Maggio

4 Maggio

- Tra i 72 nomi di scienziati ed ingegneri francesi incisi come tributo sulla Tour Eiffel è presente anche quello del chimico Louis Thénard; il suo contributo allo sviluppo di questa scienza infatti è stato particolarmente vario.

Ha sintetizzato per la prima volta il pigmento blu cobalto (blu di Thénard), un alluminato di cobalto che ottenne scaldando insieme fosfato di cobalto e allumina; divenne collaboratore di Louis Gay-Lussac e, nel 1809, titolare della cattedra di Chimica alla Facoltà delle Scienze di Parigi. Contribuì inoltre alla diffusione della chimica col suo “Traité de Chimie Elémentaire”, tradotto in numerose lingue.

Sebbene i composti del boro fossero stati impiegati fin dall'antichità, il suo isolamento non avvenne fino al 1808 quando, grazie ad una collaborazione tra Sir Humphry Davy, Gay Lussac e Thénard, fu ottenuto con un buon grado di purezza. I tre scienziati comunque non riconobbero la sostanza come elemento e questo ulteriore passo fu fatto da Berzelius nel 1824.

Nel campo della chimica organica eseguì ricerche sugli eteri, sull'acido sebacico, sulla bile; provò l'identità dell'acido ottenuto nella distillazione del legno (acido acetico) con quello ottenuto nella fermentazione acetica di soluzioni alcoliche.

Nel 1818, infine, sintetizzò per la prima volta l'acqua ossigenata (perossido di idrogeno) che ottenne facendo reagire il biossido di bario con l'acido nitrico. Il processo poi fu migliorato con l'utilizzo dell'acido solforico in modo da separare facilmente il solfato di bario come sottoprodotto.

Il chimico francese è nato il 4 Maggio 1777.

10 Maggio

- Il Cesio è stato il primo elemento della tavola periodica scoperto attraverso un'analisi spettroscopica. Il 10 Maggio 1860 Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff, studiando un campione di acqua minerale proveniente da Dürkheim, Germania, notarono delle brillanti linee blu nello spettro di emissione; il nome che donarono al nuovo elemento deriva infatti dalla parola latina “caesius” che significa “blu cielo”.

I due scienziati non riuscirono ad isolare il metallo puro; l'elettrolisi del cloruro di cesio fuso non aveva dato il risultato sperato poiché, probabilmente, si formava una colloide contenente sia cloruro che cesio metallico. Nel 1881 il chimico tedesco Carl Setterberg lo ottenne per primo conducendo l'elettrolisi sul cianuro di cesio, evitando così i problemi avuti con il cloruro.

Il metallo, di colore argenteo, ha una temperatura di fusione poco superiore a quella ambiente, pertanto nelle giornate più calde si presenta in forma liquida. Principalmente viene impiegato per la produzione degli orologi atomici ma anche per la costruzione di celle fotoelettriche e nella sintesi organica.

Tra gli isotopi radioattivi il più noto è il Cesio-137, impiegato in piccole quantità per calibrare gli strumenti di misura delle radiazioni ed in alcuni casi per la terapia del cancro; la sua fama è legata in massima parte a fatti di cronaca piuttosto che chimici.

Particolare risonanza ha avuto l'incidente di Goiânia in cui un apparecchio radioterapico, proveniente da una clinica abbandonata nella città brasiliana, venne raccolto ed il sale di cesio, fluorescente, venduto a compratori curiosi del tutto ignari; questa situazione portò a molteplici malattie e decessi in seguito all'esposizione a diverse dosi di radiazioni.

Le sorgenti di raggi gamma a base di Cesio possono essere (criminalmente o negligentemente) mescolate con rottami metallici destinati alle fonderie portando alla produzione di acciaio radioattivo; alcuni casi sono stati registrati in Spagna (Acerinox, 1998) ed in Cina (Shaanxi, 2009).

12 Maggio

- I primi tentativi di determinazione della struttura tridimensionale di molecole ed antibiotici richiedevano una serie estremamente grande di procedure sintetiche e processi deduttivi che non sempre conducevano all'esatta disposizione spaziale degli atomi; con la tecnica della diffrazione a raggi X la conoscenza strutturale è stata estesa ad un numero enorme di composti, favorendo la progettazione e lo sviluppo di farmaci e biomolecole.
La biochimica britannica Dorothy Crowfoot Hodgkin, nata il 12 Maggio 1910, è considerata ancora oggi la regina di questo settore, ed è grazie alla sua passione per i raggi X che la struttura di numerose molecole di importanza vitale ci è oggi nota.

Tra il 1942 e il 1949 riuscì in una delle sfide più difficili dell'epoca: determinare la struttura della penicillina, il primo antibiotico conosciuto. Molti scienziati ci avevano provato senza successo fino a quando la Hodgkin dimostrò che il cuore della struttura era costituito da un anello β-lattamico, un'ipotesi fino ad allora non considerata.

Negli anni seguenti aumentò la difficoltà dei suoi studi lanciandosi nella comprensione della struttura della vitamina B₁₂, o Cobalamina, riuscendo a descriverla completamente nel 1954; grazie a questo straordinario risultato le fu assegnato nel 1964 il premio Nobel per la Chimica.

Il successo non frenò la tenacia della scienziata britannica che si lanciò in un'impresa ancor più ardua della precedente: nel 1934 Robert Robinson le aveva offerto un piccolo campione di insulina cristallizzata che all'epoca non poteva tuttavia essere impiegato per comprenderne la struttura; dopo 35 anni, nel 1969, grazie a quel campione e a Dorothy Hodgkin, il mondo avrebbe finalmente conosciuto la struttura tridimensionale dell'insulina con le enormi implicazioni che questa scoperta avrebbe comportato nel campo della lotta al diabete.

Infine una piccola curiosità: durante il suo periodo ad Oxford seguì la specializzazione in cristallografia e raggi X di una giovane Margaret Roberts, futuro primo ministro del Regno Unito con il nome di Margaret Thatcher, che nel 1980 avrebbe fatto installare un ritratto di Dorothy Hodgkin a Downing Street.

15 Maggio

- Il 15 Maggio 1859 nasceva a Parigi Pierre Curie; pioniere nei campi della cristallografia, del magnetismo, della piezoelettricità e della radioattività, nel 1903 ricevette, insieme alla moglie Marie Curie e ad Antoine Henri Becquerel, il premio Nobel per la fisica “in riconoscimento agli straordinari servizi che essi hanno reso nella loro ricerca sui fenomeni radioattivi”.

Inizialmente Curie condusse alcuni studi sul magnetismo; per la sua tesi di dottorato approfondì le conoscenze sul ferromagnetismo, sul paramagnetismo e sul diamagnetismo scoprendo, inoltre, la relazione fra temperatura e paramagnetismo conosciuta come “Legge di Curie”.

Successivamente si concentrò sulla piezoelettricità: nel 1880 dimostrò, assieme al fratello Jacques, che dalla compressione di alcuni cristalli si poteva generare un potenziale elettrico; l'anno seguente dimostrarono invece l'effetto opposto in cui tali cristalli vanno incontro ad una deformazione sotto l'azione di un campo elettrico.

Dopo il matrimonio con Marie (1859) il suo lavoro si diresse principalmente verso la radioattività; furono loro infatti i primi ad introdurre tale termine per descrivere questo fenomeno.
Insieme studiarono alcuni campioni di Pechblenda, un minerale ricco di Uranio, dai quali isolarono nel 1898 due nuovi elementi della tavola periodica: il Polonio ed il Radio.
Grazie a questa scoperta, seguita dalla caratterizzazione dei composti ottenuti a partire dalle nuove specie, gettarono le basi per la conoscenza e lo sviluppo della chimica nucleare.

20 Maggio

- Lo sviluppo delle basi teoriche della gascromatografia e la messa a punto del primo gascromatografo si devono ad una giovane chimica di origini tedesche, Erika Cremer.

Cresciuta in una famiglia di scienziati, Erika scelse la chimica come campo di ricerca e si interessò presto allo studio dei fenomeni che regolano l'adsorbimento delle sostanze gassose.

Lo scoppio della Seconda Guerra Mondiale la portò in Austria, a Innsbruck, e fu qui che la scienziata ebbe l'intuizione di utilizzare un gas come fase mobile separando le varie specie in funzione della loro capacità di adsorbimento su una fase solida e della temperatura; si racconta che avesse visualizzato il processo considerando i composti come barche trasportate su di un fiume da una corrente, le quali, sostando nella riva in più luoghi e con tempi diversi, arrivano al traguardo finale in momenti differenti.

Negli anni seguenti Erika si dedicò allo sviluppo della sua idea elaborandone dapprima i fondamenti teorici; purtroppo durante un raid aereo che colpì Innsbruck nel Dicembre 1944 tutto il suo lavorò andò distrutto e questo ritardò il riconoscimento dei suoi meriti e la pubblicazione del suo lavoro di oltre 30 anni.

La giovane scienziata comunque non si scoraggiò e l'occasione di sviluppare almeno la parte sperimentale del suo progetto si presentò nel Novembre 1945 quando il professor Fritz Prior le offrì un'opportunità di lavoro a pochi chilometri da Innsbruck.
Fortuna volle, inoltre, che nel nuovo laboratorio, tra gli strumenti salvati dalla distruzione, fossero presenti anche un generatore di idrogeno ed i componenti necessari per costruire un ponte di Wheatstone, e quindi un detector a conducibilità termica: nacque così il primo gascromatografo della storia.

Erika Cremer è nata il 20 Maggio 1900 a Monaco di Baviera.

26 Maggio

- Un reagente basilare nell'industria della carta, nella fabbricazione del vetro e nella produzione di detergenti è il carbonato di sodio.
Tra i fattori che rendono questo sale così impiegato ci sono la grande disponibilità ed il costo relativamente basso dovuti, a loro volta, ad un ciclo industriale di produzione altamente efficiente e basato su materie prime economiche.

Fu il chimico belga Ernest Solvay a metterne a punto il processo di produzione impiegato ancora oggi; prima della sua scoperta l'unica possibilità di sintesi su grande scala era il processo Leblanc che utilizzava come materie prime NaCl, acido solforico, carbonato di calcio e carbone ma restituiva come sottoprodotti indesiderati, e quindi da smaltire, acido cloridrico e solfuro di calcio.

Solvay scoprì nel 1860 che facendo reagire una soluzione satura di cloruro di sodio con ammoniaca e anidride carbonica si ottiene facilmente il bicarbonato di sodio da cui poi ricavare successivamente il carbonato.
Poichè l'ammoniaca viene completamente recuperata e riciclata nei vari stadi del processo, solo la salamoia (NaCl) ed il calcare (il carbonato di calcio necessario per il recupero dell'ammoniaca) vengono consumati e l'unico prodotto di scarto è il cloruro di calcio che trova impiego comunemente come antigelo.

In breve tempo la società fondata da Ernest e dal fratello aprì siti di produzione in tutta Europa e nel 1913 avviò la costruzione del primo stabilimento industriale in Italia, nel comune di Rosignano Marittimo (poi Rosignano Solvay).
Il sito fu scelto considerando la vicinanza di tutti gli ingredienti necessari al ciclo industriale: le cave per l'estrazione del calcare a Rosignano Marittimo e a San Carlo, il sale a Ponteginori, l'acqua marina impiegata per il raffreddamento dell'impianto ed il vicino scalo ferroviario per la commercializzazione. Tale scelta giovò alle finanze, e non solo, del comune che decise di conferire la cittadinanza onoraria a Ernest Solvay il 4 ottobre 1914.

Il chimico belga è scomparso il 26 Maggio 1922.

27 Maggio

- Il vetro borosilicato, meglio conosciuto con il nome commerciale Pyrex, è il materiale per eccellenza dei laboratori chimici di tutto il mondo. Impiegato largamente anche in cucina, viene utilizzato per le sue caratteristiche di resistenza al calore ed agli agenti corrosivi.

Il vetro da un punto di vista macroscopico appare solido, è difatti rigido e non prende la forma del contenitore in cui è posto, tuttavia a livello microscopico è dotato di una struttura molecolare disordinata e casuale che richiama quella dei liquidi. Per ottenere il vetro alcuni composti cristallini solidi, tra cui l'ossido di silicio in percentuale maggiore, vengono fusi insieme ad alte temperature; questo processo rompe la struttura ordinata cristallina dei solidi formando una struttura casuale che viene poi fissata nella fase di raffreddamento.

Agli inizi del Novecento gli scienziati dei materiali stavano cercando di creare un vetro con una resistenza termica superiore a quella dei vetri comuni; nel 1912 fu osservato come l'aggiunta di acido borico garantisse un miglioramento sostanziale: nacque così il Nonex, commercializzato dalla Corning Glass Work Company. Jesse T. Littleton, chimico alla Corning, intuì subito le potenzialità del nuovo materiale e vi costruì una pentola per la moglie che la utilizzò con risultati eccellenti. C'era ancora tuttavia un ultimo ostacolo da superare: il Nonex conteneva piombo.

Nel 1915 Eugene Sullivan e William Taylor riuscirono a trovare un equilibrio chimico tra acido borico e silicio che permetteva di eliminare il piombo dalla composizione; fu così che diversi campioni del materiale furono inviati alla Philadelphia Cooking School per essere sottoposti a una serie di test aggiuntivi. Dato l'esito positivo delle prove, il 27 Maggio 1919 fu depositato il brevetto USA numero 1.304.623 che si apriva con le parole: “Noi, Eugene C. Sullivan e William C. Taylor, entrambi cittadini degli Stati Uniti e residenti a Corning, New York, abbiamo scoperto un nuovo e utile miglioramento nei materiali vetrosi”. Al nuovo vetro fu dato il nome di Pyrex, un gioco di parole tra “pie” (torta) e il greco “pyra” (focolare); il suffisso “ex” fu aggiunto solo per continuità rispetto al suo fratello maggiore, il Nonex.

30 Maggio

- “Perchè l'azoto ottenuto per distillazione dell'aria liquida risultava più denso di quello ottenuto a partire da fonti chimiche?”
La sfida, lanciata da Lord Rayleigh, a risolvere questa anomalia fu accolta alla fine dell'800 dal chimico scozzese William Ramsay.

Lo scienziato intuì che ci dovesse essere qualcosa di nascosto ed ancora sconosciuto nell'atmosfera, così iniziò una serie di esperimenti di distillazione frazionata dell'aria liquida ed analisi spettroscopiche.

I risultati non si fecero attendere ed in breve tempo fu dimostrata l'esistenza di quelli che inizialmente furono chiamati “gas pigri” (in seguito gas inerti o nobili); il 30 Maggio 1898, nascosto tra tutti gli elementi dell'aria liquida, il chimico scozzese ed il collega inglese Morris Travers isolarono per la prima volta il Krypton (il nome deriva infatti dal greco kryptos, nascosto).

Ancora oggi questo gas viene estratto dall'atmosfera terrestre, in cui si trova in concentrazione di circa una parte per milione, sfruttando la distillazione frazionata e le sue applicazioni principali riguardano l'utilizzo in qualche insegna luminosa e nelle lampade a fluorescenza assieme ad altri gas nobili o lo sviluppo di flash per le macchine fotografiche ad alta velocità; alcuni suoi isotopi vengono invece utilizzati nell'analisi chimica ed in ambiente medico.

Dal 1960 al 1983 la definizione di metro nel Sistema Internazionale dei Pesi e delle Misure si è basata sulla luce emessa dagli atomi di Krypton: nello specifico, il metro è stato definito come 1.650.763,73 volte la lunghezza d'onda della luce rosso-arancione nello spettro di emissione dell'isotopo 86 del Kr.