Καλωσορίσατε στη νέα στήλη του blog, που ονομάζεται Chemistry Quickies! Εδώ θα δημοσιεύονται κείμενα μικρότερου μεγέθους, σχετικά με τη χημεία, τα οποία θα είναι πιο εύκολο να διαβαστούν και θα ασχολούνται με απλά καθημερινά θέματα, χωρίς την πολυπλοκότητα ενός κειμένου 1000+ λέξεων. Σε αυτό το κείμενο θα δούμε τη χημεία που κρύβεται πίσω από ένα μουσικό όργανο.

Όπως και η χημεία, έτσι και η μουσική παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη ζωή μας, ενώ σε πολλούς από εμάς επιδρά σχεδόν καθημερινά. Με μια πρώτη ματιά οι δυο αυτές έννοιες δε σχετίζονται περισσότερο μεταξύ τους. Ωστόσο η αλήθεια είναι διαφορετική, και δεν εννοώ  τα πάμπολλα τραγούδια που οι στίχοι τους (και οι δημιουργοί τους) είναι φουλ στα ναρκωτικά.:mrgreen:

Στην πραγματικότητα, η χημεία συνδέεται άρρηκτα με τα μουσικά όργανα, ανεξάρτητα αν μιλάμε για έγχορδα, πνευστά ή κρουστά: Τόσο η αντοχή, όσο και η ποιότητα του ήχου που παράγει το κάθε μουσικό όργανο, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα υλικά από τα οποία έχει κατασκευαστεί.

Ένα από τα πιο διάσημα παραδείγματα της σχέσης μεταξύ της ποιότητας του ήχου και της χημείας είναι τα περίφημα βιολιά Stradivarius, τα οποία θεωρούνται κορυφαία στο είδος τους. Ο μοναδικός τους ήχος φαίνεται να οφείλεται μερικώς στη χημική επεξεργασία του ξύλου και κυρίως στα χαρακτηριστικά του βερνικιού που χρησιμοποιείται στο φινίρισμα.

Η τελική στίλβωση των μουσικών οργάνων αφορά ιδιαίτερα τη χημεία, καθώς βασίζεται στη χρήση βαφών, χρωμάτων και βερνικιών. Για παράδειγμα, η ηλεκτρική κιθάρα της εικόνας οφείλει το κίτρινό της χρώμα στη χημική ένωση PbCrO4 , ή αλλιώς χρωμικό μόλυβδο (ΙΙ)

ενώ η χαρακτηριστική κιθάρα του David Gilmour των Pink Floyd υφίσταται φινίρισμα με βερνίκι νιτροκυτταρίνης, μια ισχυρά εκρηκτική ένωση που χρησιμοποιείται επίσης για την επικάλυψη τραπουλόχαρτων, αλλά και ως υποστηρικτικό μέσο στα τεστ εγκυμοσύνης!

Χωρίς τίτλο
O David Gilmour χαμογελά στη δομή της νιτροκυτταρίνης, ευγνωμονώντας την για το φινίρισμα που δίνει στην κιθάρα του

Ωστόσο, ενώσεις σαν τις παραπάνω χρησιμοποιούνται πλέον όλο και λιγότερο, καθώς έχουν κατηγορηθεί για εκτεταμένη ρύπανση του περιβάλλοντος, αλλά και για σχηματισμό φθοράς στο όργανο με την πάροδο του χρόνου. Μια τεχνική που σταδιακά κερδίζει έδαφος στο πεδίο της επικάλυψης του οργάνου, είναι η ηλεκτροεπιμετάλλωση. Κατά τη διαδικασία αυτή, το μουσικό όργανο επενδύεται ηλεκτρολυτικά με λεπτό στρώμα μετάλλου. Συνήθως χρησιμοποιούνται μέταλλα όπως χαλκός, άργυρος, χρυσός και νικέλιο σε διάφορους συνδυασμούς. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιείται ένα διάλυμα ιόντων των μετάλλων αυτών, ενώ στη συνέχεια εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα, ώστε εξουδετερώνεται το φορτίο του ιόντος και το μέταλλο εναποθέτεται αναγκαστικά ως στερεό. Η μέθοδος αυτή φαίνεται πως εξασφαλίζει την καλύτερη εμφάνιση και την ποιότητα ήχου για τα μουσικά όργανα.

Εκτός από το στίλβωμα, μεγάλη σημασία για την ποιότητα του ήχου στα έγχορδα όργανα έχουν και οι χορδές που χρησιμοποιούνται. Η χημεία παίζει σημαντικό ρόλο και εδώ: μέχρι τον 19ο αιώνα, οι χορδές σε κιθάρες, άρπες, βιολιά, τσέλο κ.ά. κατασκευάζονταν από βιοπολυμερή που προέρχονταν από έντερα ζώων. Αυτά τα πολυμερή χρησιμοποιούνταν επίσης στο ταμπούρο των ντραμς, αλλά και στην ιατρική ως ράμματα για εγχειρήσεις!

Έντερο ζώου; Χορδή κιθάρας; Ράμματα για εγχειρήσεις; Σιχαμερή όψη; Check!

Πλέον, χρησιμοποιούνται χορδές από νάιλον, ή μεταλλικές χορδές. Το νάιλον είναι ένα φθηνό συνθετικό πολυμερές που δεν επηρεάζεται από την υγρασία, ενώ οι χορδές του δεν ξεκουρδίζονται εύκολα. Συναντώνται κυρίως σε κλασσικές (ισπανικές) κιθάρες.

Για ακουστικές και ηλεκτρικές κιθάρες, όπως και για άλλα έγχορδα (μαντολίνο, μπάσο κ.ά.) χρησιμοποιούνται γενικά μεταλλικές χορδές, οι οποίες βγάζουν πολύ καθαρό ήχο εξαιρετικής ποιότητας. Το μέταλλο που χρησιμοποιείται είναι νικέλιο ή ανοξείδωτο ατσάλι (κράμα σιδήρου-άνθρακα). Τέλος, οι χορδές επικαλύπτονται με διάφορα κατάλληλα πολυμερή, ώστε να μειώνεται η φθορά τους αλλά και η οξείδωση του μετάλλου (στην περίπτωση του νικελίου).

Better playing music through Chemistry!

 

Πηγή #1

Πηγή #2