La storia del colorante Blu di Prussia è iniziata intorno al 1705 presso il laboratorio di Johann Konrad Dippel a Berlino, in cui oltre alla medicina egli praticata l’alchimia.
La storia della chimica è uno strumento fondamentale nell’insegnamento. Il suo uso nella didattica si rivela utile nel motivare lo studente allo studio della chimica e gli fa apprendere con maggiore consapevolezza i concetti fondanti della disciplina. Per questo motivo ho tradotto l’articolo che segue del Journal Chemical Education sulla Storia del concetto di Equilibrio Chimico . L’articolo traccia un percorso sintetico ma molto efficace. Rappresenta un primo significativo approccio, che offre spunti per ulteriori approfondimenti. L’intento è quello di continuare di arricchire il blog con altri saggi per fornire materiale utile agli insegnanti di chimica.
La storia della scoperta del ciclo dell’acido citrico
Lo scopo di questo articolo è di mettere a disposizione dell’insegnante del materiale riguardante la storia del ciclo dell’acido citrico o ciclo di Krebs o degli acidi tricarbossilici. Ripercorrere a grandi linee la complessa e avvincente storia di questa via metabolica è un mezzo didattico efficace per arricchire la classica esposizione delle varie tappe, che si risolve spesso da parte dello studente in un faticoso impegno mnemonico. Ricostruire alcuni momenti di queste scoperte fa comprendere il metodo di lavoro di grandi biochimici del secolo scorso, gli esperimenti ingegnosi messi in atto, le difficoltà di lavorate in sistemi viventi.
La storia personale e professionale di William Prout è quella di uno studioso che ha dato contributi importanti in tanti campi della conoscenza, dalla chimica alla fisiologia, alla medicina. Era solito alzarsi molto presto per fare i suoi esperimenti di chimica, che interrompeva alle sette per dedicarsi ai pazienti. I suoi studi affronteranno l’analisi e composizione delle urine, uno dei liquidi fisiologici molto spesso oggetto di indagine. Concepirà un apparecchio per l’analisi per combustione delle sostanze organiche. La sua analisi dell’urea sarà utilizzata da Wohler quando riuscirà a produrla artificialmente. È stato il primo che ha identificato l’acido cloridrico responsabile dell’acidità gastrica. È notevole la sua classificazione dei principi alimentari in proteine, zuccheri e grassi, un risultato pionieristico. Ha posto le basi della biochimica.
Del complesso dei laboratori chimici di Justus von Liebig a Giessen, trasformati dal 1920 in uno dei più interessanti musei scientifici del mondo, si rimane colpiti dalle dimensioni, dalla ricchezza di strumenti e apparecchiature. Il museo conserva quasi intatto l’Istituto di Chimica, dove Liebig svolse la sua attività di docente e scienziato dal 1825 al 1852. È una struttura unica, sopravvissuta fino ai nostri giorni. In quei locali e laboratori generazioni di chimici provenienti da tutta Europa e perfino dagli Stati Uniti si sono formati sotto la guida di un grande insegnante. Liebig insegnò in seguito anche a Monaco di Baviera. Al Deutsches Museum di questa città gli è stato dedicato uno spazio importante. Vi è ricostruito il suo laboratorio a dimensioni reali. Ma tra i tanti “oggetti” che riempiono lo spazio dei suoi laboratori, in entrambi i musei sono due quelli che il visitatore percepisce i più importanti. Uno è l’apparato per l’analisi delle sostanze organiche, l’altro è l’apparato per la distillazione. In entrambi vi è un particolare che li rende originali. Nel primo è il Kalium-apparat per l’assorbimento della anidride carbonica, nell’altro è il condensatore in contro corrente nella distillazione.
Al centro del tavolo il “condensatore di Liebig” nell’ antico laboratorio di Giessen
Ma se la paternità del Kalium-apparat è di Liebig, il condensatore, che porta il suo nome, non è una sua invenzione. Il suo merito è di averlo fatto diventare uno strumento di routine, prezioso nell’analisi di laboratorio.
La distillazione in laboratorio e nelle pratiche industriali impiegava nel XVIII secolo, per la condensazione dei vapori, una serpentina immersa in recipienti pieni di acqua. Continuava ancora l’uso di raffreddare i vapori all’altezza del capitello (la testa dell’alambicco), tramite una camicia riempita di acqua. Il ricambio dell’acqua usata per il raffreddamento, soprattutto dove era immersa la serpentina, avveniva in modo discontinuo. Il raffreddamento con acqua era stato introdotto nella pratica della distillazione nel XII secolo, mentre l’impiego della serpentina viene fatto risalire al XV secolo. In quasi quattro secoli la pratica del raffreddamento dei vapori non aveva fatto sostanziali progressi. È subito dopo la metà del settecento che emerge una nuova concezione su modo di condensare i vapori. Parleremo di questo e dei protagonisti di questo cambiamento.
La storia della distillazione è legata strettamente a quella dell’alcol. La menzione di dispositivi distillatori si può trovare negli autori dell’antica Grecia. Ma questi strumenti erano molto primitivi perchè erano costituiti da caldaie riscaldate a fuoco vivo su cui era posto uno strato di spugne che raccoglieva i vapori, li condensava e poi veniva pressato per estrarre il succo. Questo processo, per quanto primitivo, ha permesso di ottenere un alcol a basso grado alcolico. I Romani non parlano, nelle loro opere, di dispositivi distillatori. Avevano una conoscenza abbastanza accurata dei fenomeni di fermentazione, creavano vino, idromele e i germani avevano insegnato loro a fare una specie di birra. Ciò che sappiamo di certo è che l’alcol e la distillazione sono frutto della pratica degli arabi; infatti, i nomi, alcol e alambicco, hanno origine da questa lingua.
L’urea è stata una sostanza che è divenuta il simbolo della nascita della chimica organica dopo che Fiedrich Wöhler riuscì a sintetizzarla nel 1828. Ma la sua storia chimica risale a molti anni prima della sua sintesi. L’interesse per questa sostanza ha riguardato la chimica e la medicina fino dal ‘600. Se Wohler ha compiuto l’impresa straordinaria di riconoscere nella reazione del cianogeno con una soluzione ammoniacale o nella reazione di doppio scambio tra un cianato e cloruro di ammonio la formazione di una sostanza del tutto inattesa come l’urea e ha potuto identificarla, è merito anche di quei chimici che prima di lui hanno dedicato le loro ricerche allo studio dei liquidi fisiologici e all’isolamento delle sostanze che contengono, come l’urea nell’urina.
Quando insegnavo al biennio dell’I.T.I.S. di Arezzo chimica di base una delle prime lezioni del corso era dedicata alla illustrazione di una esperienza di laboratorio che gli studenti avrebbero eseguito a casa. Si trattava della formazione di cristalli di cloruro di sodio da una soluzione del sale. Dopo circa una settimana ciascun studente portava a scuola il suo piattino dove erano cresciuti piccoli ma regolari cristalli cubici di salgemma.
Nel 1828 Friedrich Wöhler (1800-1882) pubblica un articolo negli Annalen der Physik und Chemie, 88, Lipsia “dal titolo Sulla produzione artificiale di urea “nel quale espone in modo molto sintetico la sua scoperta della sintesi dell’urea. Il materiale che presento comprende la traduzione dell’articolo di Wohler e due interessanti articoli di due storici della chimica contemporanei che mettono in luce aspetti complementari della scoperta : uno è l’articolo di Otto Theodor Benfey e l’altro di Herbert Teichmann.
