aire

¿Cómo funciona la tinta mágica?

La tinta mágica es aquella que se utiliza para embromar. Se mancha con ella la ropa de la víctima, que suele ponerse hecha una furia. Mientras sigue lamentándose de tan terrible mancha, ésta se aclara hasta desaparecer por completo.

¿Por arte de magia? Claro que no. Vamos a explicar el misterio.

Para ello, amigo curioso, vamos a hablar de los indicadores, que son unas sustancias —generalmente orgánicas— que tienen la propiedad de cambiar de color. Muestran un color cuando se encuentran en presencia de un ácido y otro cuando se encuentra en presencia de una base. Así se utilizan para medir la mayor o menor concentración de hidrógeno (H) que es el que marca la acidez y que, comúnmente, se mide por el pH.

Existen variedad de indicadores y mediante una disolución adecuada de varios de ellos puede conseguirse un cambio de color dentro de un muy reducido intervalo de pH, lo que permite hallar este valor con relativa exactitud.

Veamos una tabla de estos indicadores con los valores de pH y los cambios de color a una temperatura de 25º C.

De todos ellos llama la atención, para el tema que nos ocupa, la timolftaleína (C₂₈H₃₀O₄), que cambia del incoloro al azul, como el color de nuestra tinta. Incoloro para valores menores a 9.3 y azul para valores mayores a 10.5 de pH.

Así que diluimos una pequeña cantidad de timolftaleína en alcohol, obteniendo un líquido incoloro. Ahora habremos de obtener el color azul, para lo que disolvemos aparte una pequeña cantidad de hidróxido sódico (NaOH) en un poco de agua; una vez hecho esto añadimos esta disolución a la timolftaleína, pero gota a gota, deteniéndonos cuando el indicador se torne azul.

Y ya está.

Si vertemos —accidentalmente— un poco de este liquido sobre un tejido (preferiblemente blanco), quedará manchado de azul, con el consiguiente enojo del propietario. Pero pasados pocos minutos la mancha desaparecerá, debido a que el CO₂ existente en el aire reaccionará con el NaOH presente y su pH bajará hasta alcanzar un valor inferior a 9,3, momento en que la mancha se volverá incolora y desaparecerá de la vista.

La mancha no ha quedado eliminada y aparecerá de nuevo si le pulverizamos un líquido alcalino, pero expuesta al aire se volverá incolora de nuevo.

El lavado terminará con la magia de la timolftaleina.

Nota sabionda: Todos estos indicadores se presentan diluidos en alcohol en una proporción de 1 por mil, utilizándose en cada ensayo de 2 a 3 gotas añadidas al líquido que se ensaya para determinar su pH.

El pH se mide según la siguiente fórmula
pH = – log [ H3O+ ]      en donde [ H3O+ ] indica la concentración del catión hidronio.

Si la [ H3O+ ] > 10^-7 , entonces la solución es ácida, y pH < 7
Si la [ H3O+ ] < 10^-7 , entonces la solución es básica, y pH > 7

Entrada elaborada a partir de la información ofrecida aquí, aquí y aquí, además de en otros sitios.

¿Por qué hace un ruido tan fuerte el látigo?

Cuando se sacude el látigo con fuerza éste restalla, chasquea, cruje, hace un ruido seco muy fuerte.

Pero ¿por qué hace tanto ruido? ¿golpea contra sí mismo? ¿contra el aire?

Este chasquido es un estallido sonoro en miniatura producido por el extremo del látigo que, al ser lanzado con fuerza, se desplaza más rápido que la velocidad del sonido.

Al restallar el látigo, se aplica al extremo del mango una gran energía que no tiene otro sitio adónde ir que a lo largo del propio látigo como una onda en movimiento. Esta energía cinética (de movimiento) depende de la masa del cuerpo y en mayor proporción de la velocidad del movimiento. Así que, conforme se va desplazando, encuentra cada vez menos masa porque el grosor del látigo disminuye y, como la energía se ha de mantener, aumenta la velocidad.

El aire está formado principalmente por moléculas de nitrógeno y oxígeno. Estas moléculas están vibrando en constante movimiento a una elevada velocidad (a unos 480 m/s a temperatura ambiente). Si algún cuerpo se desplaza a través del aire a una velocidad menor, les da tiempo más que suficiente para, digamos, apartarse. Pero si la velocidad del cuerpo es comparable a la suya no les da tiempo, se amontonan en el extremo y son empujadas hacia adelante: aire comprimido y acumulado que crea una onda de choque que, realmente, es un fuerte sonido. Porque recordemos que el sonido no es más que aire en vibración.

Nota sabionda: La fórmula de la energía cinética es E=1/2 m·v²

Nota sabionda: No toda la energía que llega a la punta de látigo se transforma en sonido. Una parte se consume en las hebras finales que acaban por deshilacharse y partirse, y otra regresa reflejada hacia atrás a través del látigo.

¿Por qué las tripas hacen ruido?

Eso, ¿y por qué lo hacen cuando tenemos hambre?

El origen fisiológico de este “rugido” guarda relación con la actividad muscular del estómago y del intestino delgado.

Cuando estos permanecen vacíos durante unas dos horas, se da una producción refleja de ondas de actividad eléctrica que desencadenan contracciones cuyo sonido podemos oír con mayor claridad al no estar amortiguado por el bolo alimenticio.

Aunque asociamos este sonido con el hambre, en realidad se produce a cualquier hora, pues las paredes del tracto intestinal —formadas por capas de músculo liso— casi siempre mantienen algún grado de actividad. Las paredes se contraen para mezclar e implusar el alimento en dirección al ano varios centrímetros cada vez en un movimiento conocido por peristalsis.

Al desplazar alimento, líquido y gases se producen esos característicos sonidos.

Nota sabionda: Los ruidos de tripas producidos por el movimiento de los gases en la cavidad intestinal reciben el nombre de borborigmos.