zona3
zona5-zona6

Anche tra vecchi scaffali si nasconde la Chimica…

Print Friendly, PDF & Email

di Vincenzo Villani

Tra gli scaffali impolverati di una vecchia libreria, ho scovato il volume di Bernard Jaffe La conquista della materia tradotto da Stefano Fachini per Mondadori nel 1937.  E’ una storia della chimica di carattere divulgativo, scritta con una prosa d’altri tempi, con enfasi romantica. Vi vengono trattate le figure dei chimici più eminenti (a partire dagli alchimisti…) in un racconto avvincente e rigoroso che conserva tutt’oggi una valenza didattica. Così, mi sono riproposto di condividere la mia piccola scoperta riadattando la narrazione in chiave moderna conservando tuttavia, il fascino del passato.

Joseph Priestley

Joseph Priestley

Cominciamo con l’ecclesiastico che scopre l’alimento della vita: Joseph Priestley, lo scopritore dell’ossigeno.  Siamo a Birmingham, è il 14 luglio del 1791, anniversario della caduta della Bastiglia. L’Inghilterra è percorsa da venti di rivolta: Priestley è un pastore dissidente, un presbiteriano. Si era pericolosamente speso a favore dei coloni americani nella lotta per l’indipendenza. La sua casa fu assalita dai conservatori e libreria, manoscritti e strumenti scientifici dati alle fiamme…
Egli fu filosofo, teologo, politico e…chimico: sempre controcorrente, mosso da grandi ideali di giustizia e verità. Sebbene dilettante, fu mosso da grande curiosità scientifica e la sua opera fu tanto vasta da contribuire a rivoluzionare la chimica: scoprì metodiche nuove e dieci nuovi gas.

raccolta dell'anidride carbonica ottenuta dalla calcinazione del calcare

raccolta dell’anidride carbonica ottenuta dalla calcinazione del calcare

I suoi esperimenti cominciarono nella vicina fabbrica di birra raccogliendo il gas che sfuggiva dai tini durante il processo di fermentazione: l’anidride carbonica, CO2. Si accorse che quel gas aveva la proprietà di spegnere una fiamma. Comprese che si trattava dell’ aria fissa ottenuta da Joseph Black dalla calcinazione del calcare (carbonato di calcio, CaCO3). Imparò a prepararla nel suo laboratorio domestico e a sciogliere il gas in acqua: in questo modo riuscì a preparare… la prima acqua frizzante con aggiunta di anidride carbonica della storia! Risultò cosi buona che… gli fu concessa una medaglia d’oro dalla Royal Society!

In seguito al successo ottenuto, gli esperimenti si intensificarono.  Trattando il sale da cucina con una soluzione di acido solforico (vetriolo) scoprì l’acido cloridrico (che chiamò muriatico, dal latino acqua salata) che raccolse allo stato gassoso con un metodo innovativo. Una bottiglia di vetro contenente mercurio è tenuta rovesciata su di una bacinella di mercurio con l’imboccatura al di sotto della superficie del metallo liquido: il liquido è trattenuto dalla pressione atmosferica (che al livello del mare tiene in equilibrio una colonna di mercurio alta 760 mm). Il nostro, incanalò il gas liberato in un tubo che gorgogliava al di sotto dell’imboccatura aperta: in questo modo il gas venne raccolto nella bottiglia al di sopra del mercurio che progressivamente veniva spostato. In precedenza si era tentato di raccoglierlo senza successo su acqua: HCl è completamente solubile nell’ acqua con cui viene in contatto… Il suo metodo, fu un passo avanti decisivo per lo studio dei gas.

cristalli di ammonio cloruro

cristalli di ammonio cloruro

Continuò a sperimentare con l’acqua di ammoniaca (una soluzione acquosa d’ammoniaca).  Scaldandola, raccolse su mercurio l’ammoniaca gassosa. Quando combinò i due gas ottenuti, ebbe un risultato meraviglioso: si formò una nuvola bianca che precipitò sotto forma di una fine polvere di cloruro d’ammonio, NH4Cl !  Sotto i suoi occhi si era svolta un’incredibile metamorfosi: due gas male odoranti avevano dato un solido bianco e inodore.

Dalla fiamma della fornace passò al calore ottenuto mediante una lente convergente di grande dimensione.  Lenti e specchi ustori di grande potenza possono essere ammirate nei Musei di Storia della Scienza, come in quello di Dresda, che ho avuto la fortuna di visitare

lente convergente per fornace solare usata da Priestley

lente convergente per fornace solare usata da Priestley

Si tratta di apparecchiature del ‘700 con cui si sperimentava la cottura di miscele di minerali per le celebri porcellane.
Oggi, moderni impianti di fornaci solari sono attive e oggetto di sperimentazione nel campo delle energie alternative.
Priestley collocava le sostanze sotto una campana di vetro in modo da raccogliere tutti i gas che si formavano durante la combustione. Questi venivano convogliati e raccolti in una bottiglia collocata sul mercurio.  Nell’agosto del 1774, trattò quello che oggi sappiamo essere l’ossido di mercurio, HgO, una calce rossa ottenuta arrostendo il mercurio all’aria.  “Ho trovato che molto facilmente si può espellerne aria”.  Ovviamente, scriveva a lume di candela: ebbe l’idea (geniale) di provare sulla fiamma l’azione del gas raccolto. Introdotta la candela nella bottiglia, vide con stupore che la fiamma si ravvivava e bruciava più rapidamente. Lo stesso accadde con un pezzo di brace: in pochi istanti si consumò. Analogamente per un pezzo di ferro al calor rosso: il metallo brillava e fiammeggiava come per magia (a causa del carbonio in esso contenuto)!

Prietsley scoprì che lo stesso misterioso gas si otteneva dal piombo calcinato, PbO.  Ipotizzò che l’ossigeno ottenuto dalle due polveri rosse doveva provenire dall’aria e poteva essere il responsabile del potere vitale dell’atmosfera.

Nel marzo del 1775, il nostro cominciò a sperimentare coi topi: uno è posto sotto una campana di vetro contenente aria, l’altro ossigeno.  Quello tenuto nell’aria soffoca dopo quindici minuti, l’altro dopo trenta minuti è ancora vivo.  “E’ possibile che l’ossigeno sia più puro dell’aria comune?”  Il suo sentimento religioso si rifiutava di credere che il Signore non avesse creato l’aria nel migliore dei modi possibili!

osservazione di Priestley sul ruolo dell'ossigeno nella combustione e nella respirazioneDecise di provare il nuovo gas egli stesso.  “Mi accorsi che la respirazione diventava più agevole e tale rimaneva anche qualche tempo dopo l’esperienza”: subito intravide l’uso medico dell’ossigeno nelle malattie respiratorie.
“Se la candela brucia tanto più rapidamente nell’ossigeno, anche noi vivremmo troppo alla svelta: l’aria che la Natura ci ha dato è quanto di meglio c’è per noi!”  Concluse il filosofo.
Strinse amicizie importanti e viaggiò per l’Europa.  A Parigi, nominato membro dell’Accademia francese delle Scienze, incontrò Lavoisier al quale confidò completamente le sue esperienze…
A causa delle avversioni subite per le sue idee repubblicane e religiose, nel 1797 emigrò nel Nuovo Mondo, ricevendo a New York un’accoglienza trionfale e aiuti concreti.
I suoi esperimenti poterono riprendere. Facendo passare una corrente di ossigeno su carbone ardente isolò un nuovo gas: il monossido di carbonio, CO.
Tuttavia, il suo pensiero chimico fu condizionato dall’ipotesi del flogisto che la rivoluzione chimica operata da Lavoisier (e da lui catalizzata) spazzarono via.

Priestley in una caricatura dell'epoca

Priestley in una caricatura dell’epoca

Ammalatosi, si dedicò alla difesa del flogisto: “come amico del debole io tento di portare un po’ d’aiuto alla dottrina del flogisto“.  Tuttavia fu consapevole che, “la confutazione di un’ipotesi erronea è di grande importanza per il progresso della scienza.  E’ come se si spegnesse una falsa luce che inganni il marinaio all’ingresso del porto”.
A più di settant’anni, sentendo prossima la fine, ebbe a dire: “ho vissuto già un poco al di là del limite normale dell’esistenza, e credo che poche persone abbiano goduto la vita più di me”.  Il 6 febbraio 1804 si spense dopo aver dettato le correzioni dei suoi ultimi lavori.  La casa di Priestley è oggi sede di un museo dove sono raccolti tutti gli strumenti del grande chimico inglese

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Sostieni la divulgazione della Chimica
Il tuo libero contributo sarà interamente devoluto alle attività di divulgazione della Chimica.
zona1




CONDIVIDI QUESTO ARTICOLO
RICHIEDI LA NEWSLETTER
Una mail settimanale con gli aggiornamenti delle pubblicazioni, le attività dell'Associazione e le novità del mondo della divulgazione chimica
SEGUI CHIMICARE ANCHE SU FACEBOOK
segui chimicare anche su facebook
ARTICOLI RECENTI
ARCHIVIO ARTICOLI PER MESE
SEGUI CHIMICARE ANCHE SU TWITTER
Non solo gli aggiornamenti degli articoli pubblicati sui nostri blog e le novità del Carnevale della Chimica, ma anche le segnalazioni dei migliori interventi di divulgazione chimica in lingua italiana nel web.