10

Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC01813G, PaperOpen Access Open Access Creative Commons Licence&nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported Licence.Gabriel M. Rubinstein, Sekgetho C. Mokwatlo, Louis Chirban, Ariel R. Lepard, Morgan A. Ingraham, Kelsey J. Ramirez, Hoon Choi, Patrick O. Saboe, Davinia Salvachúa, Christopher W. Johnson, Gregg T. Beckham
β-Ketoadipic acid, an intermediate in aerobic microbial aromatic catabolism suitable as a monomer in performance-advantaged biopolymers, was produced at a high titer, rate, and yield from glucose and xylose in P. putida with in situ product recovery.
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Sustainable synthesis of nitrogen-containing chemicals from biomass-derived carbonyls: catalytic strategies and mechanistic perspectives in multicomponent systems

Chemical News - 22 agosto, 2025 - 10:10

Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC02853A, Critical ReviewOpen Access Open Access Creative Commons Licence&nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Zhisen He, Shanjian Liu, Fernando Cardenas-Lizana, Dongmei Bi, Aimaro Sanna
Thermochemical catalytic conversion of biomass-derived compounds to high-value nitrogen-containing chemicals via reactive carbonyl intermediates, multifunctional catalysts, and pathway-selective strategies under multicomponent system conditions.
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Cesium chemistry enables microporous carbon nanofibers with biomimetic ion transport channels for zinc-ion capacitors

Chemical News - 22 agosto, 2025 - 10:10

Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC02376A, PaperZhenye Yin, Xuan Luo, Qian Zhang, Guangjie Yang, Chunmei Zhang, Zhenlu Liu, Xue Li, Jian Song, Haoqi Yang, Shuijian He
This work presents a sustainable “cesium chemistry” strategy to directly convert cellulose acetate into microporous carbon nanofibers with biomimetic ion channels, enabling efficient Zn2+ storage and high-performance zinc-ion capacitors.
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Ecotoxicity of binary mixtures of cholinium-based ionic liquids and salts to microalgae

Chemical News - 22 agosto, 2025 - 10:10

Green Chem., 2025, Advance Article
DOI: 10.1039/D5GC02838H, PaperOpen Access Open Access Creative Commons Licence&nbsp This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Fátima Jesus, Joana L. Pereira, Sónia P. M. Ventura, João A. P. Coutinho, Fernando J. M. Gonçalves, Ana M. M. Gonçalves
Mixtures of cholinium-based ILs and salts may pose lower environmental hazards than anticipated from the toxicities of their individual components.
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