La scienza sotto la tua pelle: attività con gli inchiostri dei tatuaggi Teach article

Tradotto da Roberta Frasson e dalla classe “Terza D” del liceo linguistico “F. Da Collo” di Conegliano (Treviso). Perché non rendere le scienze importanti per la vita dei tuoi studenti attraverso alcune semplici attività pratiche che utilizzano gli inchiostri dei tatuaggi?

Negli ultimi anni i tatuaggi hanno acquisito sempre maggiore popolarità, soprattutto tra i giovani. Come mai? Tra le possibili ipotesi ci possono essere il divertimento, una dichiarazione di identità, o il condizionamento nel gruppo. In ogni caso la decisione di farsi un tatuaggio non dovrebbe dipendere solo da ragioni sociali o estetiche. Altre considerazioni dovrebbero riguardare anche: i rischi per la salute da parte degli inchiostri per tatuaggi, i rischi di pratiche non igieniche, i potenziali costi della rimozione di un tatuaggio e l’età minima per farsi un tatuaggio senza il permesso dei genitori.

Dietro tutte le pratiche del tatuare c’è molta scienza: dagli effetti biochimici degli inchiostri per i tatuaggi alla chimica dei pigmenti. Per rendere la scienza più vicina alle vite dei nostri studenti, abbiamo sviluppato un progetto di lezioni per i primi anni delle scuole secondarie, che utilizza attività pratiche riguardanti i tatuaggi (Stuckey et al, 2013; Stuckey & Eilks, 2014; Stuckey & Eilks, 2015). Qui presentiamo quattro delle attività realizzate al fine di studiare l’argomento e la stabilità alla temperatura degli inchiostri dei tatuaggi.

Scoperta di ioni metallici negli inchiostri per tatuaggi

Alcuni dei componenti degli inchiostri per tatuaggi, come i metalli pesanti, possono essere dannosi per la nostra salute. Un semplice saggio alla fiamma può essere usato per mostrare la presenza di diversi metalli negli inchiostri.

Materiali

Ogni gruppo di studenti avrà bisogno di:

• Stecche di legno
• Un becco Bunsen
• Pinze per crogioli
• Un assortimento di inchiostri per tatuaggi (sia in colori che marche)

Procedimento

1. Immergere l’estremità di un filo metallico in una piccola goccia di inchiostro per tatuaggi.
2. Usando le pinze, avvicinare il filo metallico all’estremità di un becco Bunsen.
3. Registrare il colore della fiamma. Il colore corrisponde a particolari atomi metallici presenti nell’inchiostro. Per esempio, gli inchiostri blu producono regolarmente una fiamma verde dovuta alla presenza di atomi di rame.
4. Tagliare la parte finale usata del filo o usarne una nuova per ripetere l’esperimento con un campione di inchiostro diverso.
5. Ipotizzare quali metalli siano contenuti in quali inchiostri.

Discuti con gli studenti se ci siano allergie o precauzioni di sicurezza riguardanti questi metalli. Per esempio, gli inchiostri rossi possono spesso provocare reazioni allergiche in quanto contengono sali di cromo.

Identificare i componenti degli inchiostri

Anche se c’è un quadro normativo europeo per le sostanze chimiche dei tatuaggi, non tutte le nazioni vi hanno aderito. In alcune nazioni, come la Germania, gli inchiostri per i tatuaggi devono essere autorizzati ed etichettati in maniera comprensibile. Però non tutte le marche d’inchiostro per tatuaggi sono provviste di questo tipo di dettagli; inoltre, anche se non hanno la licenza per essere usati in Germania, possono essere comprati in internet a minor prezzo. Se gli inchiostri dei tatuaggi che vi siete procurati sono etichettati in maniera comprensibile, gli studenti potranno analizzare i loro contenuti più dettagliatamente.

1. Riferendosi alle etichette, elencare i coloranti degli inchiostri, compreso il numero ‘CI’ .
2. Consultare il “Colour Index”^w1, un database di riferimento online a proposito di coloranti e pigmenti, per determinare l’identità delle sostanze chimiche. Per esempio, CI 74160, che si trova in alcuni inchiostri per tatuaggi blu, è il pigmento blu di ftalocianina, un complesso di rame.
3. In che modo questi risultati si possono confrontare con il saggio alla fiamma dell’attività precedente?
4. Che cosa si può scoprire su questi pigmenti? Ad esempio, ci sono preoccupazioni per salute? Per quali altri scopi sono usati i pigmenti? I pigmenti di alcuni tatuaggi, per esempio, si trovano anche nelle finiture per auto.

Se i vostri inchiostri per tatuaggi non sono etichettati in modo comprensibile, perché questo potrebbe rappresentare un problema?

Stabilità degli inchiostri per tatuaggi

Gli studenti potrebbero anche indagare sulla stabilità dei diversi inchiostri dei tatuaggi. È importante che gli inchiostri siano termicamente stabili per evitare che cambino una volta che sono stati tatuati sulla pelle.

Materiali

• Crogioli di porcellana con coperchi
• Pinze per crogioli
• Un treppiede
• Rete di filo metallico
• Un becco Bunsen
• Un assortimento di inchiostri per tatuaggi

Procedimento

1. Metti una goccia di inchiostro in un crogiolo di ceramica.
2. Metti un coperchio sopra il crogiolo e posizionarlo sulla garza sopra il becco Bunsen.
3. Riscalda il crogiolo per 30 secondi, poi togliete dal fuoco con le pinze.
4. Rimuovi il coperchio e registrare eventuali cambiamenti nell’aspetto della goccia di inchiostro.
5. Ripeti l’operazione con gli altri inchiostri.

Molti inchiostri da tatuaggio sono abbastanza resistenti al calore ma altri si decompongono rapidamente trasformandosi in una massa marrone-fangoso. Quando sono stati testati dai nostri studenti, alcuni degli inchiostri a basso costo comprati via internet si sono decomposti rapidamente. Ci sono state anche segnalazioni di alcuni inchiostri che perdono il loro colore quando vengono esposti alla luce del sole.

Studio dell’effetto sull’attività enzimatica

Il potenziale impatto dei tattuaggi sulla salute può essere studiato osservando i loro effetti sull’attività enzimatica.

Materiali

• Beaker
• Piastre Petri
• Soluzione acquosa di perossido di idrogeno (3%)
• Patate crude
• Un assortimento di inchiostri per tatuaggi diluiti fino ad ottenere una consistenza liquida, simile all’acqua.

Procedura

1. Taglia con attenzione una patata a pezzi di circa 1 cm³.
2. Metti un pezzo di patata in uno degli inchiostri per tatuaggi diluito, e lasciarlo per 10-15 minuti.
3. Togli il pezzo di patata e mettilo in una piastra Petri piena di soluzione di perossido di idrogeno.
4. Osserva cosa succede.
5. Ripeti per gli altri inchiostri per tatuaggi.
6. Metti un pezzo di patata, che non è stato trattato con l’inchiostro, nella piastra Petri contenente la soluzione di perossido di idrogeno.
   Le patate contengono l’enzima catalasi, che catalizza la decomposizione del perossido di idrogeno in acqua e ossigeno. Il pezzo di patata che non era stato trattato con l’inchiostro, reagirà violentemente con la soluzione di perossido di idrogeno, causando effervescenza quando viene generato ossigeno. La reazione dei pezzi di patata trattata varierà in modo proporzionale a quanti ioni metallici usati nell’inchiostro (come il rame) inibiranno l’azione della catalasi. 
7. Come potrebbe tradursi l’effetto osservato sulla patata sul corpo umano? Gli effetti sono motivo di preoccupazione?

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