La storia del condensatore ad acqua.
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 fino al XVIII è raccontata in questo blog
https://www.robertopoetichimica.it/la-storia-della-distillazione-fino-al-xviii-secolo/
Un testimone del tempo
Nei suoi due trattati “Chimica sperimentale e ragionata “ del 1773 e negli “Elementi di farmacia teorica e pratica” del 1762, il chimico francese Antoine Baumé (1728-1804) a cui si deve l’invenzione dell’areometro per la misura della densità dei liquidi, ci fornisce una preziosa testimonianza dello stato dell’arte della distillazione nella seconda metà del settecento, che è efficacemente rappresentata dalle immagini contenute nei suoi scritti.
Nella prima immagine è rappresentato sopra un distillatore semplice senza acqua per il raffreddamento , e sotto un distillatore con il capitello dell’alambicco, sul quale è disposto un cappello che contiene acqua per il raffreddamento dei vapori. Nella seconda immagine il distillatore si completa con la serpentina immersa in un recipiente con acqua .
Si perfeziona il raffreddamento
Le immagini precedenti ci mostrano che, intorno alla metà del settecento, nella distillazione si utilizzavano modalità e apparecchiature che non avevano subito cambiamenti significativi rispetto al passato. L’impiego della serpentina nel raffreddamento dei vapori sarà perfezionato usando una circolazione in continuo dell’acqua di raffreddamento per la soluzione di un annoso problema: il rifornimento di acqua potabile nelle navi.
L’acqua potabile per i marinai
Una delle difficoltà più serie che nei secoli ha dovuto affrontare la navigazione attraverso i mari nelle lunghe traversate, è stato l’approvvigionamento dell’acqua potabile. L’acqua che veniva caricata nei barili sulle imbarcazioni subiva in breve tempo alterazioni tali che non la rendevano più adatta alla alimentazione. Veniva prolungata la sua conservazione acidificandola con acido solforico, che tuttavia, come è immaginabile, presentava altri inconvenienti.
La distillazione dell’acqua di mare
Pierre-Isaac Poissonnier (1720-1798), medico francese membro dell’Accademia e professore al Collegio Reale, pubblica nel 1763 il progetto di un apparato per la distillazione dell’acqua di mare da montare sui vascelli. La serpentina viene raffreddata attraverso il ricambio continuo dell’acqua della botte, che viene alimentata pompando acqua dal mare. Inoltre, per primo, risolve il problema dovuto al rullio della nave che fa schizzare l’acqua salata dalla caldaia fino al capitello, inquinando l’acqua già distillata.
In Fig.3 viene mostrata tra la caldaia e il capitello la trappola , consistente in un fascio fitto di tubi, che impediva all’acqua salata della caldaia di passare nella serpentina , per il rollio della nave , nei momenti di mare mosso.
L’ apparato di Poissonnier sarà utilizzato anche nella fregata di Louis Antoine de Bougainville che di lì a poco salperà da Nantes per compiere, primo francese, con l’autorizzazione di Luigi XV, la circumnavigazione del globo.
Il primo passo verso il cambiamento
Jacob Gadolin (1719-1802), vescovo luterano svedese, professore di fisica e teologia, politico e statista, padre del noto chimico Johan Gadolin (1760-1852) che ha dato il nome all’elemento Gadolinio, pubblica nella rassegna dell’Accademia Reale delle Scienze, anno 1777, un articolo “Vorschag, die Schlange beim Branntweinbrenner jų verbessern “ (Proposta per migliorare la serpentina nella distilleria di acquavite).
Riporto alcuni brani significativi, tradotti dal tedesco, del suo articolo:
“È una opinione comune che una simile serpentina, come quella usata nelle grandi distillerie, abbia due notevoli inconvenienti. 1) La loro fabbricazione richiede una grande quantità di costi e precisione, e la loro riparazione è spesso impossibile, perché i maestri esperti non si trovano ovunque dove si trovano le distillerie. 2) La loro pulizia interna dovrebbe essere impraticabile, perché nessuno strumento è in grado di raschiare via il verderame che si presume si formi sulla superficie interna nel tempo, dal quale si suppone che l’acquavite acquisisca un cattivo gusto e sapore…. Per rimediare al peggio, le persone hanno iniziato ad aver bisogno di serpenti di peltro. Pensavo ci fosse una via d’uscita per rimediare tutto insieme…. La causa dell’inconveniente risiede in un vecchio pregiudizio secondo cui il serpente deve essere necessariamente piegato come una vite all’interno di un recipiente di raffreddamento cilindrico
Nasce l’idea alternativa
… Il vero effetto del serpente è che raffredda l’acquavite sufficientemente e presto. …E riflettendo un po’ si ammetterà che non importa affatto se il serpente è avvolto attorno a un cilindro, o un’altra figura, se giace in diverse flessioni su un dato piano, o anche se è allungato in linea retta… [N.d.T. il grassetto è mio] Quindi, in realtà, nella forma cilindrica della vite non si nasconde alcuna importanza indispensabile, sarà facile scoprire come si possa formare un serpente rettilineo con necessaria canna di raffreddamento in modo tale da evitare tutti i guai della vite cilindrica, e allo stesso tempo si risparmia denaro….
Ma se si abbandona il pregiudizio, tuttavia, allora tutte le circostanze sono più favorevoli, e soprattutto hai il vantaggio qui che il metallo del serpente, che è completamente e tutto dritto, o composto da pezzi dritti, può essere molto sottile, di conseguenza più corto di quello curvo, eppure servire altrettanto.
L’articolo è accompagnato da un disegno dell’apparato:
“La Fig.1 mostra un serpente dritto d d con la sua canna di raffreddamento e e. La lunghezza del serpente e la sua inclinazione rispetto l’orizzonte possono essere effettuate a piacere. Nella figura si può, se piace, immaginare che il serpente sia lungo 20 cubiti e che l’estremità superiore sia perpendicolare rispetto l’orizzonte di tre cubiti. La canna di raffreddamento può essere cilindrica o angolare, grande quanto basta. Poiché è bene, per scopi diversi, che il metallo della serpentina non sia troppo spesso, devi avere delle forchette sotto il serpente, nel canale di raffreddamento, per sorreggere questo serpente sottile, che su una tale lunghezza non potrebbe mantenersi dritto con le proprie forze. Queste forchette non devono impedire all’acqua di scorrere e avvicendarsi nella canna di raffreddamento. L’acqua scorre nel canale di raffreddamento attraverso l’apertura b ed esce attraverso il rubinetto c.
L’idea si ferma a metà
Ma Gadolin non compie il passo successivo. L’acqua di raffreddamento scorre nel canale che circonda il serpente diritto, ma i due flussi, acqua e distillato, sono nella stessa direzione. Ciò che ha mosso Gadolin sono essenzialmente i problemi tecnico-pratici connessi con la forma a serpentina. Infatti nel disegno di Fig.2 ritorna ancora alla forma a serpentina, ma supera i problemi tecnici mettendo insieme tanti pezzi rettilinei collegati da brevi curve. È una scelta alternativa che offre ad una distilleria se, per problemi di spazio, non può optare per la prima soluzione. Tuttavia si è aperta una breccia in uno schema rigido.
Il figlio compie il salto
Il figlio Johan Gadolin, che la Finlandia onora come il suo più grande chimico, scrive un articolo negli Atti della Accademia Reale di Stoccolma del 1791 “Descrizione di un impianto di raffreddamento migliorato nelle distillerie di acquavite “in cui riprendendo il lavoro iniziato dal padre propone un impianto di distillazione nel quale compie quel cambiamento decisivo che è l’impiego del condensatore ad acqua in contro-corrente. Il disegno che lui allega Fig.2 è molto chiaro.
Fig.2 Disegno dell’apparato di distillazione con raffreddamento mediante condensatore ad acqua in contro-corrente
Due precursori
Se la soluzione proposta da Gadolin risale al 1791, vi sono due personaggi che molto prima di Gadolin, più o meno nello stesso periodo hanno immaginato il raffreddamento con condensatore ad acqua in contro-corrente anche se in scale diverse, una per il laboratorio, l’altro per un impianto industriale.
Christian Ehrenfried von Weigel
Christian Ehrenfried von Weigel (1748-1831) ha concepito il distillatore per laboratorio. È stato un naturalista e chimico tedesco. Insegnò Chimica, Farmacia, Botanica e Mineralogia all’Università di Greifswald (sulla costa del mar Baltico). Venne nominato membro straniero dell’Accademia Reale Svedese delle Scienze e medico personale della casa reale svedese. Era anche un appassionato naturalista, e ha un intero genere a lui intitolato: Weigela, un tipo di pianta “arbustiva” dell’Asia orientale, della famiglia dei caprifogli. Nel 1771, per la sua tesi di laurea in medicina, scrisse un saggio in latino ”Observationes Chemicae Et Mineralogicae” dove nel capitolo “Destillatio Spiritus Vini “descrive l’apparato di distillazione. Ho tradotto alcune parti dal latino, inclusa la descrizione dell’apparecchio.
La descrizione della Fig.2:
“L’acqua cade nell’imbuto c. L’imbuto entra nel canale d., la cui sostanza è una lamina di ferro ricoperta di stagno, di forma cilindrica, il diametro del foro uguale trasversalmente a tre quarti di dito, di lunghezza tanto grande, in modo che la sua apertura superiore, che entra nell’imbuto c., possibilmente sia circa 2, 3, 4 dita più in alto del punto tra h. e g. …. Pertanto l’acqua che scorreva dal tubo d. cade nel tubo e. f. g. h., riempiendolo, e circonda il tubo a. b. in posizione centrale, che tuttavia mai è in grado di entrarvi, ma solo lo raffredda, se era caldo. E l’acqua in modo continuo scorre nel tubo e. f. g. h. e esce attraverso il foro superiore, che è posto tra g. e h. più basso rispetto alla parte superiore del tubo b.
Nella figura è mostrata la sezione circolare dell’apparecchio (Fig.4.) come viene visto da b, a destra. La descrizione:
“Per spiegare meglio il mio pensiero consideriamo la Figura 4, che mostra le dimensioni reali della conformazione dell’estremità superiore, del tubo più ampio e. f. g. h., cioè che si trova contenuto tra h. e g. ed è rappresentato visto dalla parte di b. Nella figura 4, la circonferenza più piccola è il tubo a. b. (Fig. 2.) considerato come sezionato; la circonferenza centrale rappresenta il tubo e.f.g.h., come se fosse tagliato (Fig. 2.)”.
“Tra questi due cerchi si osservano tre spazi minori z. z. z. indicati in scuro, [N.d.T. le lettere z non si vedevano bene, sono state scritte in giallo] che rappresentano tre lamine di ferro per mezzo delle quali si connettono i due tubi; ma soltanto in questa estremità, ma non per tutta la lunghezza del tubo e. f. g. h. Gli spazi y. y. y. significano lo spazio tra i due tubi (a. b.; e. f. g. h.) intermedi. Questo spazio è riempito di acqua fredda che scorre continuamente, e per questa apertura esce scorrendo freddo nel canale fornito di imbuto l. m., da cui scorre verso il basso attraverso il pavimento del laboratorio nel canale di legno p. q.”
I vantaggi dell’apparecchio
Weigel riporta alcuni vantaggi dell’apparecchio. Il punto 1) si riferisce alla efficacia del raffreddamento con condensatore ad acqua in contro-corrente che richiede molta meno acqua dei metodi tradizionali.
“Con questo apparecchio cessano gli svantaggi prima incontrati; e si ottengono i vantaggi:
1) lo spazio del laboratorio non è ristretto a causa dei vasi per il raffreddamento
2) è possibile ottenere un elevato grado di raffreddamento
3) il lavoro procede con tutta la velocità possibile
4) niente dello spirito viene disperso nell’aria”
Un’immagine realistica dell’apparecchio
La pubblicazione in latino del saggio di Weigel non lo aiutò a far conoscere la sua proposta di apparecchio di distillazione. Influenti chimici come Liebig non lo citeranno mai.
Una grossa svista ?
Il Prof. John Andraos della York University, Toronto, Canada, in un articolo apparso nel JCE dal titolo “Le origini del condensatore di Liebig “, riconosce la primogenitura di Weigel nell’avere ideato il raffreddamento con condensatore ad acqua in contro- corrente, ma interpreta in modo sbagliato il suo apparecchio:
“Nel disegno originale di Weigel, l’acqua di raffreddamento era contenuta tra un tubo interno e esterno di stagno o zinco e il tubo di distillazione in vetro non era in diretto contatto con l’acqua di raffreddamento, ma era invece sospeso dentro il tubo metallico interno.”
Secondo Andraos ci sono tre tubi concentrici. Quello che nel disegno è un solo tubo di metallo spesso, per l’autore sono due tubi riempiti di acqua. Ma la traduzione dal latino del testo di Weigel non lascia dubbi.
Giovanni Giacinto de Magellano
L’altro personaggio che incontriamo a cui si deve il primato di aver introdotto il condensatore ad acqua in contro- corrente, nelle operazioni industriali, nello stesso periodo di Weigel, è il portoghese Giovanni Giacinto de Magellano (Portoghese: João Jacinto de Magalhães) (1722–1790), discendente diretto del grande navigatore. Fino all’età di quaranta anni condusse a Coimbra la vita di monaco dell’ordine di Sant’ Agostino, poi abbandonò la vita monastica per dedicarsi alla scienza. Studioso di fisica e chimica, era un abile progettista di strumenti astronomici e meteorologici come anche di barometri, termometri e orologi. Per questa sua abilità era conosciuto anche in Europa. Lasciato l’abito, viaggiò in Francia e Inghilterra, e conobbe i più importanti scienziati del tempo tra cui Black, Priestly, Crawford, Franklin, Lavoisier, Volta, Watt. Fu membro di molte accademie internazionali e della Royal Society. Si deve a lui l’introduzione del termine “calore specifico” e la compilazione della prima tavola dei calori specifici.
Il suo trattato
Nel 1781 da alle stampe un breve trattato dal titolo:” Nouvelle construction d’Alambic pour faire tuote sorte de distillation en grand “. Riporto alcune parti tradotte dal francese perché il cambiamento che lui propone si fonda, più che in altri autori, sulla modalità e l’efficacia dello scambio di calore vapore- acqua.
L’idea
“La prima idea della Machine Distillatoria, che sarà discussa in questo scritto, risale all’anno 1770. Vari modelli furono eseguiti per la prima volta su piccola scala, tra cui uno nel gennaio 1773; infine, poco dopo, per ordine di M. de Boynes, allora Ministro della Marina, la Macchina fu realizzata a Parigi su larga scala, più o meno nelle proporzioni di quella rappresentata nelle tavole II III e IV. Questa macchina fu quindi sottoposta a numerosi test, sotto gli occhi di diversi membri della Accademia Reale delle Scienze, [N.d.T. tra cui Lavoisier] di molte persone distinte per la loro conoscenza e per il loro grado, e il successo fu totale.”
La critica al sistema della serpentina
La pianta e la descrizione dell’apparecchio di distillazione per uso industriale è preceduta da una riflessione sullo scambio di calore tra l’acqua del refrigerante e vapori, le cui modalità portano Magellano a concepire il suo apparato di distillazione “rivoluzionario”. La parte iniziale è dedicata ad una disamina critica del sistema refrigerante fino a quel momento adottato, che consisteva in una spirale metallica immersa in un recipiente riempito di acqua. L’adozione di questo sistema, rileva Magellano, è stato un passo avanti rispetto ai distillatori con la refrigerazione che avveniva per raffreddamento diretto del capitello con acqua; tuttavia:
“Per quanto possa essere buono quest’ultimo metodo, non lo abbiamo ancora sfruttato al meglio; la corrente d’acqua è quasi sempre stata fatta arrivare nella parte superiore del refrigerante: ma non si è notato che essendo l’acqua fredda più pesante dell’acqua calda, quest’ultima si presenta sempre nella parte superiore del recipiente. Da ciò consegue che, 1° l’acqua fredda non può raggiungere il condensatore senza passare attraverso una massa di acqua calda molto considerevole, e di conseguenza senza riscaldarsi essa stessa; e quindi non produce tutto l’effetto refrigerante che ci si aspetterebbe. 2 °. Che una parte considerevole di acqua fredda non raggiunge nemmeno la superficie del condensatore; che scorre prima e fuoriesce senza aver prodotto quasi alcun effetto.”
Il lampo geniale
“Una semplice riflessione avrebbe facilmente fatto comprendere come rimediare a questo inconveniente. Si tratta solo di introdurre l’acqua fredda nel condensatore, tramite un tubo che la porta nella parte inferiore; mentre il tubo di scarico sarebbe stato disposto nella parte superiore: [N.d.T. il grassetto è mio] allora l’acqua sarebbe arrivata, il più fredda possibile, alla superficie del refrigerante, e sarebbe uscita, più calda possibile, dal refrigerante.”
Le sue ragioni
La descrizione del vantaggio in controcorrente che ci offre Magellano e che potrebbe sembrare poco consistente, in particolare per il riferimento alla densità dell’acqua, in realtà va riferita al modo con cui avveniva la distillazione. Il refrigerante era un recipiente di discrete dimensioni che conteneva un elevato volume di acqua, il cui ricambio avveniva in modo discontinuo, oppure continuo ma in tempi lunghi, sempre con immissione dalla parte superiore. In questa situazione lo scambio tra liquido refrigerante e vapori era condizionato dal lento ricambio del liquido alla superficie del refrigerante, e in generale nel recipiente, su cui aveva influenza anche la tendenza del fluido refrigerante a stratificarsi in base alla densità, opponendosi perciò al ricambio, e quindi allo scambio termico. In modo consequenziale continua:
“La seguente osservazione non è l’unica ad opporsi all’uso della serpentina: la sua forma richiede un grande recipiente per contenerla. Ora un grande recipiente può essere riempito solo con un grande volume d’acqua; di conseguenza l’acqua, che è stata riscaldata dal contatto della serpentina, non può uscire con la rapidità che sarebbe desiderabile; è costretta perciò a passare attraverso la nuova acqua fredda che arriva al refrigerante che la riscalda progressivamente: così possiamo dire in realtà che ad eccezione del primo momento, abbiamo sempre acqua tiepida, non acqua fredda a contatto con la serpentina”
“Infine, il materiale stesso da cui si forma la serpentina, fornisce un nuovo ostacolo al raffreddamento, comunemente è piombo o stagno, ha un grande spessore. Segue, come conseguenza necessaria, che non appena ha acquisito un certo grado di calore, la sua massa oppone una resistenza continua all’azione di raffreddamento dell’acqua…”
Un altro problema che mette in evidenza nell’uso della serpentina
“…essendo la bobina un tubo molto stretto, di diametro molto piccolo, noi avremmo dovuto notare che era impossibile che una grande massa di vapori venisse introdotta nello stesso momento; che conseguentemente una grande parte delle molecole in espansione deve essere costretta a rimanere nel capitello, e che, via via raffreddata dalla vicinanza del refrigerante, la maggior parte deve ricadere nella caldaia. Accade quindi necessariamente, nel nostro modo ordinario di distillare, che una parte delle molecole del fluido circoli un gran numero di volte alternativamente dalla caldaia in prossimità del capitello; e in prossimità del capitello nella caldaia, prima di essere impegnata nella serpentina.”
“ Abbiamo tenuto conto, nella costruzione dei nostri dispositivi distillatori, di un certo principio indiscutibile; è che l’effetto refrigerante avviene solo a causa delle superfici fredde del refrigerante che toccano il vapore, che lo condensano. Una conseguenza di questo principio è che le superfici devono essere adeguate; tuttavia i nostri dispositivi distillatori, a dispetto di questo principio, presentano una piccola superficie con un volume molto elevato di vapori.”
Continua passando ai criteri di costruzione di un distillatore:
“Ci limiteremo quindi a dedurre da tutte le considerazioni precedenti una serie di principi idonei a guidare la costruzione di macchine distillatorie in generale, in particolare quella che proponiamo di descrivere.”
“I principi relativi alla costruzione di macchine distillatorie, sono 1° Avere la più grande area refrigerante a disposizione del liquore ridotto a vapore; 2° Presentare continuamente questa superficie al più alto grado di raffreddamento possibile; a questo scopo, assicurarsi che l’acqua arrivi, la più fredda possibile, sulla superficie del refrigerante, che esca prima di quanto sia possibile; perché non appena viene riscaldata, lungi dall’essere utile in relazione allo scopo dell’operazione, al contrario può solo danneggiarlo; 3°. disporre le cose in modo che i vapori, una volta impegnati nelle vicinanze del refrigerante, non possano più ricadere nella caldaia; 4° Dare una massa e uno spessore minimi alla superficie metallica del refrigerante, in modo che l’acqua fredda venga applicata il più immediatamente possibile al vapore.”
La parte applicativa
“Daremo l’applicazione di questi principi generali, in primo luogo alla distillazione delle acquavite, in secondo luogo alla soluzione del famoso problema della desalinizzazione dell’acqua del mare. Le due macchine che descriveremo, che in senso stretto sono le stesse, sono semplici e di facile esecuzione; possiamo assicurare con tutta sicurezza che raggiungono il loro scopo, che sono state testate in grandezza con successo .
“Sulla distillazione dell’acquavite e qualsiasi altro liquore”
“Abbiamo visto, nelle riflessioni preliminari che sono state appena date sulla distillazione in generale, quali sono i difetti della serpentina, come la piccolezza del tubo da cui si forma, ostacoli l’introduzione dei vapori. Di conseguenza, viene sostituito un grande tubo quadrato di metallo di dimensioni, da otto a dieci pollici su ciascun lato, lungo dieci o dodici piedi, che serve nello stesso tempo da capitello e da serpentina. Questo tubo, il quale verrà chiamato qui il tubo distillatore, è diritto, il vapore sale attraverso un’altra porzione del tubo quadrato che si adatta da un lato con esso, dall’altro con la caldaia.”
“Tre motivi principali sono stati per l’uso della forma quadrata piuttosto che quella tonda: il primo è che questo tubo può, a causa delle dimensioni, essere formato solo da lamiere saldate insieme, l’esecuzione della forma quadrata sarà molto più facile, molto meno costosa, molto più solida; il secondo è che possiamo persino eseguirlo con lo stagno, se lo riteniamo opportuno, il che ridurrà notevolmente il prezzo; infine, il terzo, che è il più essenziale, è che la figura quadrata, con lo stesso volume, ha più superficie di quella tonda: è quindi, da solo, preferibile secondo i principi sopra stabiliti.
“Invece di usare un grande massa d’acqua per raffreddare continuamente la superficie esterna del tubo distillatorio, abbiamo preferito usare una piccola quantità di acqua, ma che si rinnova molto spesso. L’acqua esce, in questo modo, non appena viene riscaldata, cioè dal momento in cui, come è già stato detto, non può che ostacolare il successo dell’operazione. Per avere questo risultato, immaginiamo di distribuire l’acqua refrigerante in uno strato di sei o sette righe di spessore che è stato applicato intorno al tubo distillatorio: ed è stato mantenuto lì, per mezzo di un secondo involucro quadrato, sempre di metallo, che circonda su tutti i lati il tubo distillatorio da fissare a sei o sette linee di distanza.”
Viene poi presentato e descritto l’apparecchio in Fig.1
Si tratta di due distinti impianti di distillazione affiancati:
A, A’ rappresentano le due caldaie
H è un muro divisorio che separa l’ambiente della caldaia da quello di raccolta del distillato. È un muro di sicurezza, antincendio.
K il tubo condensatore, del primo impianto frontale, (l’altro è dietro) che circonda il tubo distillatorio, entrambi con profilo quadrato e in leggera pendenza
E il serbatoio che contiene l’acqua refrigerante. Alimenta il condensatore attraverso il tubo Y, in controcorrente
K sono i recipienti di raccolta del distillato.
Il sistema nuovo si afferma lentamente
Ma la distillazione con condensatore ad acqua in contro-corrente, di cui abbiamo ripercorso alcuni punti salienti tra il 1770 e il 1791, si afferma molto lentamente. Riportiamo come testimonianza di questa inerzia la posizione di un grande chimico che nello stesso periodo affronta il tema della distillazione in modo tradizionale.
Antonio Baumè
Antonio Baumè (1728-1804), chimico e farmacista francese, è stato un importante scienziato del settecento, professore di chimica al Collegio di Francia, membro dell’Accademia delle Scienze. Fu un innovatore nei processi industriali quali la tintura e la doratura. Inventò l’areometro e la relativa scala che porta il suo nome: il grado Baumé.
Sulla distillazione
Ha più volte, in più di un trattato, affrontato la tecnica della distillazione. Nel terzo volume del suo corposo trattato” Chymie expérimentale et raisonnée” 1773, nel capitolo “Sopra i mezzi per dissalare l’ acqua di mare e di conservare la salubrità dell’ acqua dolce sulle imbarcazioni”, presenta il distillatore di Poissonnier, di cui abbiamo parlato, con raffreddamento tramite serpentina, in termini positivi, senza tuttavia fare nessun riferimento ad una soluzione alternativa che si fosse basata su un raffreddamento ad acqua in controcorrente.
Nel suo “Mémoire sur la meilleure manière de construire les alambics et fourneaux” 1778, nel capitolo “Descrivere i miglioramenti da fare alle serpentine, ai bagni e agli altri strumenti utilizzati nelle distillerie” fa una meticolosa descrizione della forma, numero di giri, posizione nel bagno, composizione della serpentina.
Abbiamo visto prima che nel terzo volume del suo trattato “Éléments de pharmacie théorique et pratique” dedica un capitolo alla “Descrizione di un alambicco a bagno – maria “presentando un apparato sperimentale dove al refrigerante a serpentina si aggiunge quello, ben più antico, sul capitello. Il raffreddamento è fatto in modo discontinuo. L’edizione è del 1795.
E’ un conservatore
Quello che emerge è l’assenza di qualsiasi citazione della tecnica di distillazione in controcorrente. In quegli anni abbiamo visto si erano aperte delle brecce nella tradizionale tecnica della distillazione, ma la sua strumentazione tradizionale conserva una posizione dominante ancora per molti anni
Il merito di Liebig
Se il condensatore ad acqua in contro- corrente ha preso il nome di Liebig lo si deve al ruolo che ha avuto il laboratorio di Justus von Liebig (1803-1873) nella formazione di molti importanti chimici della prima metà dell’ottocento, che nel suo laboratorio hanno imparato l’analisi chimica. Liebig ottenne nel 1824 una cattedra di chimica all’Università di Giessen e lì organizzò un laboratorio scuola, il primo in Europa. Nel suo laboratorio accanto al Kaliapparat, simbolo dell’analisi organica, si trovava sempre il distillatore con condensatore contro corrente. Il merito di Liebig è senz’altro di averne diffuso l’uso, facendone uno strumento essenziale nell’analisi chimica, ma non di averlo concepito. L’dea del condensatore ad acqua in contro- corrente si è affermata nella pratica quotidiana di laboratorio dopo cinquant’anni dalla sua prima ideazione.
