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Foto della Bicicletta vista da Pandora

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Spiego a Pandora la bicicletta

Dopo aver spiegato a Pandora com’era fatto il portone d’ ingresso e avergli fatto verdere una foto di un portone di ingresso  , io dissi a Pandora – adesso come ti avevo detto ti spiego la bicicletta e poi domani te ne faccio apparire una e ti imparo ad andarci e Pandora disse – Grazie Marcello . Dopo pochi minuti io iniziai a spiegare a Pandora tutto quello che c’ e da sapere sulla bicicletta – « Ogni volta che vedo un adulto in bicicletta penso che per l’Uomo ci sia ancora speranza »

 (H.G. Wells)

 

La bicicletta è un veicolo a propulsione muscolare umana costituito da un telaio cui sono vincolate due ruote allineate una dietro l’altra e dotato di un sistema meccanico per la trasmissione della potenza alla ruota motrice. Il suo nome viene comunemente abbreviato in bici ma sono noti anche altri sinonimi come ciclo e biga (o cancello nel caso di mezzi poco performanti o dall’aspetto estetico non accattivante). Sul piano delle norme e soprattutto del Codice della strada italiano, la bicicletta rientra nella più ampia categoria dei velocipedi e per questo viene spesso descritta con questo termine nei verbali delle forze dell’ordine e in altri atti ufficiali.

 

Storia

 

Il termine “bicicletta” nacque in Francia verso la fine degli anni 1860 e rimpiazzò il termine velocipede dal modello della High Bicycle in poi.

 

Descrizione

 

Struttura e componenti

 

Nel corso della sua lunga storia furono molti i tentativi di introdurre variazioni nella struttura della bicicletta, vuoi per migliorarne l’efficienza alla luce dei progressi scientifici (della biomeccanica in particolare), vuoi per esperimenti di design, ma nonostante ciò la struttura generale della bicicletta può ormai essere considerata cristallizzata e si trova sostanzialmente immutata in tutte le numerose tipologie in cui si declina al giorno d’oggi.

 

L’elemento portante è costituito dal telaio. Su questo trovano alloggiamento le numerose componenti che consentono il funzionamento del mezzo. Queste componenti possono essere raggruppate in una serie di sistemi che assolvono ciascuno ad una specifica funzione. Lo sterzo, costituito dalla forcella che regge la ruota anteriore collegata mediante un canotto (o pipa) inclinato in avanti al manubrio, consente di variare la direzione della ruota anteriore rispetto all’asse longitudinale del mezzo consentendo di eseguire le curve. La forcella dello sterzo funge da punti di aggancio della ruota anteriore, mentre il carro posteriore del telaio regge la ruota posteriore alla quale il conducente impartisce il movimento mediante la trasmissione, che in molte tipologie di bicicletta è associata ad un cambio di velocità, costituito da ingranaggi multipli sulla ruota posteriore ed eventualmente sulla corona, o più raramente da sistemi di ingranaggi contenuti nel mozzo della ruota posteriore (cambio epicicloidale). Sulla ruota posteriore è normalmente montato un meccanismo di ruota libera, che permette alla ruota posteriore di girare (nel solo senso di marcia) indipendentemente dal movimento dei pedali, consentendo alla bicicletta di avanzare per inerzia. Alcune biciclette montano invece il cosiddetto scatto fisso, inizialmente caratteristico delle bici da pista usate nei velodromi senza freni e senza cambio, ma che ultimamente trova sempre maggiore diffusione anche per l’uso su strada ad opera dei cosiddetti “bike messengers”, ovvero fattorini in bicicletta, popolari in diverse grandi città, che lo prediligono per l’efficienza meccanica, per l’affidabilità e poiché richiede pochissima manutenzione. Molti ciclisti infine ne apprezzano il contatto diretto con la strada che trasmette e lo giustificano con motivazioni filosofiche.

 

La maggior parte delle biciclette è inoltre dotata di un impianto frenante che può agire sul mozzo della ruota (a disco o a tamburo) o sui cerchioni (a bacchetta, cantilever, v-brake, … ). I comandi dei freni sono normalmente sul manubrio. Esiste anche un comando di freno a contropedale, poco diffuso in Italia, che attiva un freno generalmente a tamburo se i pedali vengono ruotati in direzione opposta al movimento.

 

Il conducente viaggia normalmente in posizione seduta su una sella o sellino di forma approssimativamente triangolare, posta leggermente arretrata rispetto alla verticale del movimento centrale e collegata al telaio mediante un tubo detto reggisella o canotto della sella che scorrendo all’interno del piantone consente la regolazione dell’altezza della sella. Da questa posizione, gode di una ottima visuale sull’ambiente circostante e sull’eventuale traffico.

 

Per ridurre l’attrito delle parti in movimento, vengono utilizzati cuscinetti a sfere. Sul mozzo delle ruote sono realizzati avvitando sui perni supporti a forma di cono con la superficie concava, su cui scorrono le sfere, trattenute in apposite cavità realizzate nel mozzo. I cuscinetti sono presenti anche sul movimento centrale, sui pedali, sullo sterzo, sul meccanismo di ruota libera.

 

Categorie

 

Queste sono le principali categorie della bicicletta:

 Bicicletta da uomo: telaio “a diamante”, seduta verticale;

 Bicicletta da donna: telaio a U, aperto, seduta verticale;

 Bicicletta pieghevole: sia per uomo che per donna, ma con il telaio pieghevole in una o più parti per un trasporto più agevole, soprattutto su automobili.

 

A seconda dell’uso vi sono le seguenti sottocategorie:

 Biciclette da passeggio (robuste, dotate di parafanghi e paracatena, spesso monomarcia)

 Bici da turismo (comoda e con accessori per lunghi viaggi)

 City bike (da città) (un compromesso tra robustezza, comodità ed efficienza meccanica, generalmente ricca di accessori)

 Tandem (bicicletta per due o più persone)

 Bicicletta reclinata: ha il telaio di forma diametralmente diversa, trazione posteriore o anteriore, utilizzo di un sedile al posto del sellino, postura più o meno distesa a seconda dell’uso (generalmente dai 20 ai 50 gradi);

 Biciclette sportive (robuste e adibite ad ambizioni sportive)

 Bicicletta da corsa (superleggera, priva di accessori, utilizzata per praticare ciclismo su strada o per quotidiani allenamenti sportivi)

 Bicicletta da pista (priva di freni e cambio, dotata di scatto fisso, usata nei velodromi, esclusivamente da uomo)

 BMX (piccola, quasi sempre monomarcia, utilizzata per esibizioni acrobatiche)

 Mountain bike (particolarmente robusta, dotata di cambio ad ampia escursione e utile per i percorsi sterrati)

 

Le biciclette reclinate, generalmente abbinate all’utilizzo di una carenatura aerodinamica, sono i più veloci veicoli a propulsione umana (HPV, Human Powered Vehicle) e detengono sostanzialmente tutti i record di velocità in questa categoria: 130,36 km/h nei 200 m (Sam Whittingham, 2004) e 85,991 km nel record dell’ora (Fred Markham, 2006).

 

Per le biciclette esiste una gamma infinita di accessori e personalizzazioni: parafanghi e paracatena (carter), luci a dinamo o elettriche, computer di bordo, portapacchi, borse e cesti per il trasporto di oggetti, sound system ambulanti (a batteria o a dinamo), campanelli e trombe per la segnalazione acustica, abbigliamento specializzato: scarpe, pantaloni imbottiti, tute, caschi, guanti, manubri e selle di ricambio, indicatori di direzione e di frenata…

 

Esistono anche accessori per integrare la propulsione umana con l’energia di un motore elettrico o a scoppio, e biciclette progettate e costruite per integrare queste tecnologie.

 biciclette a pedalata assistita: bicicletta dotata di una batteria ricaricabile, posta in una apposita custodia che ne consente l’utilizzo e l’estrazione, per una comoda ricarica dalla rete elettrica domestica. La normativa prevede che il motore venga attivato dalla pedalata e si spenga allorché la pedalata viene sospesa. Tali biciclette sono esenti da omologazione (direttiva europea 2002/24/CE, art. 1, punto h) e, contrariamente ai ciclomotori, non richiedono il pagamento di un bollo di circolazione, né assicurazione, né uso obbligatorio del casco. In Italia la velocità massima sviluppabile da una bicicletta a pedalata assistita è fissato dal Codice della Strada a 25 km/h. Il motore può essere direttamente accoppiato ad una ruota (spesso quella anteriore) mediante ruote in gomma che fanno attrito sul cerchione, oppure collegato alla catena, oppure essere integrato nel mozzo della ruota stessa. Questi ausili possono essere usati più o meno occasionalmente per superare salite o per incrementare la velocità. Le case costruttrici affermano che mezzi di questo tipo possono coprire distanze fino a 50–80 km. Per viaggi lunghi si possono prevedere una o più batteria di scorta.

 bicicletta fotovoltaica: particolare sottospecie di bicicletta a pedalata assistita che utilizza l’energia solare per ricaricare la batteria del motore elettrico, migliorando l’autonomia di viaggio. Il pannello fotovoltaico può avere un’area tra 0,5 m² e 1 m². La problematica principale è il basso rendimento, generalmente dimezzato a causa dell’esposizione raramente perpendicolare ai raggi solari. Il pannello inoltre deve essere disposto in modo da non creare problemi aerodinamici che metterebbero in pericolo la sicurezza del ciclista. Una allettante alternativa potrebbe essere quella di utilizzare un pannello solare fisso (sul tetto di casa) e ricaricare la batteria della propria bicicletta a pedalata assistita solo durante le soste.

 bicicletta a Idrogeno: La pedalata viene assistita mediante un motore elettrico, caricato da una cella a combustibile, che si aziona grazie alla combinazione di idrogeno, in forma «solida» di idruri metallici, con l’aria. Un apposito sensore regola la potenza, in base alla necessità rilevata, da erogare ai pedali. il primo prototipo funzionante al mondo è stato realizzato dall’istituto per le tecnologie avanzate del CNR di Messina.

 

Aspetti socio-economici

 

La bicicletta è un ideale strumento di attività sportiva (vedi ciclismo), di trasporto o di semplice svago od hobby, caratterizzato dall’inquinamento ambientale pressoché nullo, costi modesti, effetti positivi sulla salute, piacevolezza nell’uso, bassi ingombri del mezzo parcheggiato, facilità di relazioni sociali, predisposizione al turismo anche psicogeografico.

 In relazione agli altri mezzi di trasporto la bicicletta risulta il mezzo con minore dispendio di energie calcolato come rapporto energia spesa/persone trasportate[senza fonte].

 

La manutenzione della bicicletta è alla portata di chiunque per difficoltà tecnica e attrezzatura richiesta, accentuandone l’aspetto di mezzo popolare e indifferente alle classi sociali, e incoraggiando all’autoriparazione dei propri strumenti.

 

Trasporto in bicicletta

 

La bicicletta è stata fino a pochi decenni fa solo un fondamentale mezzo di trasporto, spesso l’unico a disposizione delle classi meno agiate. Lo sviluppo economico ha poi portato ad una importante diffusione dell’automobile, che ha in gran parte soppiantato l’uso della bicicletta come mezzo di trasporto.

 

Con l’aumento del traffico urbano, tuttavia, il trasporto motorizzato individuale ha raggiunto i limiti del suo sviluppo, soprattutto nei territori fortemente urbanizzati, e l’utilizzo della bicicletta come mezzo di trasporto è ridiventato concorrenziale.

 

Sui percorsi urbani congestionati la bicicletta si dimostra spesso il mezzo più veloce, in particolare sui percorsi sotto i 10 km. Il vantaggio aumenta notevolmente se si includono i tempi e/o costi di parcheggio, e diventa incolmabile se vengono conteggiate anche le ore di lavoro necessarie a mantenere una autovettura.

 

A favore della bicicletta, in qualità di mezzo di trasporto urbano, vanno ad aggiungersi l’estrema economicità rispetto agli altri mezzi e l’impatto ambientale nullo.

 

L’uso della bicicletta e i suoi rischi

 

L’utilizzo della bicicletta come mezzo di trasporto quotidiano sui percorsi urbani è spesso ostacolato da sistemi viari progettati per il traffico dei veicoli a motore, particolarmente in presenza di rotatorie che possono risultare svantaggiose per pedoni e ciclisti (soprattutto nel momento in cui un automobilista si appresta a uscire dalla rotonda).

 

Spesso è riscontrabile anche la mancanza di percorsi protetti e di aree di parcheggio dedicate. Le associazioni ambientaliste e i movimenti che sostengono la mobilità ciclabile (i quali fanno spesso riferimento alle politiche olandesi e danesi del settore) ritengono infatti che il problema sia incentrato essenzialmente nell’incapacità del contesto urbano di regolarizzare e sostenere la coesistenza pacifica di biciclette e mezzi a motore su una sola sede stradale (e da qui la loro continue richiesta di avere una rete ciclabile che smisti e differenzi i due flussi).

 

Uno degli incidenti statisticamente più rilevanti per i ciclisti che percorrono la viabilità ordinaria, ad esempio, è quello causato dall’incauta apertura degli sportelli delle autovetture parcheggiate a lato strada.

 

Sempre nell’ambito della circolazione urbana ibrida di mezzi a motore e velocipedi, vi è da segnalare che in molte grandi e medie città del mondo si è assistito negli ultimi anni a un costante sviluppo di quel fenomeno ciclistico spontaneo comunemente conosciuto sotto il nome di “massa critica”.

 

Bicicletta rivoluzionaria

 

Sin dalle sue origini la bicicletta fu ampiamente usata dagli strati popolari, non soltanto per motivi di lavoro, ma anche in funzione politica e, nel corso della lotta di Liberazione, per compiere azioni di vario tipo, contro i nazifascisti.

 

In Italia la paura della bicicletta da parte dei reazionari ha una data certa e molto antica e una firma tanto famosa quanto odiata dalle forze popolari: quella del generale Fiorenzo Bava Beccaris, nelle vesti di Regio Commissario Straordinario, durante i moti del maggio del 1898 a Milano. Oltre ad ordinare una sanguinosa repressione, il generale fece affiggere un manifesto che decretava il divieto nell’intera provincia di Milano della «circolazione delle Biciclette, Tricicli e Tandem e simili mezzi di locomozione».

 

Più o meno con gli stessi termini, oltre alla minaccia della fucilazione, le forze dell’Asse proibirono durante la loro occupazione del territorio italiano, in funzione anti-partigiana, l’uso della bicicletta. Quel divieto, però, avrebbe significato in città come Milano o Torino, il blocco della produzione, giacché la maggior parte degli operai la usava per recarsi al lavoro e così il provvedimento fu ritirato.

 

Nell’immediato dopoguerra, la bicicletta fu molto diffusa, specialmente nelle campagne. Per i braccianti era l’unico mezzo di locomozione, usato, oltre che per il lavoro, in occasione di grandi manifestazioni o degli scioperi indetti dalla Lega dei braccianti. In quelle giornate di lotta, masse imponenti si radunavano per impedire ai crumiri di recarsi nei posti di lavoro. Contro le biciclette, appoggiate nelle sponde dei fiumi, si accanivano con particolare durezza, schiacciandole e rendendole inutilizzabili, le camionette della “Celere” di Mario Scelba, una polizia di pronto intervento, utilizzata soprattutto in occasione degli scioperi operai. Questa furia devastatrice non arrestò però lo svilupparsi di grandi battaglie per ottenere migliori condizioni di vita.

 

Sicurezza

 

Per pedalare nella maggiore sicurezza possibile fattori fondamentali sono:

 la presenza di accessori di sicurezza:

 campanello

 luci anteriori e posteriori

 catadiottri nei pedali e nelle ruote

 perno di sicurezza, è usato se il freno anteriore è del tipo Cantilever e la gomma anteriore è tassellata; obbligatorio per evitare che il filo metallico tra i due elementi vada a finire sulla tassellatura dello pneumatico e scongiurare il pericoloso ribaltamento della bici in caso di rottura del cavo del freno, questo sistema viene sostituito dal supporto del catadiottro nel caso questo sia presente

 la perfetta efficienza del mezzo, in particolare dei freni

 la sua manutenzione preventiva

 pompa per bicicletta, dispositivo che permette un gonfiaggio degli pneumatici, dopo una sostituzione in emergenza o compensare lievi perdite d’aria

 il rispetto del codice della strada da parte del ciclista, in particolare:

 segnali luminosi

 caratteristiche ed equipaggiamento dei velocipedi

 freni

 circolazione dei velocipedi

 la costante attenzione ai pericoli del traffico

 anticipare i comportamenti degli altri mezzi in moto

 evitare di affiancare automezzi in moto, che potrebbero scartare o svoltare senza preavviso, con rischio di investimento e trascinamento del ciclista. Questo rischio è particolarmente marcato sulle rotatorie, in quanto gli automezzi possono decidere di uscire dalla rotatoria in qualsiasi momento.

 nel percorrere strade affiancate da parcheggi, intersezioni stradali o passi carrabili, mantenere una distanza di sicurezza dal margine destro della carreggiata, onde prevenire i rischi dovuti all’apertura di portiere e all’uscita di veicoli.

 evitare di superare la fila al semaforo da sinistra se si ha il dubbio che diventi verde prima di raggiungere l’incrocio.

 nelle rotonde, ad eccezione della svolta a destra alla prima uscita, evitare la corsia più esterna, si potrebbe essere investiti o ostacolati dalle macchine in entrata ed uscita.

 il corretto posizionamento di eventuali oggetti trasportati

 non percorrere i marciapiedi.

 

Velocità

 

Velocità tipiche (ovviamente indicative e soggettive) da bicicletta sono 15–25 km/h in pianura. Andature da passeggio, svago sono attorno ai 15–20 km/h. Velocità superiori a 30 km/h cominciano a diventare impegnative se sostenute per più di qualche minuto. Velocità dai 35 ai 50 km/h sono tipiche dei gruppi di ciclisti anche amatoriali quando sono in gruppo e si alternano alla testa del gruppo, con picchi di 65 km/h. Velocità superiori ai 50 km/h sono da professionisti soprattutto quando non si sta correndo in gruppo. Su strada piana le velocità che possono essere raggiunte dai professionisti sono sui 60–65 km/h, in volata anche 75 km/h. In discesa si possono raggiungere anche i 130 km/h. Scendere sotto a 2–3 km/h è difficile perché sotto questo limite l’equilibrio e la stabilità dell’andatura diventano precari.

 

A influenzare la velocità ci sono vari fattori:

 stato dell’asfalto

 sezione delle coperture (copertoni)

 pressione delle coperture (copertoni)

 condizioni del vento

 posizione del ciclista

 pendenza della strada

 

In generale con il diminuire della sezione delle coperture si aumenta le velocità, fino ad un limite intorno ai 20–23 mm. Attualmente la quasi totalità delle bici da corsa monta pneumatici di sezione da 23 mm.

 

La pressione delle coperture ha altresì grande importanza: solitamente le coperture riportano la pressione consigliata di gonfiaggio, al di sotto della quale le prestazione decadono e la copertura si rovina.

 

Il vento favorevole o sfavorevole, per quanto flebile, influenza notevolmente le prestazioni, analogamente è importante la superficie frontale del ciclista che è causa della resistenza aerodinamica per attrito . I ciclisti cercano infatti il più possibile la scia di chi li precede per mantenere la velocità desiderata al minimo sforzo. L’attrito con l’aria a calma piatta è circa del 70 %, all’aumentare della pendenza della strada, la resistenza aerodinamica perde via via di importanza. Sono percettibili in bicicletta già variazioni di pendenza dello 0,5 %, con un’andatura tranquilla.[senza fonte]

 

Distanze

 

Le distanze che si coprono in bicicletta vanno dalle poche centinaia di metri ai 1000 e più km delle randonnées come la Parigi-Brest-Parigi o dei viaggi turistici più impegnativi. Nell’uso utilitario della bicicletta, gran parte dei percorsi non superano i 2 km, ma la bicicletta risulta concorrenziale rispetto all’automobile o al trasporto pubblico fino ad almeno 5–10 km. Sono rarissime le persone che intraprendono un viaggio di migliaia di chilometri in bicicletta.

 

Negli ultimi anni si sono susseguiti molti tentativi da parte di ciclisti amatori e non di percorrere in bicicletta il giro del mondo. Il record è stato effettuato da Mark Beaumont, 25enne scozzese, che ha percorso 30.000 km in 195 giorni. Invece se la è presa comoda Pablo, un ragazzo argentino, che ha percorso 60000 km e 51 paesi nel momento in cui fu intervistato in Italia con destinazione Argentina. Per finanziarsi vende bamboline portafortuna. In viaggio da 8 anni dovrebbe concluderlo in altri 4 o 5.

 

Le biciclette che vengono usate per fare delle commissioni per es. andare a prendere il pane, andare fino alla fermata dell’autobus o del treno percorrono poche centinaia di chilometri all’anno. Chi va quotidianamente a scuola o al lavoro in bici, e utilizza la bici per gli spostamenti in città, percorre in media dai 300–400 km ai 3000 km all’anno. I cicloamatori durante l’arco dell’anno nelle loro uscite possono percorrere in totale, a seconda dell’intensità e della costanza del loro impegno, da 500 km a parecchie migliaia di chilometri.

 

Consumi e potenze

 

re la bicicletta (fino ai 10–15 km/h), su strada piana e in assenza di vento, è prevalentemente quella necessaria a vincere gli attriti meccanici. Dalla velocità di circa 18–20 km/h inizia a crescere, col quadrato, una componente che prima era trascurabile e che diventerà di gran lunga preponderante, la resistenza aerodinamica.

 

La postura del ciclista a velocità superiori ai 20–25 km/h comincia a essere molto importante. La postura meno efficiente è quella a busto eretto che si assume sulle biciclette olandesi, in quelle da corsa si offre meno superficie alla resistenza dell’aria e ancora meno nelle biciclette reclinate o recumbent.

 La larghezza degli pneumatici è un fattore che assume pesi diversi a seconda della cura periodica che ne vogliamo fare (controllo della pressione), del tipo di terreno e velocità. Per periodi di controllo stretti, strada asfaltata e velocità elevate (sopra i 20–25 km/h) gli pneumatici stretti (tipici delle biciclette da corsa) offrono un minore resistenza all’aria e d’attrito volvente, quindi sono più performanti. Per periodi di controllo lunghi e asfalti rovinati, sono preferibili pneumatici più larghi (tipici delle biciclette da città) perché garantiscono un ammortizzamento migliore delle asperità dell’asfalto e lo sgonfiamento è più lento. Per percorsi su terreni terrosi e accidentati, si utilizzano pneumatici larghi dotati di tasselli più o meno pronunciati (tacchetti), in modo da evitare lo slittamento della gomma. Per percorsi misti, strade asfaltate e fuoristrada, si utilizzano pneumatici larghi, con le dentature disposte solo lateralmente, in modo da avere minore resistenza in città e garantire la tenuta in piega su terreni terrosi, argillosi, ecc.

 

Il consumo di energia (a 15–20 km/h) è di circa 12-16 kJ per chilometro a seconda della velocità. Tanto per dare un’idea se tutta l’energia contenuta in 100 grammi di patate arrivasse ai pedali si potrebbero percorrere dai 21 ai 28 chilometri.

 La situazione che massimizza la percorrenza, a parità di energia spesa, è quando la velocità è costante.

 

La seguente tabella illustra, a titolo indicativo, la relazione fra velocità, energia e potenza necessaria all’avanzamento di una bicicletta da corsa. I parametri usati sono: peso del ciclista 75 kg, peso della bicicletta 10 kg, pneumatici da corsa.

 Velocità (V) Potenza (P) ed Energia (E) V (km/h) P (Watt) E (kJ/km) P (Watt)

 Mani sul manubrio Energia al km Mani sulle impugnature basse

 5 5 3,6 5

 10 15 5,4 14

 15 32 7,7 29

 20 60 10,8 55

 25 103 14,8 94

 30 166 19,9 149

 35 251 25,8 224

 40 363 32,7 323

 45 504 40,3 448

 50 680 49,0 602

 55 894 58,5 790

 60 1150 69,0 1015

 65 1450 80,3 1279

 70 1800 92,6 1587

 

Fattori che al loro aumentare fanno aumentare i consumi (o energia necessaria per avanzare):

 grandezza della superficie frontale del veicolo con il ciclista in sella

 larghezza degli pneumatici

 scolpitura degli pneumatici

 peso del ciclista (solo in salita)

 peso della bicicletta (solo in salita)

 irregolarità dell’andatura

 

Fattori che al loro aumentare fanno diminuire i consumi (o energia necessaria per avanzare):

 pressione degli pneumatici

 uniformità della superficie degli pneumatici

 pedalare a ruota (nella scia) di un altro ciclista.

 

Vantaggi

 

Fondamentalmente la caratteristica che rende questo tipo di locomozione estremamente vantaggioso in termini di resa energetica rispetto ad esempio alla classica corsa a piedi è il fatto che la bicicletta, a livello logico-meccanico, è intrinsecamente una leva costituita dal movimento della pedivella (il braccio della leva), cui è agganciato il pedale, attorno al perno del cosiddetto movimento centrale della pedalata. Inoltre a differenza della corsa dove parte dell’energia meccanica è spesa per vincere la forza di gravità per l’avanzamento, nella bicicletta gran parte del movimento è trasmesso in avanti in maniera molto più efficiente grazie ai meccanismi di trasmissione della forza a ruote dentate utilizzati. Il coefficiente di attrito volvente nel movimento ruotante delle ruote sul terreno inoltre è notoriamente più basso del coefficiente di attrito radente. Infine la maggiore rilassatezza[e in Mountain bike?]della parte superiore del corpo seduto sul sellino e poggiato sul manubrio consentono inoltre l’afflusso di sangue direttamente agli organi di movimento quali le gambe.

 

Città e bicicletta

 

In Italia, Ferrara è la città con il maggior numero di biciclette per abitante[12] (all’entrata della città spesso si trova un cartello recante la scritta “Città delle Biciclette”).

 

Oltre a una grande quantità di gruppi squisitamente sportivi, è presente in Italia un buon numero di associazioni dedite alla promozione dell’utilizzo della bicicletta e al miglioramento delle condizioni d’uso e delle infrastrutture. Queste realtà intendono sensibilizzare i cittadini all’uso della bicicletta come mezzo di trasporto alternativo, promuovendo così la mobilità sostenibile e richiedendo anche la realizzazione di percorsi ciclabili riservati e protetti.

 

Le biciclette in Europa

 

Dalla tabella sottostante si nota che c’è un uso della bicicletta nei vari stati europei molto diverso. Nei Paesi Bassi ce ne sono più di una per abitante e ogni olandese percorre in media 1019 km all’anno. In Italia ci sono 0,44 biciclette per abitante.

 

A causa del clima umido e spesso ricco di precipitazioni, nei Paesi Bassi, paese con il più alto numero di biciclette per abitante in Europa, è molto diffusa la Bicicletta da pista a scatto fisso quindi, preferita a quella tradizionale per la sua mancanza di freni a leva e quindi minor possibilità di slittamento sul piano stradale umido a causa del bloccaggio delle ruote.

 

Nella città di Münster, in Germania, ci sono più biciclette che abitanti. Anche nella capitale tedesca, Berlino, le biciclette sono molto diffuse, tanto dall’avere le piste ciclabili affiancate alla maggior parte dei marciapiedi.

 Biciclette e reti ciclabili in alcuni paesi europei[13]Paese Numero bici Bici per 1000 abitanti Percorrenza media per abitante (km) Rete ciclabile prevista (km) di cui realizzata

 Paesi Bassi 16 milioni 1010 1019 6000 30%

 Danimarca 5 milioni 980 958 3665 100%

 Germania 72 milioni 900 300 35000 n.d.

 Svezia 4 milioni 463 300 n.d. n.d.

 Italia 25 milioni 440 168 12000 10%

 Francia 21 milioni 367 87 8000 20%

 Gran Bretagna 17 milioni 294 81 16000 50%

 Irlanda 1 milione 250 228 n.d. n.d.

 Spagna 9 milioni 231 24 n.d n.d.

 Grecia 2 milioni 200 91 n.d n.d.

 

Sport

 

Numerosi sport sono praticati con i vari tipi di bicicletta:

 Bike trial

 BMX

 Ciclismo

 Ciclocross

 Mountain bike

 Triathlon

 

Manutenzione

 

La periodica manutenzione della bicicletta è un’operazione necessaria per tenere il mezzo efficiente e sicuro. La manutenzione di base può essere effettuata da chiunque, senza la necessità di strumenti o di utensili particolari, mentre alcune altre operazioni sono da lasciare preferibilmente al meccanico se non si è dotati del necessario bagaglio tecnico e di attrezzi appositi.

 Quando non viene utilizzata, tenere la bicicletta al coperto. L’umidità può ossidarne alcune parti ed una lunga esposizione al sole può danneggiare la vernice e gli adesivi.

 Tenere la bicicletta pulita: sporco e polvere possono causare malfunzionamenti dei freni e del cambio.

 Pulizia ed oliatura della catena: va effettuata con una certa frequenza, soprattutto l’oliatura. Si può usare comune olio per motore, ma è preferibile ricorrere ad olii di alta qualità e finezza o ad appositi lubrificanti. Se la catena è particolarmente sporca è consigliabile sgrassarla con del gasolio, petrolio bianco o uno sgrassatore specifico. Non è necessario rimuovere la catena (inoltre servirebbe un apposito strumento). Un’alternativa all’olio può essere quella di usare il grasso lubrificante, lo stesso usato per l’asse delle ruote: in questo modo la manutenzione si può fare addirittura una volta all’anno, in quanto il grasso aderisce meglio. Questo sistema è conveniente per le biciclette da passeggio, in particolare quelle in cui la catena non si vede perché è all’interno del paracatena.

 Pulizia del telaio: si ripulisce il telaio dalla polvere con uno straccio umido, è sconsigliabile usare un getto di acqua che può penetrare nelle parti meccaniche e nei cuscinetti (ruote, movimento centrale…) danneggiandoli. In caso sia necessario un lavaggio con acqua corrente, al termine di esso riasciugare accuratamente le varie parti (meglio se con aria compressa) e riapplicare il lubrificante alle parti mobili. Durante la pulizia e l’asciugatura verificate che i bulloni siano ben stretti. Se necessario usate un po’ di sapone neutro ma non solventi: possono danneggiare la vernice o gli adesivi.

 Lubrificazione apparati del cambio: periodicamente si olia o si spruzza lubrificante sulle parte dei cambi anteriore e posteriore che sono soggette a movimento (rapporti, corone, ruota libera, fili d’acciaio dove fanno attrito). Per ungere la ruota libera conviene adagiare la bici a terra sul fianco sinistro.

 Sostituzione dei pattini dei freni: da effettuare periodicamente, prestando attenzione all’allineamento dei pattini stessi sul cerchio (la distanza di essi dal cerchio dovrebbe essere di un millimetro da entrambi i lati). In caso di sostituzione (e dopo ogni oliatura della bici), verificare ed abituarsi alla nuova potenza frenante. Se la bici è tenuta spesso all’aperto, col tempo la superficie del pattino si indurisce, riducendo di molto la potenza frenante, specie se il pattino non è ben allineato e se la bici viene usata poco. È opportuno perciò grattare la superficie con della carta vetrata in modo da asportare lo strato indurito.

 Sostituzione cavi e guaine dei freni e dei cambi: da effettuare una volta ogni anno o ogni due anni, permettono di avere una frenata ed una cambiata sempre efficiente e di evitare le rotture del filo nel punto di attacco della testa, ossia nella parte più debole del filo. Ora, però, esistono cavi teflonati che hanno una vita media molto più lunga di quelli tradizionali.

 Ingrassaggio mozzi delle ruote: da effettuare occasionalmente ma con regolarità (almeno ogni sei mesi, più spesso se in ambienti polverosi o fangosi), in maniera che le ruote scorrano con fluidità, salvaguardandole da danni altrimenti irreversibili.

 Ingrassaggio movimento centrale: analogo a quello delle ruote, a meno che non sia del tipo moderno a cartuccia.

 Ingrassaggio movimento dello sterzo: come sopra.

 Ingrassaggio pedali (nei modelli che hanno cuscinetti a sfera anche in tale posizione).

 I cuscinetti a sfera (nelle quattro/cinque parti da ingrassaggio di cui sopra) devono ruotare liberamente, senza gioco laterale, rumori o cigolii. Se si verifica uno di questi inconvenienti, portare la bici ad un tecnico specializzato (eventualmente il vostro rivenditore).

 Verificare l’allineamento delle ruote: la distanza fra il cerchio e le parti fisse (telaio o forcella) deve essere uguale da entrambi i lati. In caso di necessità chiedere l’aiuto di un tecnico.

 Verificare che tutti i raggi siano in tensione. Raggi lenti possono danneggiare il cerchio.

 Verificare che la pressione delle gomme sia adeguata. Se avete un manometro confrontatene la misura con i valori stampati di lato sui copertoni. Le gomme sgonfie, oltre a rendere più faticosa la pedalata, aumentano la probabilità di forature.

 

Aspetti legali

 

All’interno del “ddl Sicurezza” approvato il 3 luglio 2009, sono state introdotte norme contro i ciclisti indisciplinati: le infrazioni al codice della strada compiute alla guida di un velocipede, già punite con le medesime sanzioni di quelle compiute conducendo mezzi a motore, saranno punite anche con la detrazione dei punti patente di guida (solo qualora il conducente ne sia provvisto).

 

Tale misura di legge è stata criticata su più fronti, tra cui:

 la reale utilità

 la disuguaglianza di trattamento tra il ciclista provvisto di patente di guida e quello che ne è privo, che rende probabilmente tale norma incostituzionale.

 

In seguito a questo, molte associazioni ciclistiche hanno fatto ricorso ai giudici di pace per annullare le sanzioni che prevedevano una decurtazioni di punti  e dopo numerosi ricorsi, pare che sarà prevista una sanatoria all’interno del disegno di legge sulla sicurezza stradale previsto per il 2010, che comprenderà anche la restituzione dei punti precedentemente tolti .

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Foto del Portone di Ingresso visto da Pandora

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Spiego a Pandora il Portone di Ingresso

Dopo aver spiegato a Pandora tutto quello che c’ e da sapere sul Ferro , io dissi a Pandora – scendi un attimo dalla sedia che ti voglio far vedere un’ attimo una cosa e Pandora curiosa disse – cosa ? e io risposi – vieni e lo vedrai . Dopo poco Pandora e io andammo al portono d’ ingresso era grandissimo e altissimo e io dissi a Pandora – ti ricordi che ti avevo detto che ti spiegavo la porta d’ ingresso e Pandora disse – si . Io dissi – questa è la porta d’ ingresso e tutta quanta fatta di ferro , anche se vadrai che è fatta di legno e Pandora – si infatti e io dissi – ora ti spiego come hanno fatto per realizzarla , hanno fattocosi , prima con il ferro hanno creato questa due porta una più grande e una più piccola completamente di ferro e poi sopra ci hanno messo le travi di legno e Pandora disse – grazie per avermelo spiegato , mi fai vedere qualche foto di qualche portone e dissi – certamente .

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Foto del Ferro visto da Pandora

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Spiego a Pandora il Ferro

Dopo aver finito di spiegare a Pandora l’ ultimo mare cioè il Mar di Galilea e avergli fatto vedere una foto di quel mare , io dissi a Pandora – adesso ti spiego tutto quello che c’ e da sapere sul Ferro e Pandora disse – va bene . Dopo pochi minuti io dissi a Pandora tutto quello che c’ era da sapere sul Ferro – Il ferro è l’elemento chimico di numero atomico 26.

 

Estremamente importante nella tecnologia per le sue caratteristiche meccaniche, la sua lavorabilità e in tempi recenti per le leghe da esso derivate, la ghisa e l’acciaio: in passato fu tanto importante da dare il nome ad un intero periodo storico, l’età del ferro.

 

Cenni storici

 

Le prime prove di uso del ferro vengono dai Sumeri e dagli Ittiti, che già 4000 anni prima di Cristo lo usavano per piccoli oggetti come punte di lancia e gioielli ricavati dal ferro recuperato da meteoriti. Poiché le meteoriti cadono dal cielo, gli antichi latini chiamarono Sider = stelle il ferro e quel ch’era ad esso legato siderurgico.

 

In alchimia, durante il medioevo, il ferro era associato a Marte.

 

La storia dell’impiego e della produzione del ferro è comune a quella delle sue leghe ghisa e acciaio.

 Caratteristiche

 Il ferro è il metallo più abbondante all’interno della Terra (costituisce il 34,6% della massa del nostro pianeta) e si stima che sia il decimo elemento per abbondanza nell’intero universo. La concentrazione di ferro nei vari strati della Terra varia con la profondità: è massima nel nucleo, che è costituito probabilmente da una lega di ferro e nichel e decresce fino al 4,75% nella crosta terrestre. La grande quantità di ferro presente al centro della Terra non può essere tuttavia causa del suo campo magnetico, poiché tale elemento si trova con ogni probabilità ad una temperatura elevata, dove non esiste ordinamento magnetico nel proprio reticolo cristallino (tale temperatura è detta temperatura di Curie). Il suo simbolo Fe è una abbreviazione della parola ferrum, il nome latino del metallo.

 

Il ferro è un metallo estratto da minerali: quasi mai si rinviene ferro puro in natura (nativo). Per estrarre il ferro dai suoi minerali, all’interno dei quali si trova nello stato ossidato, è necessario rimuovere le impurità per riduzione chimica del minerale. Il ferro si usa solitamente per produrre acciaio, che è una lega a base di ferro, carbonio ed altri elementi.

 

Il nucleo di ferro ha la più alta energia di legame per nucleone, perciò è l’elemento più pesante che è possibile produrre mediante fusione nucleare di nuclei atomici più leggeri e il più leggero che è possibile ottenere per fissione: quando una stella esaurisce tutti gli altri nuclei leggeri e arriva ad essere composta in gran parte di ferro, la reazione nucleare di fusione nel suo nucleo si ferma, provocando il collasso della stella su sé stessa e dando origine ad una supernova.

 

Secondo alcuni modelli cosmologici che teorizzano un universo aperto, vi sarà una fase dove, a seguito di lente reazioni di fusione e fissione nucleare, tutta la materia sarà convertita in ferro.

 

Forme allotropiche del ferro

 Esistono tre forme allotropiche del ferro, denominate:

 ferro alfa

 ferro gamma

 ferro delta.

 

Come si può vedere dal seguente diagramma di fase del ferro puro, ognuna di tali forme allotropiche esiste in un determinato intervallo di temperatura:

 il ferro alfa esiste a temperature inferiori a 910 °C;

 il ferro gamma esiste a temperature comprese tra 910 °C e 1394 °C;

 il ferro delta esiste a temperature comprese tra 1394 °C e 1538 °C.

 

Le varie forme allotropiche del ferro sono differenti dal punto di vista strutturale: il ferro alfa e il ferro delta presentano un reticolo cubico a corpo centrato (con una costante di reticolo maggiore nel caso del ferro delta), mentre il ferro gamma presenta un reticolo cubico a facce centrate.

 

Le soluzioni solide interstiziali del carbonio nel ferro assumono nomi differenti a seconda della forma allotropica del ferro in cui il carbonio è solubilizzato:

 ferrite alfa: carbonio in ferro alfa;

 austenite: carbonio in ferro gamma;

 ferrite delta: carbonio in ferro delta.

 

Disponibilità

 Il ferro è uno degli elementi più comuni sulla Terra, di cui costituisce circa il 5% della crosta. La maggior parte di esso si trova in minerali costituiti da suoi vari ossidi, tra cui l’ematite, la magnetite, la limonite e la taconite.

 

Si ritiene che il nucleo terrestre sia costituito principalmente da una lega di ferro e nichel, la stessa di cui è costituito circa il 5% delle meteoriti. Benché rare, le meteoriti sono la principale fonte di ferro reperibile in natura allo stato metallico. Sono da ricordare quelle del Canyon Diablo, in Arizona (USA).

 

Produzione

 Industrialmente, il ferro è estratto dai suoi minerali, principalmente l’ematite (Fe2O3) e la magnetite (Fe3O4), per riduzione con carbonio in una fornace di riduzione a temperature di circa 2000 °C. In una fornace di riduzione, la carica, una miscela di minerale di ferro, carbonio sotto forma di coke e calcare viene messa nella parte alta della fornace, mentre una corrente di aria calda viene forzata nella parte inferiore.

 

Nella fornace, il carbon coke reagisce con l’ossigeno dell’aria producendo monossido di carbonio:

 2 C + O2 → 2 CO

 

Il monossido di carbonio riduce il minerale di ferro (nell’equazione seguente, ematite) per fondere il ferro, diventando biossido di carbonio nella reazione:

 3 CO + Fe2O3 → 2 Fe + 3 CO2

 

Il calcare serve a fondere le impurità presenti nel materiale, principalmente biossido di silicio, sabbia ed altri silicati. Al posto del calcare (carbonato di calcio) è possibile usare la dolomite (carbonato di magnesio). Altre sostanze possono essere usate a seconda delle impurità che devono essere rimosse dal minerale. L’alta temperatura della fornace decompone il calcare in ossido di calcio (calce viva):

 CaCO3 → CaO + CO2

 

Poi l’ossido di calcio si combina con il diossido di silicio per formare la scoria

 CaO + SiO2 → CaSiO3

 

La scoria fonde nel calore dell’altoforno (il diossido di silicio da solo resterebbe solido) e galleggia sopra il ferro liquido, più denso. Lateralmente, l’altoforno ha dei condotti da cui è possibile spillare la scoria liquida o il ferro fuso, a scelta. Il ferro così ottenuto è detto ghisa di prima fusione, mentre la scoria, chimicamente inerte, può essere usata come materiale per la costruzione di strade o in agricoltura come concime, per arricchire suoli poveri di minerali.

 

Nel 2000 sono state prodotte nel mondo circa 1100 milioni di tonnellate di minerale di ferro, per un valore commerciale stimato di circa 25 miliardi di dollari, da cui si sono ricavate 572 milioni di tonnellate di ghisa di prima fusione. Anche se l’estrazione di minerali di ferro avviene in 48 paesi, il 70% della produzione complessiva è coperto dai primi cinque: Cina, Brasile, Australia, Russia e India.

 

Analisi

 

Analisi colorimetrica

 

Gli ioni ferro(II) (Fe2+) e ferro(III) (Fe3+) formano complessi di colore rosso con numerosi composti organici. Due di questi complessi sono usati a scopo analitico, la concentrazione dello ione ferro(II) o ferro(III) viene dedotta dalla misura dell’intensità del colore del complesso formatosi.

 

Metodo del tiocianato

 Il campione, in soluzione acida per acido cloridrico o acido nitrico 0,05 M – 0,5 M viene trattato con un eccesso di soluzione di tiocianato di potassio (KSCN); gli ioni tiocianato formano con gli ioni di ferro(III) dei complessi colorati rosso-ruggine, in eccesso di tiocianato lo ione complesso maggioritario è Fe[(SCN)6]3-. Gli ioni ferro(II) non reagiscono, ma possono essere preventivamente ossidati a ioni ferro(III).

 

L’assorbanza della soluzione viene letta alla lunghezza d’onda di circa 480 nm.

 

Tra i cationi che possono interferire nella misura vi sono l’argento, il rame, il nichel, il cobalto, lo zinco, il cadmio, il mercurio e il bismuto; tra gli anioni vi sono i fosfati, i fluoruri, gli ossalati e i tartrati, che possono formare complessi abbastanza stabili con gli ioni di ferro(III), competendo con il tiocianato. I sali di mercurio(I) e di stagno(II) vanno ossidati ai corrispondenti sali di mercurio(II) e di stagno(IV), perché distruggono il complesso colorato.

 

Qualora la presenza di interferenti sia eccessiva, è possibile precipitare gli ioni ferro(III) in forma di idrossido per trattamento con una soluzione acquosa di ammoniaca concentrata, separare l’idrossido di ferro(III) ottenuto e scioglierlo nuovamente nell’acido cloridrico diluito; oppure estrarre il complesso tiocianato di ferro (III) con una miscela 5:2 di 1-pentanolo ed etere etilico.

 

Metodo dell’o-fenantrolina

 

Gli ioni ferro(II) formano un complesso rosso-arancione con l’o-fenantrolina [(C12H18N2)3Fe]2+, la cui intensità dipende dal pH nell’intervallo tra 2 e 9.

 

L’assorbanza della soluzione viene letta alla lunghezza d’onda di 510 nm.

 

Gli ioni ferro(III) vengono preventivamente ridotti a ioni ferro(II) per trattamento con cloruro di idrossilammonio o idrochinone.

 

Tra gli interferenti vi sono il bismuto, l’argento, il rame, il nichel, il cobalto e gli ioni perclorato.

 

Applicazioni

 Il ferro è il metallo in assoluto più usato dall’umanità, rappresenta da solo il 95% della produzione di metalli del mondo. Il suo basso costo e la sua resistenza (nella forma detta acciaio) ne fanno un materiale da costruzione indispensabile, specialmente nella realizzazione di automobili, di scafi di navi e di elementi portanti di edifici. I composti del ferro più utilizzati comprendono:

 la ghisa di prima fusione, contenente tra il 4% ed 5% di carbonio e quantità variabili di diverse impurezze quali lo zolfo, il silicio ed il fosforo. Il suo principale impiego è quello di intermedio nella produzione di ghisa di seconda fusione (la ghisa propriamente detta) e di acciaio;

 la ghisa di seconda fusione, cioè la ghisa vera e propria, che contiene tra il 2% ed 3,5% di carbonio e livelli inferiori delle impurezze sopra menzionate, tali da non incidere negativamente sulle proprietà reologiche del materiale. Ha un punto di fusione compreso tra 1150 °C e 1200 °C, inferiore a quello di ferro e carbonio presi singolarmente, ed è, quindi, il primo prodotto a fondere quando ferro e carbonio sono scaldati insieme. È un materiale estremamente duro e fragile, si spezza facilmente, persino quando viene scaldato al calor bianco;

 l’acciaio al carbonio, che contiene quantità di carbonio variabile tra lo 0,5% e l’1,65%. Secondo il tenore o percentuale di carbonio si dividono in:

 extradolci (meno dello 0,15%);

 dolci (da 0,15% a 0,25%);

 semiduri (da 0,25% a 0,50%);

 duri (oltre lo 0,50%);

 il ferro comune (tecnicamente detto battuto o dolce), contenente meno dello 0,5% di carbonio (quindi da un punto di vista chimico si tratta comunque di acciaio). È un materiale duro e malleabile. Spesso tuttavia con il termine ferro viene indicato comunemente sia l’acciaio extradolce che quello dolce;

 un ferro particolarmente puro, noto come “ferro Armco” viene prodotto dal 1927 con particolari procedimenti ed è impiegato dove si richiede una elevatissima permeabilità magnetica ed un’isteresi magnetica trascurabile.

 gli acciai speciali, addizionati oltre al carbonio di altri metalli quali il cromo, il vanadio, il molibdeno, il nichel e il manganese per conferire alla lega particolari caratteristiche di resistenza fisica o chimica;

 l’ossido di ferro(III) (Fe2O3), nelle varietà magnetite e maghemite usato per le sue proprietà magnetiche come materiale per la produzione di supporti di memorizzazione – ad esempio supportato sui polimeri nei nastri magnetici.

 

Ruolo biologico

 Il ferro è essenziale per la vita di tutti gli esseri viventi, eccezion fatta per pochi batteri.

 

Gli animali inglobano il ferro nel complesso eme un componente essenziale delle proteine coinvolte nelle reazioni redox, come la respirazione. Eccessi di ferro aumentano quindi le reazioni redox provocando così un aumento dei radicali liberi. Per evitare ciò, il ferro nel nostro organismo è legato a proteine, che regolano il suo stato di ossidazione. Il ferro inorganico si trova anche negli aggregati ferro-zolfo di molti enzimi, come le azotasi e le idrogenasi.

 

Esiste inoltre una classe di enzimi basati sul ferro che è responsabile di un’ampia gamma di funzioni di svariate forme di vita quali: la metano-monoossigenasi (converte il metano in metanolo), la ribonucleotide riduttasi (converte il ribosio in desossiribosio), le emeritritine (fissazione e trasporto dell’ossigeno negli invertebrati marini) e l’acido fosfatasi porpora (idrolizza gli esteri dell’acido fosforico).

 

La distribuzione degli ioni ferro nei mammiferi è regolata in maniera molto rigorosa. Quando, ad esempio, il corpo è soggetto ad un’infezione, l’organismo “sottrae” il ferro rendendolo meno disponibile anche ai batteri (si veda transferrina). Questo è il caso dell’epcidina, una proteina prodotta dal fegato, che legando e degradando la ferroportina, inibisce il rilascio di ferro dagli enterociti e dai macrofagi.

 

Tra le migliori fonti alimentari di ferro si annoverano la carne, il pesce, i fagioli, il tofu e i ceci. Contrariamente a quanto generalmente ritenuto, gli spinaci non sono tra i cibi più ricchi di ferro ed anzi sono tra i vegetali che, se assunti in congiunzione con alimenti ricchi di ferro, ne diminuiscono la biodisponibilità (perché con essi formano dei composti di coordinazione).

 

Il ferro assunto tramite integratori alimentari è spesso nella forma di fumarato o gluconato di ferro (II). Le dosi consigliate di ferro da assumere quotidianamente variano con l’età, il genere ed il tipo di cibo. Il ferro assunto come eme ha una maggiore biodisponibilità rispetto a quello presente in altri composti. I livelli di assunzione raccomandati (LARN) sono:

 10 mg/die per gli uomini dai 18 ai 60

 10 mg/die alle donne over 50

 12 mg/die per adolescenti maschi e femmine senza mestruazioni

 18 mg/die per donne dai 14 ai 50 e nutrici

 30 mg/die nelle gestanti.

 

Metabolismo

 

Del ferro introdotto con la dieta circa un 20 % è assorbito come Fe legato al gruppo eme (non è influente lo stato di ossidazione); il restante 80 % è assorbito come ferro non emico, che deve essere necessariamente nella forma ridotta. La riduzione avviene facilmente a pH acido, quindi nello stomaco o in presenza di sostanze riducenti, come la vitamina C. Il ferro viene assorbito a livello del duodeno.Nelle cellule e nei fluidi corporei (sangue e linfa) il ferro non è mai libero, ma legato a specifiche proteine di trasporto. All’interno delle cellula della mucosa intestinale, il ferro si lega alla apoferritina; il complesso neoformato si chiama ferritina. Dopodiché il ferro viene liberato e ossidato per raggiungere il circolo sanguigno. Nel sangue il ferro viene nuovamente ridotto e si lega alla transferrina. Come tale viene trasportato al fegato, dove si deposita come ferritina ed emosiderina. Dal fegato, a seconda delle necessità dell’organismo, il ferro viene trasportato ai vari organi, ad esempio al tessuto muscolare, dove è fondamentale per la sintesi della mioglobina o a livello del midollo osseo rosso dove è impiegato per la sintesi dell’emoglobina.

 

Isotopi

 Gli isotopi stabili del ferro esistenti in natura sono quattro: 54Fe, 56Fe, 57Fe e 58Fe.

 

Le abbondanze relative di ciascuno sono grossomodo le seguenti: 54Fe (5,8 %), 56Fe (91,7 %), 57Fe (2,2 %) e 58Fe (0,3 %). 60Fe è un nuclide radioattivo ormai estinto che ha un’emivita di 1,5 milioni di anni. Molti lavori di datazione basati sul ferro si basano proprio sulla misura del tenore di 60Fe in meteoriti e minerali.

 

56Fe riveste un particolare interesse per i fisici nucleari, dato che è il nucleo più stabile esistente. È l’unico nuclide che non è possibile coinvolgere in reazioni di fissione o di fusione nucleare traendone energia.

 

Nel corpo delle meteoriti Semarkona e Chervony Kut si è osservata una correlazione tra la concentrazione di 60Ni – il prodotto del decadimento di 60Fe – e le abbondanze degli altri isotopi stabili del ferro; questo prova che 60Fe esisteva all’epoca della nascita del sistema solare. È inoltre possibile che l’energia prodotta dal suo decadimento abbia contribuito, insieme a quella del decadimento di 26Al, alla ri-fusione ed alla differenziazione degli asteroidi al tempo della loro formazione, 4,6 miliardi di anni fa.

 

Tra gli isotopi stabili, solo 57Fe possiede uno spin nucleare (-½).

 

L’isotopo 54Fe può decadere emettendo due protoni, modalità estremamente rara, possibile solo a nuclei atomici con un numero pari di protoni e fortemente carenti di neutroni. L’unico altro nucleo atomico che esibisce tale fenomeno è lo 54Zn.

 

Composti

 Gli stati di ossidazione più comuni del ferro comprendono:

 il ferro(0), che dà complessi organometallici come Fe(CO)5

 il ferro(II), che dà composti di Fe2+, è molto comune (il suffisso -oso è obsoleto, IUPAC).

 il ferro(III), che dà composti di Fe3+, è anche molto comune, per esempio nella ruggine (il suffisso -ico è obsoleto, IUPAC).

 il ferro(IV), Fe4+, che dà composti talvolta denominati di ferrile, è stabile in alcuni enzimi (e.g. perossidasi).

 È anche noto il ferro(VI), uno stato raro, presente per esempio nel ferrato di potassio.

 il carburo di ferro Fe3C è conosciuto come cementite.

 

Si veda anche ossido di ferro.

 

Precauzioni

 Un apporto eccessivo di ferro tramite l’alimentazione è tossico perché l’eccesso di ioni ferro(II) reagisce con i perossidi nel corpo formando radicali liberi[senza fonte]. Finché il ferro rimane a livelli normali, i meccanismi anti-ossidanti del corpo riescono a mantenere il livello di radicali liberi sotto controllo.

 

La dose quotidiana di ferro consigliata per un adulto è 45 milligrammi al giorno, 40 milligrammi al giorno per bambini fino a 14 anni.

 

Informazioni sul Ferro

 

Nome, simbolo, numero atomico ferro, Fe, 26

 Serie metalli di transizione

 Gruppo, periodo, blocco 8 (VIIB), 4, d

 Densità, durezza 7874 kg/m³, 4,0

 

Proprietà atomiche

 Peso atomico 55,845 uma

 Raggio atomico (calc.) 140 (156) pm

 Raggio covalente 125 pm

 Configurazione elettronica [Ar]3d64s2

 e− per livello energetico 2, 8, 14, 2

 Stati di ossidazione 2,3,4,6 (anfotero)

 Struttura cristallina cubica a corpo centrato

 cubica a facce centrate fra 907 °C e 1400 °C

 

Proprietà fisiche

 Stato della materia solido (ferromagnetico)

 Punto di fusione 1808 K (1535 °C)

 Punto di ebollizione 3273 K (3000 °C)

 Volume molare 7,09 · 10-6 m³/mol

 Entalpia di vaporizzazione 349,6 kJ/mol

 Calore di fusione 13,8 kJ/mol

 Tensione di vapore 7,05 Pa a 1808 K

 Velocità del suono 4910 m/s a 293,15 K

 

Altre proprietà

 Numero CAS 7439-89-6

 Elettronegatività 1,83 (scala di Pauling)

 Calore specifico 440 J/(kg·K)

 Conducibilità elettrica 9,96 · 106 /(m·Ω)

 Conducibilità termica 80,2 W/(m·K)

 Energia di prima ionizzazione 762,5 kJ/mol

 Energia di seconda ionizzazione 1561,9 kJ/mol

 Energia di terza ionizzazione 2957 kJ/mol

 

Isotopi più stabili

 iso NA TD DM DE DP

 54Fe 5,8% Fe è stabile con 28 neutroni

 55Fe sintetico 2,73 anni ε 0,231 55Mn

 56Fe 91,72% Fe è stabile con 30 neutroni

 57Fe 2,2% Fe è stabile con 31 neutroni

 58Fe 0,28% Fe è stabile con 32 neutroni

 59Fe sintetico 44,503 giorni β- 1,565 59Co

 60Fe sintetico 1,5 · 106 anni β- 3,978 60Co

 Un eccesso di ferro può produrre disturbi (emocromatosi); per questo l’assunzione di ferro tramite medicinali va eseguita sotto controllo medico ed in caso di oggettiva carenza di ferro.

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Foto del Mar di Galilea visto da Pandora

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Spiego a Pandora il Mar di Galilea

Dopo aver spiegato a Pandora tutto quello che c’ e da sapere sul Mar Morto e avergli fatto vedere una foto di quel mare , io dissi a Pandora – adesso ti spiego tutto quello che c’ e da sapere sul Mar di Galilea e Pandora disse – ok , inizia spiegare quando vuoi . Dopo poco io iniziai a dire a Pandora tutto quello che c’ e da sapere sul Mar di Galilea – Il Mare di Galilea, detto anche Lago di Tiberiade o di Gennesaret o di Kinneret, è il più grande lago d’acqua dolce dello Stato di Israele avendo una circonferenza di circa 53 km.

 

Situato a 209 m sotto il livello del mare, ha una profondità massima di 43 mt: si tratta del lago d’acqua dolce più grande della Terra sotto il livello del mare, superato per dimensioni solo dal Mar Morto che è però un lago d’acqua salata. Il lago si trova nella Grande Fossa Tettonica, depressione creatasi dal distacco delle placche araba e africana e nella quale, da nord a sud, scorrono le acque del fiume Giordano che alimentano il lago. Per tale motivo la zona è caratterizzata da elevata sismicità, mentre in passato era presente anche una certa attività vulcanica come testimonia la presenza di rocce basaltiche ed ignee.

 

È posto tra i territori di Israele e le alture del Golan annesse da Israele e rivendicate dalla Siria. Nel corso dei secoli ha avuto molte denominazioni in funzione delle principali città che nel tempo avevano la prevalenza sulle sue rive. Nell’Antico Testamento è chiamato Mare di Kinneret (Numeri 34,11) e (Giosuè 13,27), termine che potrebbe derivare dalla parola ebraica kinnot, ovvero arpa o lira in relazione alla forma del lago stesso. Nel Nuovo Testamento è chiamato lago o mare di Galilea, o di Tiberiade o di Gennèsaret: Galilea dal nome della regione in cui si trova; Tiberiade dal nome della città fondata da Erode Antipa intorno al 20 d.C. sulla sua riva nord in onore dell’imperatore Tiberio; Gennèsaret dal nome di una piccola pianura fertile situata sulle coste occidentali del lago. Il nome arabo del lago deriva da Tiberiade, la principale città all’epoca della conquista araba.

 

Il Mare di Galilea è conosciuto soprattutto per essere stata, secondo i Vangeli, la sede principale della predicazione di Gesù. Essi narrano che Gesù visitò più volte molte località poste sulle rive del lago, attraversandolo spesso in barca.

 

Vicende bibliche

 

I Vangeli nominano questo lago varie volte:

 Il lago rappresentava il luogo di lavoro dei pescatori tra i quali Gesù scelse alcuni dei suoi apostoli: Pietro, Andrea suo fratello, Giacomo e suo fratello Giovanni, questi ultimi figli di Zebedeo furono chiamati da Gesù mentre sulla riva del lago riassettavano le reti, e immediatamente lasciarono tutto e lo seguirono (Luca 5,1-11).

 Durante una traversata del lago, un’improvvisa tempesta mise in pericolo la fragile lancia su cui c’erano Gesù e gli apostoli. Siccome Gesù stava dormendo per la stanchezza, lo svegliarono, e con poche parole calmó la furia del mare e del vento (Luca 8,22-25).

 Un episodio simile avviene dopo la moltiplicazione dei pani e dei pesci. Il Vangelo secondo Giovanni narra che Gesù allontanò la folla che voleva farlo re, allontanò anche i discepoli spingendoli sulla barca, e si ritirò sul monte in preghiera. Nel cuore della notte Gesù apparve ai discepoli camminando sulle acque del lago (Giovanni 6,16-21)

 Il Lago di Galilea vedrà anche un’apparizione pasquale di Gesù resuscitato: da distante, dalla riva, suggerirà ai discepoli estenuati per la notte passata senza pescar nulla, che tirassero la rete dalla parte destra della barca. A questa maniera i discepoli pescano una gran quantità di pesci, e riconoscono che quello sconosciuto “è il Signore!”. Pietro si tuffa e raggiunge a nuoto la riva, mentre gli altri raggiungono la riva con la barca. Al loro arrivo, Gesù sta arrostendo per loro pane e alcuni pesci, e li dà loro. Finito di mangiare, Gesù chiede per 3 volte a Pietro se lui lo ama, ad ogni risposta di Pietro Gesù risponde con la frase “pasci le mie pecorelle”. Questo dialogo, da parte cattolica, viene considerato come il momento in cui Gesù affida a Pietro la Chiesa.(Giovanni 21,1-19).

 

Informazioni su Mar di Galilea

 

Nazione Israele

 Mahoz Settentrionale

 Coordinate 32°49′00″N 35°34′00″E

 

Dimensioni

 Superficie 166 km²

 Altitudine

 Lunghezza 21 km

 Larghezza 13 km

 Profondità massima 48 m

 Profondità media 26 m

 Volume 4 km³

 Sviluppo costiero 53 km

 Immissari principali Giordano

 Emissari principali Giordano

 Tempo di ritenzione lacustre 5 anni.

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Foto del Mar Morto visto da Pandora