Settembre

5 Settembre

- Ludwing Eduard Boltzmann è stato uno dei più grandi fisici teorici di tutti i tempi, tuttavia il contributo apportato allo sviluppo della scienza è stato talmente ampio che il suo nome è legato indissolubilmente anche alla chimica ed alla matematica. Le sue idee furono spesso fraintese ed osteggiate, in quanto estremamente innovative per l'epoca, e se da una parte lo resero un insegnante particolarmente competente e popolare, tanto che i suoi corsi di filosofia naturale furono tra i più seguiti dell'epoca, dall'altro gli valsero numerose critiche, soprattutto per il supporto incondizionato alla teoria dell'atomismo, ed il soprannome di “terrorista algebrico” per la sua tendenza alla matematizzazione.

Sviluppò la meccanica statistica riuscendo nell'impresa mai compiuta fino ad allora di spiegare le proprietà misurabili ed il comportamento macroscopico delle sostanze in termini di atomi e costituenti microscopici. Grazie a questa teoria derivò la seconda legge della termodinamica e definì l'entropia collegandola al numero di possibili microstati di un sistema affermando inoltre che per una reazione irreversibile in un sistema isolato questa dovesse necessariamente aumentare.

Elaborò l'equazione fondamentale della teoria cinetica dei gas e la legge di distribuzione dell'energia (conosciuta come distribuzione di Maxwell-Boltzmann) che descrive il modo in cui l'energia viene ripartita in un sistema di particelle e la probabilità che una data particella possieda una certa energia.

Il 5 Settembre 1906 mentre si trovava in vacanza con la famiglia a Duino vicino Trieste, lo scienziato austriaco morì suicida per impiccamento; sebbene i motivi del gesto non siano mai stati chiariti sono state avanzate alcune ipotesi tra cui depressione, malattie (era diventato quasi cieco), disturbi della personalità, l'accesa opposizione e le aspre critiche da parte di illustri esponenti della comunità scientifica alle sue idee innovative che già in passato lo avevano indotto a tentare quel gesto estremo. La sua tomba a Vienna riporta incisa l'equazione dell'entropia “S = k logW” da lui scoperta, mentre la costante k è stata chiamata costante di Boltzmann in suo onore.

11 Settembre

- Comprendere il destino delle sostanze e degli alimenti introdotti all'interno dell'organismo ha rappresentato e rappresenta ancora oggi una delle sfide più affascinanti e complicate per studiosi e ricercatori di tutto il mondo. Uno dei metodi che hanno rivoluzionato lo studio dei percorsi metabolici è rappresentato dalla marcatura isotopica; attraverso questa tecnica è infatti possibile sostituire un atomo di una molecola con un suo isotopo così da poterlo seguire con relativa semplicità e ricostruire le reazioni e gli equilibri alla base delle trasformazioni della molecola.

Il biochimico tedesco Rudolf Schoenheimer fu il primo ad ipotizzare di poter marcare con “un'etichetta” una molecola così da poterla identificare facilmente, tuttavia soltanto dopo il suo trasferimento alla Columbia University, dovuto all'ascesa al potere dei nazisti, ebbe l'opportunità di mettere in pratica le sue idee. Nella stessa università si trovava in quegli anni H. Urey che nel 1932 aveva aveva scoperto il deuterio aprendo la strada allo studio degli isotopi, fu così che dall'incontro tra Schoenheimer e David Rittenberg, uno degli studenti più brillanti di Urey, nacque la collaborazione che avrebbe cambiato per sempre il modo di concepire gli equilibri metabolici.

Fino ad allora si riteneva ad esempio che i grassi ingeriti fossero impiegati come fonte di energia immediata e, solamente se in eccesso, venissero accumulati nel tessuto adiposo. Marcando alcuni acidi grassi con atomi di deuterio Schoenheimer e Rittenberg scoprirono invece che la situazione era dinamica e non statica, con un continuo scambio tra i grassi ingeriti e quelli già presenti nel tessuto adiposo; inoltre anche per topi sottopeso i grassi bruciati provenivano dal tessuto adiposo e non dai cibi ingeriti. A questi esperimenti, non appena fu disponibile un isotopo stabile dell'azoto, seguì la marcatura di alcuni amminoacidi monitorati poi nel loro percorso fino all'interno delle proteine.

L'11 Settembre 1941 il biochimico tedesco, che soffriva di depressione, si suicidò all'apice della sua carriera con una dose di cianuro.

17 Settembre

- Il nome di Henri Le Chatelier viene comunemente associato al principio che porta il suo nome e che, in sintesi, afferma che ogni sistema tende a reagire ad una modifica impostagli dall'esterno in modo da minimizzarne gli effetti.

Questa non fu l'unica scoperta del chimico francese che viene annoverato fra i fondatori della chimica applicata; ad esempio la sua prima ricerca, incentrata sul “gesso di Parigi”, lo portò a dimostrare che la miglior presa si aveva con la forma emi-idrata del solfato di calcio e non con la forma anidra.

Alla fine dell'ottocento i mezzi tecnologici erano limitati e l'analisi strumentale di fatto inesistente, tuttavia questo non fu un problema per lo scienziato che si inventò gli strumenti necessari alle sue ricerche: ad esempio sviluppò il metodo dell’analisi termica, inizialmente proposto senza successo da Regnault, e lo rese così affidabile da divenire determinante nello studio dell’acciaio e delle leghe metalliche; inoltre riuscì a misurare con precisione le alte temperature creando la prima termocoppia in Pt-Rh capace di spingersi fino a 1500°C. Per i suoi studi sul cemento e sui meccanismi con cui questo guadagna la resistenza meccanica creò la “pinza di Le Chatelier”, uno strumento in grado di misurare la dilatazione dovuta all’idratazione posticipata degli ossidi di Ca e Mg liberi.

L'interesse per la termodinamica e l'applicazione del “suo principio” lo portarono nel 1901 a cimentarsi nella sintesi dell'ammoniaca, a partire da azoto ed idrogeno, aumentando la pressione di esercizio. La miscela dei gas di reazione fu compressa a 200 atmosfere nella “bomba di Berthelot”, tuttavia la presenza di ossigeno in tracce provocò una violenta esplosione che pose fine alle ricerche in questo settore. Quando Fritz Haber annunciò la messa a punto del processo sintetico il chimico francese commentò: “Mi sono lasciato scivolare tra le mani la scoperta della sintesi dell’ammoniaca: questo è stato il più grande errore della mia carriera”.
Le Chatelier è scomparso il 17 Settembre 1936 ed il suo nome si trova inciso sulla Torre Eiffel assieme a quello di scienziati e ingegneri francesi che si sono contraddistinti per le loro scoperte.

23 Settembre

- Con il nome di “Porpora di Cassio” viene indicato il pigmento di colore rosso contenente oro in forma colloidale impiegato, senza conoscerne la composizione, già dagli antichi romani e dagli alchimisti medievali per la produzione di vetri colorati e miracolose pozioni mediche. Le prime ipotesi suggerite per spiegarne l'intensa colorazione furono incentrate sulla formazione di composti misti oro-stagno, dato che la preparazione prevedeva il trattamento di soluzioni contenenti oro con SnCl₂.

Il chimico austriaco Richard Adolf Zsigmondy, basandosi sulle osservazioni di Faraday che per primo ipotizzò la formazione di oro finemente disperso studiando la riduzione con fosforo di alcune sue soluzioni, dimostrò l'effetto del metallo presente in forma di piccole nanoparticelle riuscendo a preparare soluzioni diluite di oro colloidale stabili e prive di fenomeni di precipitazione. I colloidi, sistemi contenenti una specie in uno stato finemente disperso ed intermedi tra le soluzioni omogenee e le dispersioni eterogenee, sono stati sempre al centro della ricerca di Zsigmondy e lo portarono nel 1925 a vincere il premio Nobel per la Chimica.

Numerose furono le scoperte del chimico in questo campo: capì che la stabilità di questi sistemi era dovuta alla repulsione tra le cariche di segno uguale presenti sulla superficie delle nanoparticelle e quindi l'introduzione di ulteriori elettroliti avrebbe condotto alla precipitazione del metallo; spiegò che il colore era direttamente correlato alle dimensioni delle particelle disperse; evidenziò il fenomeno della condensazione capillare, in cui la promozione della transizione gas-liquido avviene a pressioni minori di quelle abituali all'interno di pori di dimensioni ridotte; ed infine creò l'ultramicroscopio a fenditura, uno strumento che, basandosi sulla diffusione della luce e non sulla sua riflessione, poteva essere impiegato per visualizzare oggetti dal diametro inferiore ai 500 nm. Richard Adolf Zsigmondy è scomparso il 23 Settembre 1929.