Michael Faraday e la scoperta del Benzene

by Roberto Poeti

La scoperta del Benzene

Dell’uomo e dello scienziato Michel Faraday abbiamo parlato in un post di questo blog. Il post è completato da molte immagini prese alla Royal Institution dove Faraday lavorò per cinquanta anni:

https://www.robertopoetichimica.it/faraday-e-la-royal-institution/

In questo articolo invece affrontiamo uno dei più bei lavori fatti  da Michael Faraday: la scoperta del Benzene. Tra il 1820 e il 1825 Faraday si impegnò molto nel capire quali fossero i componenti del residuo liquido che restava nel contenitore del gas per illuminazione , derivato da oli, dove era portato alla pressione di trenta atmosfere per essere poi   trasferito nei recipienti portatili. I gas da olio erano ottenuti per distillazione secca di oli vegetali o animali di bassa qualità. In questo processo che era utilizzato per fornire  il gas illuminante  potevano essere impiegati materiali diversi come carboni fossili, scisti bituminosi, grassi, oli ecc. La Compagnia del Gas Portatile era una fornitrice della Royal Institution, e Faraday, che vi lavorava come assistente, da acutissimo osservatore che era non si era lasciato scappare l’occasione di indagare sul fenomeno.

Il saggio del 1825

La scoperta del benzene è presentata da Faraday  in un saggio “Su nuovi composti di carbonio e idrogeno, e su alcuni altri prodotti ottenuti durante la decomposizione dell’olio con il calore”, pubblicato nel 1825 nella rivista scientifica Philosophical Transactions of the Royal Society of London.

 

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Vi sono riportate le ricerche che ha condotto sul residuo liquido negli anni precedenti e le conclusioni a cui è arrivato. E’ una sorta di diario di laboratorio, dove descrive in modo dettagliato le attività sperimentali, i risultati che ha ottenuto, le possibili risposte ai suoi esperimenti, ma senza abbandonare la prudenza dello sperimentatore critico ed esigente. Ne viene fuori l’immagine di un uomo nel suo laboratorio, al seminterrato della Royal Institution, immerso ostinatamente nelle sue ricerche. Trascorrere  lunghe ore in laboratorio;, dalle nove del mattino fino alle undici di sera, non era un evento inusuale. Scrive Charles Wheatstone (1802-1875) al suo amico W.F.Cooke in una lettera datata 1838 «Ho chiamato Faraday questa mattina e mi è stato detto che oggi era uno dei giorni in cui si nega a chicchessia poiché deve proseguire ininterrottamente le sue ricerche. Domani si potrà incontrarlo».

Il primo campione di Benzene ottenuto da Faraday

Alla Royal Institution una vetrina  del museo  espone una serie di oggetti legati alla storia del benzene , tra cui il primo campione di benzene ottenuto da Faraday nel suo laboratorio alla Royal Institution tra il 1820- 1825.

Un lavoro lungo e meticoloso

Una visita alla Royal Institution a Londra ci permette di vedere il luogo delle sue ricerche, il laboratorio ricostruito con i suoi strumenti originali. E’ una visita coinvolgente. Quando leggiamo nel suo articolo le numerose operazioni di distillazione semplice che ha dovuto eseguire insieme ad altre strategie per separare i costituenti della sua miscela “non bisogna dimenticare che egli non aveva a disposizione le comodità di un moderno laboratorio chimico, quali il becco Bunsen, il refrigerante di Liebig, le decine di metri di tubi di gomma, le spruzzette e i tappi di vetro smerigliato” (sono le parole pronunciate da Robert Robinson, Premio Nobel 1931). Il liquido che lui ha indagato era una miscela molto complessa, che ha separato nei suoi componenti al punto da individuare attraverso le analisi che lui eseguiva il benzene, chiamato da Faraday bicarburo di idrogeno e un carburo di idrogeno che aveva la stessa composizione del gas olefinico (etilene), ma densità doppia. Individuerà in questo idrocarburo il butene.

Immagini di strumenti al tempo di Faraday

Per avere un’idea della abilità sperimentale posseduta da Faraday ho scelto le immagini di alcuni strumenti comuni in quel periodo nelle dotazioni di un laboratorio di chimica per eseguire operazioni di separazione per distillazione. Sono strumenti molto semplici, dove il raffreddamento dei vapori era fatto in modo rudimentale. Ho aggiunto il distillatore munito del refrigerante di Liebig che entrò in uso diversi anni dopo e l’immagine di un laboratorio di chimica come poteva apparire al tempo delle ricerche di Faraday. Molte immagini sono state prese in due bellissimi musei di Farmacia, uno è quello che si trova allestito nel castello di Heidelberg in Germania e l’altro è a Cracovia in Polonia presso l’Università Jaghellonica.

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