Marco Capponi's Blog

GAS SILVESTRE O ARIA FISSA?

Il 1648, oltre che della pace di Westfalia e del Sal mirabile Glauberi, fu anche l’anno in cui venne data alle stampe l’opera postuma di Jean Baptiste Von Helmont (1577-1644) intitolata Ortus Medicinae.

Al medico e alchimista fiammingo va il merito di aver introdotto nel linguaggio scientifico il termine gas (dall’olandese ghoast, cioè spirito, che nella radice linguistica ricorda un po’ il tedesco geist e l’inglese ghost) e di aver studiato in particolare il gas prodotto dalla combustione del legno, da lui battezzato gas silvestre. Si rese conto che questo gas silvestre ottenuto bruciando legno, si poteva ottenere anche bruciando carbone ed era il medesimo che si sviluppava dalla fermentazione dei mosti, responsabile dell’irrespirabilità dell’aria nelle cantine più profonde.

Le osservazioni fatte gli permisero di affermare che l’aria non era un elemento come ritenevano gli antichi ma un miscuglio di gas, comprendente il suo gas silvestre (che altro non era, come avrete capito, la nostra anidride carbonica).

Il gas sviluppato dalla reazione del marmo o del calcare con un acido fu oggetto della tesi di laurea in medicina di Joseph Black (1728-1799). Correva l’anno 1754.

Egli chiamò questo gas con il nome di aria fissa, perché era riuscito a fissarla sulla calce viva.

Riscaldando il carbonato di calcio a oltre 800°C, si forma un gas (l’aria fissa di Black, che è sempre anidride carbonica) e calce viva (ossido di calcio).

La calce viva può ricombinarsi con il gas che ha emesso per formare nuovamente il carbonato.

A livello commerciale è più utile spegnerla con acqua per formare la cosiddetta calce idrata o calce idraulica, venduta per molteplici scopi.

Anche il gas ottenuto per reazione del calcare o del marmo con un acido si fissava sulla calce viva; e così il gas ottenuto dalla fermentazione dei mosti o dalla combustione del carbone e del legno.

Spirito silvestre o aria fissa, sempre di anidride carbonica si trattava, la stessa prodotta dagli animali nel loro metabolismo e assorbita dalle piante in un ciclo che immutato si ripete da milioni di anni.

Joseph Priestley (1733-1804), rifornendosi di anidride carbonica presso una fabbrica di birra a Leeds (vicino alla quale abitava: ed è lecito pensare che oltre al gas il reverendo si portasse via qualche pinta della buona bevanda) e sperimentando con essa ottenne la prima acqua di seltz, dando inconsapevolmente il via alla moda delle bibite gassate. Sapremmo rinunciare a un bicchiere di coca cola (con la cannuccia, per i toscani) o di sprite? E la gazzosa o l’aranciata dove le mettiamo?

Qualcuno magari preferirebbe un decaffeinato? Eh già… ma cosa c’entra l’anidride carbonica con il decaffeinato? C’entra. Eccome. Una volta la caffeina dal caffè la si estraeva con il diclorometano, e inevitabilmente qualche residuo di solvente poteva rimanere nel caffè che poi sarebbe stato usato per preparare la bevanda: e il diclorometano (chiamato talvolta anche cloruro di metilene) è un sospetto cancerogeno.

Oggi lo si sta progressivamente sostituendo con l’anidride carbonica supercritica, mediante un procedimento di estrazione relativamente poco costoso, che utilizza come solvente una sostanza di facile reperibilità, non tossica, ecologica (non danneggia lo strato di ozono), non esplosiva né infiammabile.

Anzi: l’anidride carbonica è utilizzata anche negli estintori, proprio per il fatto che non è combustibile né comburente. Oltre a soffocare la fiamma, contribuisce a raffreddare la materia urente, visto che esce dall’estintore alla temperatura di – 80°C.

Nel video l’anidride carbonica è prodotta per reazione di carbonato di sodio in soluzione, che dall’imbuto gocciola nel palloncino sottostante, con acido cloridrico (notare la caratteristica effervescenza), e attraverso il tubo laterale gorgoglia nel bicchiere con la candela accesa, la quale spegnendosi ne attesta la presenza.

In laboratorio però non si usa spegnere candele per rilevare l’anidride carbonica, ma farla gorgogliare in una soluzione acquosa incolore di idrossido di bario (oppure idrossido di calcio): un’eventuale intorbidimento, dovuto alla formazione di carbonato insolubile, è indice della presenza di CO₂.

Ah già: questa è la formula bruta che ne descrive la molecola formata da due atomi di ossigeno legati ad un atomo di carbonio, O=C=O . Visto ciò, secondo la nomenclatura ufficiale la nostra anidride carbonica si dovrebbe denominare diossido di carbonio… Evviva la tradizione!