La storia del pigmento Verde Scheele del chimico svedese Carl Scheele

 I pigmenti di Carl Scheele.

La intensa attività sperimentale di Carl Scheele(1742-1786)  ha abbracciato i campi della chimica organica e di quella inorganica, ottenendo risultati incredibili nella sua breve esistenza ( è morto all’età di quaranta anni), avendo a disposizione come laboratori i  retrobottega delle farmacie in cui ha lavorato. Vi sono scoperte di Scheele che hanno avuto un grande  impatto, come per esempio la scoperta dell’ossigeno sullo sviluppo della chimica, le sue ricerche sul fosforo nell’industria dei fiammiferi svedese, o le sue indagini sulla fotochimica dei sali di argento  sullo sviluppo della  fotografia ecc. Ma c’è un risultato sperimentale di Scheele, non tra i più importanti come rilevanza scientifica , che però  ha avuto più impatto sull’arte, la moda e in generale il costume.  Si tratta della invenzione del  colorante verde che ha preso poi il nome verde di Scheele .

Il legame tra i pigmenti e Scheele è stato  il risultato inaspettato  di ricerche che avevano un fine diverso. Già nel 1770, nel tentativo di ottenere soda direttamente dal sale comune, un campo che è sempre stato allettante per un chimico, Scheele aveva mescolato litargirio in polvere con una soluzione acquosa di cloruro di sodio, e la soluzione di soda caustica formata era stata carbonatata con esposizione all’aria. Nel  procedimento veniva ottenuta una modesta quantità di soda , insieme a ossicloruro di piombo che si presentava di un bel colore giallo. Il pigmento ottenuto venne brevettato nel 1801 in Inghilterra, molti anni dopo la morte di Scheele, da James Turner, un produttore di sostanze chimiche, conosciuto poi come  Giallo di Turner.

Questo pigmento giallo ha lasciato tuttavia scarse tracce nell’arte di quel tempo , la sua sensibilità alla luce e ai fumi di zolfo ne ha limitato l’uso ed è stato sostituito dai pigmenti giallo cromo. Cinque anni  dopo la sintesi del pigmento giallo, Scheele, mentre era intento a sperimentare sui composti dell’arsenico, ottiene un pigmento verde, chiamato in seguito verde di Scheele. È una scoperta che non sembra  essere il frutto anch’essa di un piano preordinato. Ma la sua risonanza sembra questa volta maggiore rispetto al primo pigmento, tanto che l’Accademia Svedese  delle scienze lo invita a pubblicare negli atti della stessa accademia un resoconto della sua scoperta. Scheele lo farà solo dopo tre anni, vincendo la sua proverbiale refrattarietà a pubblicare le sue ricerche. Lo fa con una nota breve rivolgendosi all’accademia  con la  consueta cortesia e modestia.

Memoria di Scheele :

Di seguito è la traduzione integrale della sua memoria dalla lingua svedese. Le unità di misura per pesi e volumi che utilizza  erano quelle in uso nella  Svezia prima dell’introduzione del Sistema Internazionale. Sono state convertite nel S.I.

Traduzione:

 Accademia reale svedese delle scienze   1778  

Preparazione  di un nuovo colore verde di Carl Wilhelm Scheele 

Che si riesca a malapena a concepire l’aiuto della Chimica nella preparazione dei colori per la pittura, e che con il suo aiuto si scoprano ancora nuovi colori, è una verità della quale nessuno dubita. Per assecondare la richiesta dell’Accademia delle Scienze, e cioè che il colore verde, che ho scoperto nei miei esperimenti con l’arsenico, così come il suo metodo di preparazione, dovessero diventare più familiare al pubblico; ho l’onore di essere dello stesso avviso , ancora di più , perchè  ho scoperto che  il colore non solo è utile, così per  un colore ad olio simile all’acqua, ma anche che ora, dopo tre anni, non è cambiato minimante. Due skålpund [  1 skålpund = 0,425 kg]  di vitriolo di rame blu [ solfato di rame] vengono sciolte in un bollitore di rame sul fuoco, con 6 kannor di acqua pulita [1 kannor = 2.6 litri] ; quando il vitriolo si è sciolto , il bollitore viene tolto dal fuoco. Quindi, in un altro bollitore di rame, si sciolgono 2 skålpund di cenere bianca secca e 22 lod [1 lod = 0.013301 kg] di arsenico bianco in polvere * in 2 kannor di acqua pura sul fuoco; quando tutto è disciolto, questa liscivia viene filtrata attraverso il lino in un altro recipiente. Un po’ alla volta questa liscivia arsenicale viene versata nel contenitore  della  soluzione del suddetto vetriolo di rame mescolando continuamente con un cucchiaio di legno. ** Quando tutto è stato aggiunto, la miscela  viene lasciata inalterata per alcune ore, mentre il colore verde si deposita  al fondo; quindi si versa via il liquido limpido [surnatante] e si versano ancora alcune brocche d’acqua calda, che vengono poi ben mescolate; quando la vernice si è depositata di nuovo, l’acqua limpida viene versata via; si prosegue altre due volte allo stesso modo, versando dell’acqua calda. Dopo che la vernice è ben lisciviata,*** tutto viene versato su un panno di lino teso e, quando l’acqua è sgocciolata, la vernice viene stesa in piccoli grumi su carta grigia e asciugata a fuoco leggero. Della quantità specificata si ottiene 1 skålpund e 13 lod [ totale 0.560 Kg ], di bel colore verde.

* È sempre più sicuro polverizzare da soli l’arsenico intero che acquistare lo stesso precedentemente in polvere, perché capita che il supporto sia mescolato con gesso grattugiato. Si può esserne convinti, se ne si mette un pizzico su un fuoco ardente: se poi fuma completamente spoglio, senza che nulla venga lasciato indietro, allora tale arsenico è puro.

** Vista la effervescenza che qui si produce , il bollitore in cui viene contenuta la miscela non dovrebbe essere troppo piccolo, ma dovrebbe poter ospitare 16  kannor [ circa 35 L]

*** Tutta l’acqua con cui è stata lisciviata la vernice contiene un po’ di arsenico; quindi dovrebbe essere portato  in un luogo tale , che dopo  il bestiame non può avere accesso

Carl Wilhelm Scheele  – 1778

I rapporti ponderali presenti nella memoria:

La formula più rappresentativa possiamo assumere che sia:

Il composto insolubile arsenito acido di rame II non è il solo componete del verde di Scheele, la cui composizione tende a variare a seconda delle modalità della preparazione.

Alcune puntualizzazioni

 Il bellissimo verde smeraldo conquistò l’Europa dell’ottocento. Occorre però fare due precisazioni prima di parlare dell’impiego e delle conseguenze che derivarono dall’uso indiscriminato del pigmento. La prima è legata ad alcune affermazioni che troviamo in alcuni blog circa il ruolo di Scheele nel commercializzare il suo pigmento e trarne profitto. Niente è più lontano dalla verità. Scheele ha condotto una esistenza di scienziato schivo da onori, tutta dedica alla ricerca, rifiutando posizioni remunerative. Egli è morto molto prima che il suo pigmento venisse diffuso. La  seconda precisazione riguarda la tossicità del pigmento di cui egli è consapevole e avverte nelle nota ** che le acque di lavaggio devono essere scaricate in luoghi non accessibili agli animali !

L’esplosione del verde

 Nell’ottocento abbiamo una rivalutazione del colore verde. Fu Goethe, per primo, nella sua “Teoria dei colori”, a considerare la tinta verde “rasserenante” e a raccomandarne l’impiego nei locali destinati al riposo e al convivio. La sua diffusione venne favorita migliorando le caratteristiche del verde di Scheele agli inizi  dell’ottocento.  Venne prodotto il verde di Vienna o verde Parigi ( due dei tanti nomi che prenderà il verde di Scheele modificato) che era acetato arsenito di rame(II), Cu(C₂H₃O₂)₂·3Cu(AsO₂)_2, di tonalità simile al pigmento di Scheele, ma più resistente alla luce.  Il nuovo pigmento fu immediatamente commercializzato e adottato praticamente in tutti i rami dell’industria. Il pigmento verde brillò nei vestiti alla moda delle donne, gilet, scarpe, guanti e pantaloni, nelle candele, come vernice nei giocattoli per bambini e perfino nell’industria dolciaria con le bellissime foglie di zucchero verde appoggiate sulle torte glassate e nella carta parati.   Il verde di Scheele divenne così popolare che poteva essere trovato in tutta la Gran Bretagna e in gran parte del continente per tutto il diciannovesimo secolo. Era così popolare che si diceva che la Gran Bretagna vi fosse immersa. La tossicità dell’arsenico era volutamente ignorata, la raccomandazione di Scheele che accompagnava la preparazione del suo pigmento era stata inutile. Scheele aveva immaginato che il suo colore avrebbe abbellito la tavolozza dei pittori . Non immaginava certo l’uso esteso che ne avrebbe fatto l’Inghilterra vittoriana e a seguire l’Europa e l’America.

Il verde nella pittura

 Nella  pittura  l’uso del pigmento verde venne impiegato nelle loro tavolozze da artisti esponenti del movimento romantico agli inizi dell’800 come Georg Friedrich Kersting (1785 –1847) fino a esponenti dell’impressionismo come Monet e Renoir  e del post- impressionismo come Gauguin, Cezanne e Van Gogh. Ma , come abbiamo visto, il suo uso andò ben oltre il campo della pittura.

Il verde nella carta da parati

Il quadro precedente di Georg Kersting, Donna che ricama, fotografa efficacemente la moda del tempo: nelle case della borghesia   le pareti dei salotti  e dei  soggiorni erano colorate di verde Scheele. Soprattutto la carta da parati verde divenne molto popolare all’epoca e, quando il movimento romantico iniziò a prendere piede, divenne ancora più di moda addobbare il soggiorno o il salotto con scene di viti di fragole stilizzate e tulipani verdi dalla testa svolazzante. Il fiorente mercato della carta per pareti, dove dominava il verde, era la causa del contatto più diffuso con il pigmento, si stima che nel 1858 ci fossero cento milioni di miglia quadrate di carta da parati verde nella sola Gran Bretagna.

I fiori di carta .

 Ma , come abbiamo visto, il suo uso andò ben oltre il campo della pittura. Nel fiorente mercato di fiori finti di carta, il pigmento verde divenne quanto mai prezioso. Molti produttori facevano affidamento sul lavoro minorile per arricciare i petali, cucire i fiori e svolgere altri compiti che richiedevano piccole mani abili. Questi lavoratori di fiori si avvelenavano lentamente  a causa del loro contatto con il pigmento verde e per inalazione della polvere, spolverando le foglie artificiali con il verde per farle sembrare più realistiche. Si tratta di una delle più severe malattie professionali che si ricordi nell’800.

Voci inascoltate

 Già nel 1839, il chimico tedesco Leopold Gmelin aveva notato che le stanze umide tappezzate con il colore producevano un acido tossico. Nel 1891, il medico italiano Bartolomeo Gosio confermò che l’umidità delle pareti delle case e le muffe che nascevano nella pasta per carta da parati metabolizzavano l’arsenico per produrre un gas velenoso, poi identificato nel 1933 dal chimico Frederick Challenger che lo riconobbe come trimetilarsina.

La morte di Napoleone e l’arsenico nei suoi capelli

Nel 1961 una analisi condotta su un campione di capelli di Napoleone rinveniva una concentrazione di arsenico molto alta . Il risultato metteva in discussione la morte per cause naturali e si prospettava l’ipotesi dell’avvelenamento. È sorto così un animato dibattito sulle cause della morte di Napoleone. I  risultati di uno  studio interdisciplinare, pubblicato in  Advances in Anatomic Pathology  March 2011, dal titolo The Medical Mystery of Napoleon Bonaparte An Interdisciplinary Expose pone fine alla diatriba. Lo studio si avvale del punto di vista del gastroenterologo, del patologo , e soprattutto la determinazione dell’arsenico nei campioni di capelli di Napoleone e dei suoi familiari, tramite Analisi per attivazione neutronica, NAA. I risultati raggiunti escludono l’avvelenamento per arsenico dell’imperatore .

Ma allora perché la concentrazione di arsenico nei capelli di Napoleone è in tutti i casi molto più alta rispetto alla norma ? L’imperatore ha condiviso i gusti e le tendenze del suo tempo:  amava il colore verde e i suoi  abiti, le tappezzerie e le pareti dei suoi salotti  sfoggiavano spesso questo colore. Ma questo colore era il verde Scheele a base di arsenico e Napoleone ne ebbe ampia esposizione. Infine, la maggior parte dei cosmetici e delle polveri per capelli a quel tempo contenevano arsenico e Napoleone fece un uso abbondante di polvere per capelli. Pertanto, il potenziale di contaminazione diretto e indiretto dei capelli dell’imperatore era molto alto.

La scarsa coscienza del pericolo

Per tutto il diciannovesimo secolo, ci sono state innumerevoli segnalazioni di malattie e decessi correlati all’uso del pigmento. Le persone deperivano frequentando stanze verdi o quando venivano accese  candele verdi. È difficile immaginare oggi come un uso di composti di arsenico così diffuso non abbia provocato una presa di coscienza del suo pericolo. Possiamo pensare che poiché i sintomi da avvelenamento con verde all’arsenico, che iniziavano con mal di testa, sonnolenza e problemi gastrointestinali, non erano acuti, ma restavano latenti per molto tempo e si manifestavano gradualmente, facevano perdere il nesso causa – effetto. I sintomi più visibili dell’avvelenamento acuto da arsenico – nausea, vomito, diarrea e dolore addominale – potevano essere facilmente confusi con altre malattie comuni dell’epoca (p. es., colera e polmonite).  La polvere del pigmento o il gas  che si sprigionavano dalla carta da parati dei salotti della buona borghesia non si evidenziavano poi concretamente. Nei giovani lavoranti, che venivano impiegati nella lavorazione  dei fiori finti, i sintomi erano più acuti, ma la medicina del lavoro doveva ancora nascere, così come la tutela sindacale.

L’inerzia dell’industria 

 Per ultimo, ma non meno importante, erano sorte tante attività che  impiegavano il pigmento verde e le  alternative non erano pronte. Un caso emblematico è il produttore di stoffe e carta da parati  William Morris (1834 –1896), artista e scrittore britannico che, tra i principali fondatori in Inghilterra del movimento delle Arts and Crafts, è considerato antesignano dei moderni designer ed ebbe una notevole influenza sull’architettura del suo tempo. Continuò a usare sia il verde di Scheele che il verde Parigi nella sua linea  estremamente  popolare di carta da parati, tappeti e tessuti. William Morris  era molto scettico riguardo alle affermazioni secondo cui l’arsenico poteva essere pericoloso.  Intorno al 1870, Morris si piegò alle pressioni dell’opinione pubblica e iniziò a utilizzare verdi senza arsenico nei suoi laboratori. Quando i governi europeo, britannico e americano hanno iniziato a regolamentare l’arsenico, la vivida carta da parati verde era già passata di moda.

L’arsenico per essere più belle

 Ma c’è un altro motivo che ostacolava  l’associazione dell’arsenico a un pericolo. Insolitamente per un veleno, l’arsenico ha avuto molti altri usi comuni nel corso della storia, dopo la sua scoperta.  L’arsenico era un trattamento comune per la pelle fino all’inizio del XIX secolo. Nel periodo vittoriano, l’arsenico veniva assunto come integratore per uso interno per migliorare la carnagione con il risultato di una pelle bluastra e traslucida. I medici vittoriani ed edoardiani lo prescrivevano per l’asma, il tifo, la malaria, il dolore mestruale, la sifilide, la nevralgia e come rimedio non specifico. Il manifesto seguente del 1896 pubblicizza cialde e saponi a base di arsenico per la bellezza della pelle !

L’ultimo atto di questa storia

È improbabile che molti dei prodotti verde Scheele o Parigi siano ancora in circolazione. Tuttavia, Victoria Finley scrive in The Brilliant History of Colour in Art, “Ancora nel 1950 l’ambasciatrice degli Stati Uniti in Italia, Clare Boothe Luce, si ammalò di avvelenamento da arsenico. La CIA sospettava dei sovietici e ha inviato una squadra a Roma per indagare. Alla fine hanno scoperto che il soffitto della sua camera da letto era decorato con pigmenti pieni di arsenico. Nella stanza sopra era stata installata una nuova lavatrice. Il suo sussulto aveva rilasciato polvere di arsenico, che lei respirava mentre dormiva”.

In questo blog si trova la storia di un altro pigmento: il blu di Prussia

Il Colorante Blu di Prussia