Una impresa storica : l’isolamento dell’urea
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.
Un liquido fisiologico centrale
Un liquido fisiologico di elezione è stata l’urina, da cui per inciso è stato isolato il fosforo da Hennig Brand, un alchimista tedesco nella metà del ‘600. La lunga attenzione verso l’urina ha prodotto l’isolamento dell’urea che è stata ottenuta via via in forma sempre meno impura, al riconoscimento delle sue proprietà chimiche, per giungere infine alla determinazione del suo contenuto elementare. Una analisi magistrale eseguita dal chimico inglese William Prout nel 1814. I risultati di Prout sono eccellenti per la loro accuratezza, giudicati con qualsiasi standard, e possono difficilmente essere fatti meglio da abili specialisti che lavorano con le moderne attrezzature di oggi. Per inciso , senza i risultati dell’analisi di Prout che rappresentano il culmine della storia chimica dell’urea , Fiedrich Wöhler non avrebbe potuto identificare la sostanza ricavata dalla sua sintesi come urea.
L’isolamento dell’urea e la sua storia in un bellissimo saggio di storia della chimica
La storia chimica dell’urea è contenuta nell’interessante articolo che ho tradotto dal Journal of Chemical Education. Vengono ripercorse le tappe del suo isolamento e della sua caratterizzazione dal ‘600 ai primi dell’800. Una storia affascinante dove convergono gli obbiettivi della chimica e della fisiologia.
La biografie di alcuni grandi chimici protagonisti
Di seguito ho aggiunto alcune note biografiche su alcuni personaggi che l’articolo ci presenta come protagonisti nella storia dell’isolamento dell’urea dall’urina.
Herman Boerhaave (1668 – 1738) è stato un medico, chimico e botanico olandese
Herman Boerhaave (1668 – 1738)
Studiò dapprima teologia, in seguito si volse alla medicina e si occupò anche di botanica e chimica. Laureatosi nel 1693 a Harderwijk, con una tesi in cui insisteva sulla necessità di esaminare accuratamente gli ammalati, si stabilì a Leida come medico. Ivi cominciò a insegnare medicina sin dal 1701 e chimica dal 1703; fu nominato professore titolare di medicina nel 1709, incaricato dell’insegnamento della botanica poco dopo e nel 1718 ebbe anche la cattedra di chimica. Egli diede moltissimo peso all’osservazione degli ammalati e impartì un vero insegnamento clinico ai suoi allievi. Negli altri campi della sua attività scientifica, meritano di essere ricordati i due Index plantarum (Leida 1710 e 1720) dell’orto botanico di Leida e gli Elementa chemiae (Parigi 1724), notevolissimi per il suo tempo.
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Hilaire-Marin Rouelle, noto come “Cadetto” (1718 – 1779) è stato un chimico francese.
È il fratello minore del chimico Guillaume-François Rouelle. I fratelli Rouelle, attraverso il loro lavoro metodico e le loro nuove idee, hanno aperto la strada alla chimica moderna. Speziale del duca d’Orleans, Hilaire- Marin è stato associato dal primogenito nel suo lavoro chimico e ha preso parte a tutte le operazioni di cui era responsabile. Gli succedette nel 1768, quando si dimise, in tutte le sue posizioni di dimostratore nel Giardino del re. Questo studioso descritto come “modesto, pieno di franchezza e di rettitudine” scoprì l’urea nel 1773 e pubblicò una Tavola di analisi chimica, la somma del suo insegnamento e quella di suo fratello. Rouelle Jeune pubblicò, dal 1773 al 1779, nelle riviste di Parigi, e in particolare nel Journal de Médecine, una serie di memorie sullo zucchero del latte, sull’acido formico, sulla parte verde delle piante, sull’acido carbonico, sulle proprietà combustibili dell’idrogeno solforato, sulla composizione degli amidi, sulla composizione del sangue. Lavorò all’Arsenale per raffinare e anche fabbricare il salnitro con nuovi metodi. Era il maestro di Lavoisier
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Antoine-François de Fourcroy (Parigi 1755 – Parigi 1809) è stato un chimico e medico francese.
Iniziò gli studi in medicina e nel 1780 ottenne la laurea. Durante gli studi la sua attenzione fu rivolta in special modo alla chimica. Esercitò la professione di medico per alcuni anni, finché nel 1784 venne scelto per succedere a P.J. Macquer (1718 – 1784) come assistente di chimica nella scuola del Jardin du roi, uno tra i più grandi centri di ricerca biologica dell’epoca, dove le sue lezioni divennero sempre più popolari. Nel 1785 venne anche nominato socio dell’Académie des Sciences di Parigi. Conquistato dalle teorie del Lavoisier, che aiutò a diffondere grazie a suoi voluminosi scritti, collaborò dal 1787 con Guyton de Morveau e Claude-Louis Berthollet alla realizzazione di un sistema razionale di nomenclatura chimica, la Methode de nomenclature chimique (1787). Durante la Rivoluzione francese fece parte del Club dei Giacobini (che riuniva i rappresentanti della borghesia e democratici, come il Robespierre e Desmoulins) e, nel 1793 partecipò alla Convenzione nazionale. Membro del Comité de istruction public e del Comité de Salut public e in seguito, durante la dominazione di Napoleone Bonaparte, direttore generale dell’istruzione, contribuì significativamente alla creazione di scuole per l’istruzione primaria e secondaria (l’École centrale des Travaux publics), occupandosi specialmente degli studi scientifici.
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Louis Nicolas Vauquelin (1763 – 1829) è stato un chimico e farmacista francese
Figlio di un contadino, divenne praticante farmacista a Rouen, poi Antoine-François de Fourcroy lo accolse come assistente nel suo laboratorio di Parigi dal 1783 al 1791. Le sue ricerche mineralogiche lo portarono alla scoperta del cromo, del quale studiò le proprietà e i composti: analizzò il berillo, da cui poi Wohler nel 1828 riuscì a estrarre il metallo. Sia contemporaneamente che in successione, Vauquelin occupò le cariche di ispettore di miniere, professore alla Scuola delle Miniere e alla Scuola Politecnica, saggiatore di oggetti d’oro e d’argento, professore di chimica all’Università di Francia e al Jardin des Plantes, membro del Consiglio dell’Industria e del Commercio, commissario sulle leggi farmaceutiche. Alla morte di Fourcroy, nel 1809, venne nominato quale suo successore alla carica di professore di chimica alla Facoltà di Medicina. Le sue lezioni, che erano completate con esercitazioni pratiche di laboratorio, vennero frequentate da molti chimici che in seguito ottennero fama.
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William Prout (1785- 1850). E’ stato un chimico e fisiologo inglese
William Prout (1785- 1850).
Noto per le sue scoperte riguardanti la digestione, la chimica metabolica e i pesi atomici. Figlio di un fittavolo, Prout si è laureato in medicina all’Università di Edimburgo nel 1811. Successivamente ha esercitato come medico di successo, specializzato nel trattamento di disturbi urinari e digestivi. L’altra carriera di Prout, come sperimentatore e teorico, è stata multiforme. Tra il 1815 e il 1827 pubblicò una serie di articoli che aiutarono a stabilire le aree appena esplorate della chimica metabolica e fisiologica. Ha scoperto che i succhi gastrici degli animali contengono quantità significative di acido cloridrico. Fu uno dei primi ad estrarre l’urea pura dall’urina; ha scoperto l’acido urico negli escrementi; e ne ha pubblicato un ampio e autorevole libro di testo sulla patologia urinaria e digestiva nel 1840. La classificazione di Prout dei componenti alimentari in acqua, grassi, carboidrati e proteine fu rapidamente adottata dai suoi colleghi biochimici. Nel 1815 Prout ha avanzato l’idea che i pesi atomici degli elementi sono multipli interi del peso atomico di idrogeno (Ipotesi di Prout). Questa teoria, anche se non corretta, si è rivelata molto fruttuosa per le successive indagini sui pesi atomici, la teoria atomica e la classificazione degli elementi.
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