Il sale di calcio dell’acido stearico
Lo stearato di calcio è il sale di calcio dell’acido stearico, formula [CH3(CH2)16COO]2Ca e numero CAS 1592-23-0. Si presenta come una polvere bianca dall’aspetto ceroso, praticamente insolubile in acqua, con solubilità di 0,0022 grammi al litro a venti gradi e fusione attorno ai centosessanta.
Il prodotto industriale non è mai il sale puro di un solo acido grasso. I saponi di acidi grassi si ricavano da grassi e oli commestibili o dagli acidi grassi che se ne distillano, e nelle formulazioni in commercio acido stearico e acido palmitico insieme rappresentano almeno il novanta per cento del totale, con lo stearico che da solo non scende sotto il quaranta; il resto sono quantità minori di laurico, miristico, oleico e arachidico. Chi maneggia questa polvere lavora quindi con una distribuzione di catene attorno a sedici e diciotto atomi di carbonio, non con una molecola sola.
Come si ottiene e perché non si scioglie
La via più diretta è la reazione dell’acido stearico con l’ossido di calcio. In alternativa si procede per doppio scambio: si parte da uno stearato solubile, tipicamente quello di sodio, e lo si fa reagire in soluzione con un sale di calcio, ottenendo il precipitato che si filtra e si essicca.
La differenza di solubilità fra i due sali è la chiave di tutto. I sali di sodio e potassio degli acidi grassi sono solubili in acqua e in etanolo, quelli di calcio sono insolubili in acqua, in etanolo e in etere. È il motivo per cui il sapone in acqua dura smette di fare schiuma e lascia un deposito, che è proprio stearato di calcio. La stessa proprietà che rovina un lavaggio è quella che rende utile la sostanza, perché un solido insolubile e untuoso resta dove viene messo invece di andarsene con l’acqua.
Lubrificante, distaccante, antiagglomerante
Lo stearato di calcio appartiene ai saponi metallici, e la sua funzione tecnica nasce dalla forma della molecola. La testa carica si orienta verso la superficie polare, la coda satura verso l’esterno: si formano strati che scorrono uno sull’altro con attrito bassissimo. In pratica interpone un velo solido fra due superfici che altrimenti si toccherebbero.
Da qui i mestieri che compie in processi diversi. Come lubrificante e distaccante riduce l’attrito fra una polvere e le pareti metalliche che la comprimono, ed è per questo che compare fra gli eccipienti nella compressione delle compresse e nella lavorazione di materie plastiche e gomme. Come antiagglomerante riveste i granuli di una polvere e impedisce che si saldino fra loro. Come stabilizzante nel PVC rigido neutralizza l’acido cloridrico che si libera durante la lavorazione. Compare inoltre come idrorepellente nei prodotti cementizi e nei tessuti, e fra i componenti di agenti antischiuma. Come additivo alimentare rientra nel gruppo E 470a, i sali di sodio, potassio e calcio degli acidi grassi, autorizzato dal regolamento sugli additivi alimentari e con i criteri di purezza fissati dal regolamento (UE) 231/2012.
Lo stearato di calcio sul rivestimento delle suture
Nel campo medico l’incontro più frequente è con i fili da sutura assorbibili intrecciati. Un filo intrecciato è formato da molti capi ritorti insieme, quindi ha una superficie irregolare, e l’irregolarità aumenta l’attrito quando il filo attraversa i tessuti e quando il nodo scorre in posizione.
La letteratura brevettuale sui rivestimenti descrive una dispersione formata da un omopolimero di epsilon-caprolattone, o da un copolimero di caprolattone e un altro monomero assorbibile, con l’aggiunta di stearato di calcio in frazioni che partono da poche parti per mille in peso e arrivano fino a circa tre punti percentuali, a seconda della composizione del copolimero. Le funzioni dichiarate sono il miglioramento delle proprietà di scorrimento della superficie e della maneggevolezza durante l’uso, insieme alla tenuta del nodo. È un trattamento superficiale con uno scopo meccanico, non un principio attivo: il rivestimento cambia come il filo si comporta in mano e nel tessuto, non che cosa il filo faccia una volta in sede.
Le grandezze che ne descrivono un lotto
Poche voci ricorrenti bastano a caratterizzare questa polvere. Il contenuto di calcio, spesso espresso come ossido di calcio, dice quanto sale c’è rispetto agli acidi liberi residui. L’acidità libera misura l’acido grasso non salificato, che resta appiccicoso e cambia il comportamento in lavorazione. La perdita all’essiccamento riguarda l’umidità trattenuta, che in una polvere fine è sempre presente. La granulometria e la superficie specifica determinano quanto rapidamente il velo si distribuisce sulla superficie da rivestire.
Tutte queste grandezze hanno senso solo dichiarando il metodo con cui sono state misurate, ed è la ragione per cui accanto al nome compare quasi sempre la sigla di un compendio: la stessa polvere qualificata come grado alimentare, farmaceutico o tecnico risponde a saggi e limiti che non coincidono.
Stearato di calcio, di magnesio e acido stearico
L’acido stearico è l’acido grasso libero, non un sale: fonde più in basso, si scioglie nei solventi organici e nella lavorazione della gomma svolge un ruolo diverso, quello di coattivatore della vulcanizzazione insieme all’ossido di zinco. Lo stearato di magnesio è il sale di magnesio dello stesso acido ed è il lubrificante più usato nella compressione dei farmaci, tanto che i due nomi vengono scambiati spesso; lo stearato di zinco, ancora, ha applicazioni proprie nelle materie plastiche e nei cosmetici in polvere.
Una precisazione chiude il cerchio sul nome. Stearato indica il sale o l’estere dell’acido stearico, quindi la parola da sola non individua una sostanza: senza il catione davanti si sta nominando una famiglia, e i suoi membri differiscono proprio in ciò che conta, cioè la solubilità.
