Autoria: Alberto Federman Neto, AFNTECH.
Revisto e Ampliado em 22 de Novembro de 2022.
1. INTRODUÇÃO:
Neste Artigo, Parte 1, um aspecto da História da Ciência, não tão abordado na Internet e nem em Literatura. Ver também a Parte 2 e a Parte 3.
Trata-se da História das vidrarias e alguns outros aparelhos e utensílios usados nos laboratórios de Química e de Ciências. Balões, cadinhos, copos béquer e suas modificações, tubos de ensaio, provetas, bico de Bunsen, termômetros, densímetros etc…
Nunca se perguntaram quem inventou, por exemplo, a proveta que você usou na aula de Ciências? Vamos a nossa História…
A Imagem que ilustra este Artigo, São antigas vidrarias de uso particular, minhas. De cima para baixo, da esquerda para a direita:
Balão de fundo chato, (frasco de Florence) de 500 ml, de vidro neutro (anos 50); Erlenmeyer de vidro alcalino, marca VG, Brasil, de 250 ml (1971); Erlenmeyer de 250 ml, de vidro borossilicato, Vidrolabor (1990). Erlenmeyer de vidro borossilicato, Duran 50, Schott Mainz, Alemanha, da década de 60; Balão Volumétrico de 100 ml, marca HERKA Maatkolf, Alemanha, dos anos 70; 4 frascos Erlenmeyer, de vidro borossilicato, marca Duran Schott, Alemanha, 25 ml, dos anos 80; frasco Erlenmeyer, 50 ml, marca Duran Schott. Alemanha, dos anos 80; Balão de fundo chato, de vidro borossilicato, 250 ml, marca Corning USA, dos anos 90; Balão de fundo chato, 50 ml, vidro borossilicato Jena marca Schott & Gen, Mainz, Alemanha, dos anos 30; Balão de fundo chato, 100 ml, de vidro alcalino, marca VG, Brasil (1971); Frasco Erlenmeyer de 100 ml, marca Duran Schott, Alemanha, dos anos 80.
Aqui uma preferência pessoal minha. Há muito boa vidraria nacional de laboratório (Specialglass, Hermex, Labor Quimi, Quimividros, Qualividros, Global Glass, Satelit, CELM, IVM, Plenalab, Prolab, Reallab , Laborglass, PlenaLab, PHOX, CAAL, CAQ, RBR etc…) atualmente, e internacional, inclusive Chinesa. veja ChinaUida.cn. Antigamente, havia boas e ruins.
Mas para mim, nada ainda superou o acabamento, a qualidade e a durabilidade da vidraria química Alemã. Veja: Assistent, Duran, Schott, Normag, Hirschmann, Witeg, DWK, Poulten & Graf, Isolab, Eulab, Kimble, Bucher , Haldenwanger-Morgan etc…
Vamos ver a História das vidrarias de laboratório.
2. MATERIAIS, GRÊS, VIDRO E PORCELANA. CADINHOS:
Materiais usados para fazer vidrarias de laboratório e cadinhos. Grês, vidro e porcelana.
No início, praticamente todos os aparelhos do laboratório alquímico , pelo menos dos árabes, indianos e europeus, eram feitos de grês, cerâmica de barro não vitrificado.
O vidro se supõe, é descoberta dos Sumerianos, na Mesopotâmia, ou dos Egípcios, por volta de 4000 a 3600 A.C. Link 15, 16, 17, 18. Mas o Filósofo Natural e Historiador romano Plínio, o Velho, porém, atribui a descoberta do vidro aos Fenícios, por volta de 5000 A.C., observando vidro vulcânico natural, Obsidiana. Links: 19, 20 , 21.
Inicialmente feito por fusão de areia pura, ou de Obsidiana, o vitro não era transparente, como o conhecemos hoje.
No século I, os romanos descobririam o vidro transparente, comum, alcalino, vidro de garrafa, que seria usado nos vitrais das igrejas, nos séculos XIII e XIV. Artesanal, era vidro comum, alcalino, de janela, ou de garrafa, muitas vezes, colorido por óxidos metálicos.
Era feito de areia, carbonato de sódio e cal, as vezes, clareado com salitre, sal ou sulfato de sódio.
Havia vidro na Alquimia Islâmica, mas era caro. O vidro foi depois industrializado no século XV pelo vidreiro Italiano, Veneziano, Angelo Barovier. Link 22. Esse vidro se chamava “Cristallo“, e era feito de pó de quartzo, invés de areia, e soda (carbonato de sódio) e clareado com sais de manganês.
Ele deriva do tradicional vidro de Murano, 1291, vidro Veneziano, Itália, artesanal, mas esse era feito de areia, e não de pó de quartzo.
Aparelhos de laboratório chegaram a ser feitos de vidro comum, alcalino.
Embora aparelhos de vidro já apareçam ocasionalmente entre os Alquimistas Árabes e Persas, séculos VII e VIII, vidro era ainda muito caro e acessível somente aos Alquimistas ricos.
Por outro lado aparelhos de vidro já existem alguns no século XIII. Vejam, aparece um Pelicano de vidro, nesta gravura, reprodução de uma página do manuscrito “Image de Vie” atribuído ao Filósofo Natural e Alquimista Catalão Raimundo Lúlio. (1232-1314) Link 80. LULL, R.; PEREIRA, M. (Editor) “Alchemical Corpus.” (1989).
Atribuído, pois foram publicadas no século XV e nem se tem certeza se ele realmente praticou Alquimia, mas outros Autores afirmam que sim. Alguns Autores dizem que ele até rejeitava Alquimia. Veja PEREIRA, M. “Instituto Brasileiro de Filosofia e Ciência Raimundo Lúlio” (1997). Os textos atribuídos a Raimundo Lúlio, podem ter sido escritos pelo Alquimista Inglês George Ripley. RAMPLING,J.M. Ambix, 55, 189 (2008). .
A vidraria permaneceu cara até pelo menos os século XVII e XVIII. PAIRÓ, N.S Ens. Cienc. 33, 225 (2015). Lavoisier usava vidraria, como veremos. Mas mesmo no século XVIII, utensílios de laboratório em vidro são ainda muito caros. Por exemplo Berzelius e Dalton, faziam sua própria vidraria.
Por isso se usava muito mais a cerâmica de argila, grês. MOORHOUSE, S. et al. “Medieval Distilling Apparatus of Glass and Pottery.” (1972).
Outros tipos de vidro, que surgiram depois. NASCIMENTO, M.L.F. World Pat. Inf. 38, 50 (2014).
Vidro neutro, Link 22, não leva carbonato de sódio, e sim óxido de alumínio. Eu tenho vidrarias antigas, de vidro neutro.
Em 1879, o Químico Alemão Friedich Otto Schott inventou um vidro ótico de lítio, destinado a substituir o vidro ótico Flint (com composição semelhante ao vidro, cristal de chumbo, o Cristal da Bohêmia) link 29, e o vidro ótico Crown, um vidro alcalino onde o carbonato de sódio era substituído pelo de potássio.
Alguns anos depois, entre 1884-1889, ele inventaria o vidro borossilicato. O primeiro vidro borossilicato se chamava “Vidro Jena” e era destinado a ser vidro ótico, para lentes, mas foi usado também para fazer vidraria de laboratório. Era composto de bórax, carbonato de sódio areia, óxidos de zinco, alumínio e magnésio.
A fórmula moderna do vidro borossilicato é também devido a Schott, 1893, e se chamou após 1938-1943, vidro Duran. É composto de areia, carbonato de sódio, bórax e alumina. A última modernização da fórmula, é o vidro Duran 3.3, de 2005, da Companhia Schott AG–Grupo DURAN, Alemanha. Normas: ISO 3585 (1998). ISO-DIN 3585 (2017). DIN ISO 3585 (1999).
O Pyrex é uma marca e patente, de 1908-1915, sucessor do vidro Nonex, modificação americana de vidro borossilicato, da Corning Inc., BARBER, C. (2015). Link 27.
Assim, muito embora “vidro Pyrex” tenha se tornado o sinônimo de vidro borossilicato, cumpre salientar que a invenção é Alemã, e não Americana, e bem mais antiga do que o Pyrex.
Ressaltando e detalhando, o vidro borossilicato Americano é o “Pyrex®“, uma marca registrada da Corning Inc., EUA, em 1915. Deriva do vidro borossilicato Durex, de 1908, do Químico Americano Eugene Cornelius Sullivan. SULLIVAN, E.C.; TAYLOR, W.C. Patente Americana, US1304623A (1919).
Mas o vidro borossilicato foi inventado antes, em 1887, pelo Químico e Vidreiro Alemão Friedich Otto Schott, Link 14, registrada com o nome de vidro “Duran®” Link 10. 11. 12. 13. Especialmente para fazer vidrarias de laboratório. Marca da Schott AG, Alemanha. Ele inventou também o vidro borossilicato ótico, para lentes, chamado “Jena“.
Uma modificação de borossilicato, também da Schott, foi o vidro ®Fiolax, hoje usado para embalagens farmacêuticas, mas nos anos 70, era muito usado para vidrarias de laboratório.
De fato hoje, o vidro “Duran” é o equivalente Europeu do Pyrex.
Atualmente, exceto nos tubos de ensaio, links: 28, 29, 30 , 31, e funis, 32, 33, 34, e placas de petri, o vidro borossilicato praticamente substituiu o vidro alcalino e o vidro neutro, nas vidrarias de laboratório. Mas ainda tenho várias vidrarias antigas de vidros alcalino e neutro.
Eventualmente, para casos especiais, como altas temperaturas, a vidraria pode ser feita de cristal de quartzo fundido, mas é cara para uso corrente.
Os cadinhos (de grês), existem desde a época pré Alquimia, acreditam-se que foram inventados no V ou VI milênio AC, portanto tem mais de 5000 anos. Eram usados em Metalurgia, antes de se usar outros materiais.
Depois da Idade Média, surgiram os cadinhos de forma triangular (não eram cônicos, como os atuais). Se chamavam cadinhos alemães de Meissen. Vejam a figura 12, neste Artigo. e também, neste site. Eram feitos de uma cerâmica refratária, de argila, alumina e pó de quartzo.
A forma atual do cadinhos surge no século XV.
A porcelana é hoje, usada em Química, para fazer cadinhos, cápsulas e outros utensílios que precisam resistir a temperaturas mais altas. Para casos de temperaturas ainda mais altas, existem cadinhos feitos de sílica fundida , alumina fundida e até de cerâmica vitrificada. Não trataremos aqui de cadinhos muito especiais, de tântalo, grafite, aço, níquel ou platina, esmalte de alta resistência etc…
A porcelana foi inventada pelos chinêses, no séculos VII. Ou VI, não se sabe ao certo. Foi levada para a Europa, por Marco Polo. Composta originalmente de caulim e feldspato.
Na Itália, foi modificada, ou imitada, após 1500, no século XVI, inicialmente usando argila e vidro . Depois com adição de argila e pó de quartzo.WILLIANS, A. “The Sword and the Cucible.” Editora Brill, Leiden Holanda, e Boston, EUA. (2012).
Um dos muitos que modificaram as fórmulas chinesas das porcelanas, teria sido o Filósofo e Alquimista Italiano Marcilio Ficino.
Mas a porcelana italiana era mais mole do que a chinêsa. Os franceses desenvolveram uma porcelana, sem caulim, que chamavam “Porcelaine Tendre” . Também existia a faiança, uma porcelana mole de potassa, areia, feldspato e argila, vitrificada com óxido de estanho.
Mas a faiança e a porcelana antiga, não eram resistentes o suficiente para o uso em laboratório, pelos Alquimistas.
Procurando descobrir a composição verdadeira da porcelana chinêsa, e para fazer materiais mais resistentes para os cadinhos, o Alquimista Alemão Johann Friedrich Bottger, inventou a porcelana dura, em 1708. e construiu uma fábrica de porcelana, a Meissen, em 1710. Mas Bottger teria se baseado na fórmula de 1702, do Médico e Alquimista Alemão, Ehrenfried Walther von Tschirnhaus, e este teria realmente inventado a porcelana.
Esta peça de coleção é um antigo cadinho ou copo, original industrializado por Bottger, link 66, de 1718.
A porcelana para uso químico foi aperfeiçoada pelo Biólogo, Naturalista e Físico Francês René Antoine Ferchauld de Réamur. REAMUR, A.F. Mem. Acad. Roy. Scienc. Pág 185 e 203 (1727 e 1729).
como citado por BEDDOES, T. Phil. Trans. Roy. Soc. London 81, 48 (1791). BERGMAN, T.; BEDDOES, T.; CULLEN, E, (Tradutor) “Physical and Chemical Essays.” Editor J. Murray, Londres, Inglaterra, Vol 1, Pág. 7. (1784).
A porcelana foi muito industrializada e disseminada na Europa, após o século XVIII. OWEN, H.; CHAMPION, R. (Revisor), “Two Centuries of Ceramic Art in Bristol. A History of the Manufacture of the True Porcelain.” Editora: Bell and Daudy, Londres, Inglaterra (1873).
Por exemplo, o uso de cadinho de porcelana, é citado em 1794. KIRWAN, R. Trans. Roy. Irish Acad. 5, 243 (1794). E até antes, 1769. WALTIRE, J. (Autor e Editor) “Tables of Various Combinations and Specific Attraction of the substances employed in Chemistry.” Londres, Inglaterra, Pág 27, (1769). Há várias outras citações do cadinho de porcelana sendo usado antes de 1800.
A porcelana moderna é composta básicamente, ou com variações, de quartzo, caulim, feldspato e argila.
3. FORNOS, GÁS E AQUECIMENTO:
Como vimos, quase todos os aparelhos que os Alquimistas usavam, eram de grês.
Os Alquimistas Chineses usavam fornos de plataforma. A plataforma é que era aquecida, esquentava o ar dentro do forno e esse ar aquecia o experimento. Não havia contato direto entre o aparelho de grês e o fogo. Isso era feito para controlar o aquecimento, e evitar que os vasos de grês rachassem. BARNES, W.H. J. Chem. Educ. 13, 453 (1936). PARTINGTON, J.R. J. Chem. Educ. 128, 1074 (1931).
Já os Gregos esquentavam os aparelhos usando fornos de carvão, e controlavam a temperatura usando Banho Maria (pelo menos após a invenção do mesmo, pela Alquimista Grega, que viveu no Egito, Maria, a Judia). PARTINGTON, J.R. Nature, 128, 118 (1931). TAYLOR, F.S. Ambix 1, 30 (1937).
Fornos e fogareiros a carvão foram usados para aquecer reações químicas, práticamente até o século XIX. Em um exemplo, páginas de um antigo livro meu, que pertenceu a meu Pai e meu Avô. ENGEL, R. “Traité Élémentaire de Chemie.” Editora: Librairie J.B Bailliére et Fils., Paris, França, Págs 244 e 254 (1896).
Note que ainda não se usava sempre, no século XIX, água encanada, nem gás, embora já existissem, mas só em alguns laboratórios. Na Página 244, um fogareiro a gás é usado, mas na página 254, não.
Você pode adquirir um exemplar desse livro, a custo baixo ou moderado, na estante virtual.
Note que ainda não se usa correntemente, sempre, água encanada, nem gás.
O gás se tornaria rotina, nos laboratórios químicos, só após a invenção do “Bico de Bunsen“, pelo Químico Alemão Robert Wilhelm Eberhard Bunsen . BUNSEN, R.; ROSCOE, H. Pogg. Ann. 100, 84 (1857). Republicado em: BUNSEN, R.; ROSCOE, H. Ann. Physik 176, 47 (1857). Existem muitas modificações do Bico de Bunsen, KOHN, M. J. Chem. Educ. 27, 514 (1950).
As principais modificações, os Bicos de Teclu e de Meker. Respectivamente do Químico Romeno Nikolae Teclu, e do Engenheiro Químico Francês Georges Méker. TECLU, N. J. Prakt. Chem. 45, 281 (1892). MEKER, G. J. Phys. Theor. Appl. 4, 348 (1905). JENSEN, W.B J. Chem. Educ. 86, 1362 (2009). E o Bico de Tirril. TIRRIL, O. Patente Americana US220736A (1879).
Veja as figuras. Bicos de Bunsen, Meker, Tirril e Teclu. O Bico Fisher é uma modificação do Bico Meker, da Fisher Scientific. o Bico de Tirril é um Bico de Bunsen onde tanto a entrada de gás, como a de ar, são reguláveis.
Aqui uma raridade, da minha coleção. Pertenceu ao meu Avô, Alberto Federman. Outro Link. É um Bico de Teclu, de latão, dos anos 20. Por ser muito antigo e estar desgastado, já não dá mais regulagem, mas é uma peça histórica.
4. PELICANOS E OUTROS APARELHOS ANTIGOS:
Alguns outros aparelhos alquímicos merecem destaque.
O pelicano era um vaso de grês, com duas alças ocas. o vapor se condensava nessas alças e voltava para o vaso. Funcionava como se fosse um “condensador de refluxo”.
Aqui a imagem de um pelicano do século XVI:
O Pelicano era muito usado pelos Alquimistas Europeus, Fonte, McLEAN, ADAM, “The Alchemy Web Site.” . Vejam a Obra do Filósofo Natural e Alquimista Italiano Giovanni Battista Della Porta, “De Distillatione Libris, IX.” (1608). Link 18, 19. Mas o Pelicano já aparece, e era conhecido dos muito antigos Alquimistas Chineses e Indianos. Link 75.
Aqui neste link, aparece uma representação pictórica e simbólica do Pelicano, tirada da obra do Alquimista Inglês George Ripley. “The Compound of Alchemy.” (1471). Links: 20, 21, 22.
Réplicas de Pelicanos, modernas e construídas de vidro, existem, e são usadas pelos aficionados à Alquimia operativa antiga.
5. BALÕES DE REAÇÃO:
O “balão” onde eram feitos os experimentos dos Alquimistas, geralmente não era esférico, como os de hoje, e sim tinha um formato ovóide, por causa do simbolismo do ovo, Vida, ou criação. SHEPPARD, H.J. Ambix, 6, 140 (1958). Era o “Ovo Filosófico”. ATWOOD, M.A. “Hermetic Philosophy and Alchemy.” (1960). CRISCIANI, C. Bull. Phil. Mediev. 38, 9 (1996). REED, J. “From Alchemy to Chemistry.” , Pág 35 (1995). Uma representação pictórica do “Ovo Filosófico”.
Nesta Figura, fonte da imagem é “Levity, the Alchemy Web Site“), o aparelho indicado como “R” é um “Ovo Filosófico”. A Figura foi extraída de uma Obra do Médico e Alquimista Alemão Andreas Libavius, descobridor do cloreto de estanho (IV) (Licor Fumegante de Libavius). Alchymia, (1597). Libavius é considerado um “modernizador” das operações laboratoriais alquímicas. Link 1. 2. 3. 4. 5. HANNAWAY, O. Isis, 77, 584 (1986). Link 79.
Observe que além do “Ovo Filosófico”, aparecem moldes, conchas para metal derretido, tesoura para cortar chapas de metais, decantadores e filtros. Muito diferentes dos atuais, mas funcionais.
Libavius, Alchymia, PDF. Aqui pode ver outros “Ovos Filosóficos” e outros aparelhos, extraídos da reedição de 1606, de Alchymia de Libavius. Edição de 1606, na forma de E-Book. Outro Link.
Nesta imagem, em A, Aparece outro “Ovo Filosófico”. Fonte da Imagem: Levity, The Alchemy Web Site. Tirado da Obra do Médico e Alquimista Inglês John French. FRENCH, J. “The Art of Distillation.” (1651). Link 17. Alguns autores reportam que French teria se inspirado na obra do Alquimista Alemão Hieronymus Brunschwig. De 1512. Veja o Prólogo deste Artigo.
Na mesma figura, pode-se ver destiladores, sublimadores, e até um pelicano (Veja Item 4), todos feitos de grês.
Junto de vários balões ovóides, uma modificação esférica do “Ovo Filosófico” já aparece na Obra (veja (“Vessels“) Pseudo-Geber, atribuída a ele, que viveu no século VII. Edição de 1678. HAYYAN, J.I (Geber); RUSSEL, R. (Coletor); JAMES, T. (Editor) “Geber Works” (1678). Outra obra de Geber.
Também aparece uma modificação, já praticamente parecendo um balão de reação atual, na Alquimia Hebraica.
Também balões esféricos (além de “Ovo Filosófico“) foram usados por BECHER, citado no Item 8, no século XVII, veja Link do PDF, Pág 28. Figura 45, é “Ovo Filosófico”, mas figuras 48, 49 e 50 já são balões esféricos.
No século XVII, os aparelhos são ainda de grês, mas já existe o balão esférico. Veja nesta figura:
A Figura citada na Wikimedia Commons, é tirada da Obra do Médico Inglês Charles John Samuel Thompson (1932): THOMPSON, C.J.S.” The Lure and Romance of Alchemy.” Editor: G.G. Harrap & Company, Ltd., Londres, Inglaterra, Pág 119 (1932).
Veja que em 3, 8 e 9, ainda são “Ovos Filosóficos”, mas em 4, 6, 10 e 13, já aparecem balões esféricos, que são antecessores doa atuais balões de fundo redondo ou chato. A montagem em 3, o “Ovo Filosófico” com o cone encima, se chamava “Sino” ou “Sino do Ovo”, veja símbolo alquímico “Eggbells“, e era usada para aquecimento. No cone, se colocava água fria. Em 17, vê-se um disco de madeira, para pousar o “Ovo Filosófico”, que lembra os suportes para balão de fundo redondo atuais.
Balões de reação esféricos também aparecem na obra (outro link) do Alquimista Polonês Michael Sendivogius . SENDIVOGIUS, M.; WITTELI, P. (Editor); BIRCKNERI, J. (Impressor), “Lumen Chymicum Novum. XII” , Praga, Bohemia (hoje República Tcheca) e Frankfurt, Alemanha, Vol. 12, Págs. 44, 46, 47, 51, 77 (1624). PRINKE, R.T. Hermetic Journal, 72 (1990). O Alquimista Alemão Andreas Orthelius comentou e ilustrou com gravuras em madeira. a obra de Sendivogius. MILLESIMA, J. (2020). Links, partes: 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Lavoisier, no século XVIII, é um dos primeiros a popularizar, ou pelo menos a usar muito, aparelhos químicos em vidro, vidraria. De fato, recomendava seu uso. BERETTA, M. Osiris 29, 197 (2014).
Era ainda vidro alcalino, de sódio, e às vezes, até quartzo fundido. Link 38. Em seu Histórico “Traité Élémentaire de Chimie.“, Seu laboratório era extremamente sofisticado para a época, veja a figura. BADILESCU, S. Chem. Educ. 6, 114 (2001).
LAVOISIER, A.L. “Traité Élémentaire de Chimie.” Editora: Chez Couchet, Paris, França, Volume 1 e Volume 2 (1789). Note que ele, embora ainda use “Ovo Filosófico” (Vol 2, Pág 352, Figura 14), Link 36, já desenvolve balões de fundo redondo e chato, e de formato esférico, um pouco parecidos com os atuais. (Vol 2, Pág 350, Figuras 14 e 16) Link 37. O balão de fundo chato é bem parecido, e o de fundo redondo tem um gargalo bem mais longo que os atuais. As ilustrações e traduções para Lavoisier eram feitas por sua esposa, Link 35 , excepcional desenhista e muita culta.
Observe a imagem. veja figuras 14 e 16. Já parecem bastante com os balões de fundo chato e redondo atuais. Fonte da Imagem, BNF, Bibliothèque Nationale de France, Gallica. E em outro Link.
Também observe a Figura 6, desta imagem. Veja que nas obras de Lavoisier, balões esféricos já aparecem, mas quando o fundo é redondo, o gargalo bem mais comprido que nos atuais balões.
Esse gargalo longo é porque não existia resfriamento com água corrente… Não existiam condensadores de refluxo, e nem de destilação e era preciso evitar a evaporação dos solventes, garantindo seu refluxo. Os agrgalos longos funcionavam como condensadores a ar.
Os balões de Lavoisier, já são esféricos, redondos. Parecem os atuais, mas tem o gargalo fino e comprido, Veja em FOURNIER, J. “ L’ Expérience de Lavoisie. Evolution Depuis Deux Siècles……” Open Edition Journals – BibNum (2021).
Os balões redondos, portanto, existiam já ao tempo de Lavoisier. VIEL, C. Rev. Hist. Pharm. 363, 277 (2009). Ver outro link. Projeto Gutenberg, LAVOISIER, A.. KERR. R. (Tradutor) “Elements of Chemistry” “Plates II, III e IV” (1790).
Nesta gravura, do século XVII, aparecem balões ovóides e também , esféricos. No século XVIII, balões parecidos com os atuais, já são muito usados. Também aparecem em uma antiga Enciclopédia, DIDEROT, M.; ALEMBERT, D. “Encyclopédie ou Dictionnaire Raisonné des Sciences, des Arts et des Métiers.“,Paris, França (1751-1784). Escrita por vários Autores, mas iniciada pelo Filósofo e Escritor Francês Denis Diderot, e pelo Filósofo e Matemático Francês Jean Le Rond D’Alembert.
Nesta Figura, de Diderot e Alembert, você pode ver balões esféricos e ovóides.
Os balões atuais são de fundo redondo e de fundo chato. Quando tem gargalo longo e estreito com ou sem virola, como este, são chamados “Frascos de Florence“, Link 75, Outro Link, em homenagem à cidade de Florença, Itália.
Os frascos de Florence e os balões ovóides ou esféricos, são citados por Michael Faraday, em 1842. FARADAY, M. “Chemical Manipulation.” Editor, John Murray, Londres, Inglaterra, 3a Ed., Pág. 173 (193, no documento digitalizado) (1842).
Não confundir com “Frasco Florentino” ou Vaso Florentino” que é um frasco usado para recolher e separar essências destiladas. ENGEL, R. Loc Cit., pág 360 (1896).
Um balão moderno, meu. De fundo redondo e paredes grossas, em vidro bossilicato atual, 3.3. Marca Qualividros, Brasil. Novo (2020), 2000 ml. Tipo deste. É um balão muito bom, de boa qualidade e pesado. O suporte azul é artesanal, eu que fiz, veja Item 9, neste Artigo. Ficou tão bom como os modelos comerciais, em PVC.
Mais dois balões meus, antigos. A Esquerda, balão de fundo chato de 100 ml, marca VG, Brasil, de vidro alcalino de sódio (1971), e a direita, balão de fundo chato, de 50 ml, de vidro borossilicato Jena, marca Schott & Gen, Alemanha (1975). É um balão de excelente qualidade.
6. DESTILADORES:
Para a destilação, há aparelhagens alquímicas clássicas. A destilação era conhecida até antes da Alquimia Bizantina e/ou Européia.
Acredita-se que foi inventada na Mesopotâmia (onde depois seria a Babilônia) entre os Sumerianos, a cerca de 5000 anos. GÓRAK, A.; SORENSEN, E. “Distillation, Fundamental and Principals.” (2014). Link 23. As tábuas de argila de Uruk, em escrita cuneiforme, já descrevem Alquimia e Destilação. E os Sumerianos a usavam em Medicina.
Embora lá existisse entre os Chineses, Indianos, Gregos, Egípcios, Romanos e Hebreus (Kaballah Mineralis) Links: 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, oficialmente, com esse nome, a Alquimia (do Árabe, Al-Kīmiyā) é Árabe, Bizantina.
A destilação também aparece na obra “As Doze Chaves da Filosofia.” do Alquimista Alemão Basile Valentin, A obra é pictórica, imagens, e foi muito citada e comentada. Links: 37, 38, tradução francesa, de 1741. “Les Douze Clefs de Philosophie”.
Dizem os Historiadores, provavelmente era um pseudônimo, por causa de perseguição, pois ele era um monge Beneditino. No século XVII, aventou-se a Hipótese de que Basile Valentin fosse o Alquimista Alemão Johann Jorge Thoide. Foi muito traduzido e estudado por vários outros Alquimistas e Cientistas. VALENTINI, B. “Cvrrus Trivmphallis Antimonii” “A Carruagem Triunfal do Antimônio.” Tradução Livre. editado em 1646. Outros Links: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Tradução da “Carruagem do Antimônio” para o Alemão. MARR, J.H. “Aspectos Históricos do Ensino Superior de Química” Scient. Stud. 2, 33, (2004).
Alambique. O Filósofo e Alquimista Grego Zózimo de Panopolis, atribui a Maria, a Judia a invenção do alambique, mas ela usou uma aparelhagem tipo a das destilações da Mesopotâmia e do Egito.
Ela inventou foi a destilação fracionada, o “Tribikos“, Link 39. O primeiro coletor de frações para isolar os destilados puros. Ela foi uma Alquimista Grega que viveu no Egito, na época de Aristóteles, cerca de 380 anos a.C.
O alambique para grandes volumes, e a retorta, para laboratório, foram inventados no século VII, d.C, para melhorar a destilação, por um Alquimista Árabe, Abū Mūsā Jābir ibn Hayyān, Geber. Link 40.
A retorta foi muito usada pelos Alquimistas e Químicos, até o advento dos modernos condensadores. Hoje é obsoleta, mas considerada um objeto interessante e simbólico da Química, por isso, ainda é fabricada. Link 76. Veja duas retortas do século XIX.
O primeiro destilador moderno foi desenvolvido pelo Médico e Alquimista Catalão Arnaud de Villeneuve. (1286).
A destilação em larga escala foi aperfeiçoada pelo Médico, Cirugião, Botânico e Alquimista Alemão Hieronymus Brunschwig . Veja o Prólogo deste meu Artigo. TAAPE, T. Ambix 61, 236 (2014).
BRUNSCHWIG, H. “Liber de Arte Distillandi, de Simplicius. Das Buch der rechten Kunst zu distilieren.” Tradução livre do título, em Latim e Alemão: “Livro da Nova Arte da Destilação dos Corpos Simples.“(1500). Outro LInk.
As obras de Brunschwig, com aparelhos de grés, seriam depois melhoradas e republicadas pelo Livreiro e Tipógrafo Alemâo Johann Gruniger (1509-1512) : BRUNSCHWIG,H.; GRUNIGER, J.. ADELPHUS, J; FICINO, M. (Tradutores) “Liber de Arte Distillandi Simplicia e Composita. Das Nuv Buch der Rechten Kunst zu Distillieren.” Tradução Livre do Título: “Livro da Arte da Destilação dos Corpos Simples e Compostos. O Novo Livro da Arte Correta da Destilação.” (1509-1512) . Outro Link para o Livro. Vários outros Links.
Por exemplo, os trabalhos de Brunschwig , por volta de 1500-1512, já contém uma imagem de uma destilação em banho maria. e outros aparelhos.
Também o Médico e Alquimista Inglês John French aperfeiçoou a destilação. FRENCH, J. “The Art of Distillation” , Book I , Book II, Books: I-VI (1651). Link 41, 42 , 43 , 44 45, 46.
No século XVII, destiladores de vidro já existem. Por exemplo, veja a obra do Químico Francês Jean Béquin. BÉQUIN, J. “Elemens de Chymie.” Editor: Mathieu Le Maistre, Paris, França (1620).
7. TUBO DE ENSAIO:
Alguns Autores atribuem , outro link, ao Médico e Químico Sueco Jons Jacob Berzelius (1814), e ao Físico e Químico Inglês Michael Faraday a invenção do tubo de ensaio. Isso, no século XIX. OLIVEIRA, I.T. et al. Quím. Nova, 41, 933 (2018). Veja links: 71, 72, 73.
Berzelius usou tubos que suportavam aquecimento, “tubos de ebulição” e Faraday, sugeriu que pequenos tubos de vidro seriam úteis para fazer testes e reações, isso, em sua obra; FARADAY, M. “Chemical Manipulation.” (1827). Esta é a segunda edição, de 1831: FARADAY, M.; MURRAY, J. (Editor), Londres, Inglaterra, Pág 10 (1831). Edição de (1842).
Aqui, observe que em sua Obra, na tradução francesa, Berzelius usa muito tubos de vidro, fechados em uma das pontas… já são tipo “tubos de ensaio”.
Link para o Livro: BERZELIUS, J.J.; JOURDAN, A.J.; ESSLINGER, L. (Tradutores) “Traité de Chemie.” Editoras: Firmin Didot e Fréres et J.B Bailliére, Paris, França. Distrubuidores: Librairie Medicale Française et Librairie Parisienne, Bruxelas, Bélgica et J.B Bailliére, Londres, Inglaterra. Parte 1, Vol. 3, Págs. 7, 339, 341, 348, 357, 361 (1831).
Mas saliento que o tubo de ensaio pode ser bem mais antigo.
Por exemplo, entre 1814 e 1819, o tubo de ensaio já parece ser de uso corrente, por vários Químicos famosos, inclusive Berzelius. Veja coletânea de THOMSON, T.; BALDWIN, R. (Editor), “Annals of Philosophy.“, Londres, Inglaterra, 1a Ed., Vol II, Págs: 10, 24, 36 e 57 (I814), 2a Ed, (1819). BERZELIUS, J.J. “Larbok i Kemien.” Estocolmo, Suécia (1808). Para mais sobre Berzelius, veja este artigo.
Outros exemplos, Lavoisier já os usaria, no século XVIII. Links 5, 6, LAVOISIER, A.L.; CUCHET, C. (Editor) “Traité Élémentaire de Chemie.”, Paris, França (1789).
O Químico Inglês Humphry Davy usou tubos de ensaio, já em 1812-1816. HUMPHRY DAVY, “Elements of Chemical Philosophy.“, Philadelphia, USA. Vol. 1, Parte 1, Pág 158 (1812). DAVY, H. Phil. Mag. 48, 24 (1816). DAVY, H. “Elements of Chemical Philosophy.” Editora: Bradford & Inskeep, Philadelphia & New York, USA, Parte 1, Vol. 1, (1812).
Ao estudar os pigmentos das tintas, em 1815, o próprio Humphry Davy, já aquece compostos em tubos de vidro, fechados em uma das extremidades. Não tem o nome “Tubos de Ensaio”, mas já os são. DAVY, H. Phil Trans. Roy Soc. London 105, 97 (1815).
Um Mineralogista Francês, cita o tubo de ensaio, em 1879. JANNETTAZ, M.E. Bull. Soc. Min. France, 2, 191 (1879). O Médico Francês Jean Prideaux, em 1818. PRIDEAUX, J. Lond. Med. Phys. J. 40, 185 (1818). MacSweeny, em 1819. MacSWEENY, J. Phil. Mag. 54, 141 (1819).
O tubo de ensaio parece ter sido, na realidade, inventado pelo adolescente Inglês Jhon Flamsteed . 1646 a 1719. Link 1. 2. Seu Pai tinha uma empresa de malte e queria frascos para guardar pequenas quantidades de produtos químicos. E Flamesteed teve a ideia, inventou o tubo de ensaio, o que ajudou seu Pai.
Na idade adulta, se tornaria um famoso astrônomo, Link 6. BAILY, F. “An Account of Revd. John Flamsteed.” Londres, Inglaterra (1835). Um dos primeiros a mapear constelações e estrelas, e observou o planeta Urano, em 1690, mas o confundiu com uma estrela.
Nos dias atuais os tubos de ensaio são fabricados em diversos tamanhos, padronizados internacionalmente, veja Item 7, deste Artigo. Antigamente feitos de vidro comum, de sódio, que ainda existem, Link 7, mas hoje principalmente são de vidro neutro , Link 8, ou de vidro de borossilicato. Link 9.
Existem muitos tamanhos de tubos de ensaio vendidos comercialmente. Isso é normatizado internacionalmente.
Exemplo, norma Americana ASTM , American Society for Testing and Materials de Fevereiro de 2021. Norma Alemã DIN, “Deutsches Institut für Normung“, Instituto Alemão de Normatização, ISO (“International Organization for Standardization“) DIN-EN-ISO 4142 (2002). Link para a norma ISO, revista (2002-2020). ISO-2618, Normas do vidro: ASTM-E438, de 1992, revista em (2018).
Quando eu comecei a estudar Química, nos anos 70, o diâmetro do tubo era dado em milímetros e o comprimento em centímetros, assim um tubo de ensaio “10×10” tinha 10 mm de diâmetro, por 10 cm de comprimento…
Não é mais assim. Modernamente, todas as medidas são em milímetros. Exemplo, um tubo de “12×100” tem 12 mm, 1,2 cm de diâmetro, e 100 mm, 10 cm de comprimento. Mas alguns países tem normas em polegadas.
Alguns tamanhos de tubos de ensaio. Fontes das Imagens, SKS Science Products e Shopee das Filipinas.
8. COPO BÉQUER:
Todos os Químicos conhecem o famoso Copo de Béquer, ou Becker. O recipiente mais usado no laboratório químico. Figura. Geralmente de vidro, as vezes, de plástico, em vários tamanhos, graduado ou não.
O copo Béquer existe a muito tempo.
A primeira menção a um “Beaker”, com esse nome, usado como copo de vinho, parece ser de William Shakespeare, Dramaturgo Inglês, em Hamlet, 1601. DAVIES, T. “….Critical Observations on Shakespeare….” Londres, Inglaterra, Vol III, Pág 14 (1784) .
Em Química, por exemplo, o béquer é citado em 1893. KEBLER, L.F. Am. J. Pharm. 63, 585 (1893). Mesmo mais cem anos antes. Um béquer de metal (prata), já é citado por BECKMANN, J.; JOHSTON, W. (Tradutor), “A History of Inventions ans Discoveries.” Editor, J. Bell, Londres, Inglaterra, Vol 1, Pág. 42 (1797). O Béquer químico, Becker-Beaker, também já é citado no dicionário Alemão-Inglês de PRAGER, J.C. “Neueingerichtetes Englisches Wörterbuch.”, tradução livre do título: “Novo Dicionário Oficial de Inglês.“, Editor, George Otto, Leipzig, Alemanha. Vol 2, Pág. 63 (1760). O Físico e Químico Inglês William Crookes, também cita o béquer, em 1874. CROOKES, W. Chem. News, 39 (1874).
Na enciclopédia de Diderot e Alembert, loc cit, Item 5, DIDEROT, M.; ALEMBERT, D. “Encyclopédie ou Dictionnaire Raisonné des Sciences, des Arts et des Métiers.“,Paris, França (1751-1784). Nesta Figura, você pode ver o frasco número 38, que já parece um béquer.
Por muito anos a invenção foi atribuída ao Alquimista Alemão Johann Joachim Becher. Becher devia usá-lo, mas Historiadores dizem que ele existe, na forma de um copo de vinho sem bico, Ambikos, desde os tempos do Filósofos e Alquimistas Gregos.
De fato, examinemos uma obras de Becher, em Latim. Becher descreve e ilustra os apetrechos de laboratório que usava, todos de grês ou metal. No livro, aparece um aparelho, “Pyxis Cementatoria.“,(tradução automática, “abaixador de cimento“), para fazer cementação (têmpera e endurecimento de metais), que parece um béquer com tampa, mas não é. BECKER, J.J.; TAUBERI, J.D (Editor), ROTH-SCHOLTZ, F. (Republicação) “Opuscula Chymica Rariora…“. Tradução automática do título: “Brochura Química Rara.”. Editora: Norimberg & Altorfi, Nuremberg, Alemanha, Págs 28 e 29, Edição de (1719). Versão em PDF.
Já falei de Becher neste Artigo. Outra obra de Becher, a principal dele: BECHER, J.J.; GLEDITSCH, J.L. (Editor) “Physicae Subterraneae.”. O livro foi escrito em 1689, mas esta é edição de (1738). Vol. 1 e Vol 2.
Em algumas obras, impressas e manuscritas, de Alquimia do século XIII, aparecem apetrechos de grês que lembram panelas, ou béquer, grandes. Exemplo, em obras da coleção e da biblioteca do Médico e Naturalista Irlandês (de linhagem Escocêsa) Hans Sloane. 1660 a 1753.
Nessa coleção encontram-se textos como: O “De Leoni Viridi“, da obra do Alquimista Inglês Roger Bacon (veja este Artigo), BACON, R. “De Arte Chemiaie Scripta.”, algo do tipo: “Escritos Acerca da Arte Química.”, outro link, e o “Rosarium Minor“, atribuído Alquimista Ortolanus, possível pseudônimo do Alquimista Alemão Jakob Ortlein of Nördlingen . GUERRERO, J. R. Rev. Azogue, 5, 30 (2007).
O béquer, portanto, não foi inventado por Becher, ele já existia antes. O termo Béquer vem do termo em Latim Medieval Bicarius, que significa copo. PORTO, P.A.; VANIN, J.A. Quím Nova, 16,69 (1993). OLIVEIRA, I.T. et al. Quím Nova, 41, 933 (2018).
Todos os frascos antigos da Alquimia e parecidos com o béquer. não tinham bico. Pareciam com um cristalizador.
O béquer no formato moderno, com bico, como conhecemos hoje, se deve ao Químico, Editor, Livreiro e Vidreiro Inglês John Joseph Griffin , que montou uma emprêsa para fabricar vidraria de laboratório moderna, (1862). Por isso, o béquer moderno é chamado de Copo de Griffin. GRIFFIN, J.J. “Chemical Recreations, a Popular Manual of Experimental Chemistry.” Editado pelo Autor, 10a Ed., Vol. 2, Pág 330, 323 no documento digital, (1860)
O béquer alto (eu gosto e uso) moderno, é chamado de “Copo de Berzelius“. Encomendado pelo Químico Sueco Jons Jacob Berzelius ao vidreiro alemão Frantisek Kavalir, OLIVEIRA, I.T., Loc. Cit. Como os copos Griffin ainda não existiam, os copos de Berzelius originais, não tinham bico. Veja nesta foto, um antigo copo de Berzelius, sem bico, do século XIX. Link 79.
Nestas imagens, novos copos béquer tipo Griffin e tipo Berzelius.
Copo de Phillips é um béquer cônico, com bico , links 72, 73. 74.
Ele foi inventado para dissolver celulose (para fazer viscose), pelo Químico Inglês Richard Phillips. Veja este link e MAX KAEHLER, M. Angew. Chem. 9, 195 (1896). O frasco de Phillips é citado pelo Químico e Físico Inglês Michael Faraday (de quem Phillips era amigo). FARADAY, M. “Chemical Manipulation.” Editor, John Murray, Londres, Inglaterra, 3a Ed., Págs. 171 e 174 (Págs; 191 e 194, no documento digitalizado) (1842).
Modificações muito modernas e atuais do Béquer.
O Frasco Fleaker é uma invenção de Roy T. Eddleman da Spectrum Chemical Laboratories, 1972, outro link, depois licenciado para a Corning Americana. Originalmente, fazia parte de um arranjo para filtração a vácuo. EDDLEMAN, R.; SCHMITZ, R. Patente Americana, US3838978A (1974). Link 77.
É um béquer anti respingos, de boca estreitada, um misto entre um béquer e um Erlenmeyer:
Atualmente a Corning não os fabrica mais, mas foram substituídos pelos BEAKERplus™. Link 76. Uma marca da companhia Alemã DWK, Duran-Wheaton-Kimble. São feitos com vidro borosilicato especial Kimax, de baixa dilatação. Patente do Vidro Kimax: KRUGMAN, G.D. KIMAX-51, Patente Alemã (2013). Fórmula original do vidro, (1963): Owens-Illinois Glass Company, EUA.
Os “Fleaker” e os BEAKERplus não são fabricados no Brasil.
Outras modificações novas do Béquer: Béquer com alça , link 74, béquer jarra, para sólidos e líquidos, béquer farmacêutico (um copo de Berzelius mais alto e de volume mais preciso).”Taça de Corante” é um béquer de boca muito larga, usado para tingir materiais.
9. PROVETA:
A proveta foi inventada pelo Médico e Filósofo Natural Jan Baptiste Van Helmont. No século XVII. Ele nasceu em Bruxelas, que na época, pertencia à Holanda Espanhola. Então tanto pode ser considerado Flamengo (Flemish), como Belga.
Ele tem muitas outras descobertas e teorias que são importantes em Ciências. Foi o primeiro a usar o termo “gás”. Fundador da “Química Pneumática”, também autor da famosa “Teoria da Geração Espontânea“, derivada das idéias de Aristóteles. Junto com Paracelso, foi iniciador da “Iatroquímica”, Alquimia voltada para usos médicos. Descobriu o gás carbônico e o óxido de nitrogênio. Veja os meus Artigos: 1, 2 , 3 , 4.
Seu filho foi um famoso Alquimista, Franciscus Mercurious Van Helmont.
As obras de Van Helmont (“Ortus Medicinae, Vel Opera et Opuscula Omnia“) foram coletadas e publicadas em 1648, por seu Filho, depois republicadas pelo neto dele. Links 40, 41. 42.
Ele usou a proveta para recolher gases na “Cuba D’Água“, aparelho que inventou, e que ainda se usa para recolher gases, e aparece em muitos livros didáticos de ciências de Ciências e Química. Links: 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51.
A cuba pneumática e a proveta seriam depois muito usadas também para isolar gases, no século XVII. Por exemplo, por Antoine Lavoisier, Joseph Black e Joseph Priestly. PRIESTLEY, J.; JOHNSON, J. (Editor) “Experiments and Observations of Different Kinds of Air.”, Projeto Gutenberg, Londres, Inglaterra, 2a Ed., (1776).
Veja este artigo Veja as figuras e leia o Artigo: MARTINS, R.A. Fil. Hist. Biol. 4, 167 (2009). Também nos séculos XVIII e XIX, pelo Médico e Físico Italiano Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta. Pelo Filósofo, Cientista e Político Americano Benjamin Franklin, e muitos outros. Até hoje é usada, em experimentos para recolher gases.
A proveta que equipava a “Cuba de Van Helmont” era ainda uma proveta sem graduação volumétrica, e mais larga do que atual. era chamada, “jarra de gás ou jarra de Van Helmont”, era tipo esta.
A proveta graduada, volumétrica, parece ter sido inventada pelo Químico Celta, Britânico, Sir Humphry Davy, em 1800, para medir volumes de gases. DAVY, H. “Researches, Chemical and Philosophical, Chiefly Concerning Nitrous Oxide or Dephlogisticated Nitrous Air and Its Respiration.” Editor: J. Johnson, Londres, Inglaterra, Gráfica: Britts and Cottle, Bristol, Inglaterra, Págs 25, 63, 91, 163, 393 (1800).
E foi aperfeiçoada pelo Químico Francês Joseph Louis Gay-Lussac, para medir volumes precisos de gases, nos estudos pioneiros das “Leis dos Gases“, “Leis de Gay-Lussac“, da qual resultou seu clássico trabalho sobre as diluições do álcool etílico, culminando na “Escala Gay-Lussac, Graus GL“, ainda hoje usada. GAY-LUSSAC, C. An. Chim. Phys. 380 (1821). GAY-LUSSAC, C. “Instructions pour L’Usage de L’Alcoomètre Centésimal.” Collardeau, Paris, (1824).
A escala de Gay-Lussac substituiria a antiga, 1741, “Escala Cartier“, BAPTISTA, P.A. (2013). Link 43. 52.
Os alcoômetros são modificações dos densímetros, aerômetros, do Químico e Farmacêutico Francês Antoine Baumé. Link 53. 63. WISNIAK, J. Loc. Cit., veja no Item 10.
Uma modernização da proveta, que surgiu nos últimos 5 anos, é a proveta de forma baixa, uma proveta menos alta e com base mais larga e mais estável do que o padrão. Ela foi inventada pela companhia fotográfica Samigon, Japão, Link 73. hoje Argraph Corp., EUA, especialmente para uso em laboratórios de Química Fotográfica. Nesta imagem, algumas provetas desse tipo.
As provetas atuais, às vezes, são de plástico e não de vidro. Na Figura abaixo, provetas novas, de plástico, da marca Sanplatec Corp., Japão.
10. DENSÍMETROS:
Aproveitando que falamos dos alcoômetros, vamos ver a História dos densímetros.
Nós Químicos, os usamos para medir a densidade e/ou a concentração de soluções, solventes etc…
A densidade foi descoberta , links: 54, 55, 56, 57, pelo Filósofo, Físico, Matemático e Inventor Grego Arquimedes de Siracusa.
Em Química, costumamos usar a “Densidade” como sinônimo de “Massa Específica” e/ou “Gravidade Específica“. Na realidade, não são medidas idênticas. A Densidade de aplica a soluções ou misturas, já a Massa Específica se refere a uma propriedade específica e única de um corpo, composto ou substância. Gravidade Específica é o raporto entre a Massa Específica e a Densidade da água. Links: 58, 59, 60, 61,
Em um exemplo simples, o leitor irá entender. Álcool 70 é uma mistura de álcool- água. Ele tem Densidade igual a 0,8846 g/ml ou g/cm3. Álcool absoluto (Etanol puro, 100 %), dizemos que ele tem “Densidade“, mas na realidade tem Massa Específica, 0,7896 g/ml. E a Gravidade Específica, ou Densidade Relativa, é 0,79/1. Você entenderam. A Densidade se aplica a misturas, soluções etc…, já a Massa Específica é característica de cada substância.
O nome genérico do Densímetro é “Hidromêtro“. Ele foi inventado por Arquimedes e aperfeiçoado pela Filósofa, Matemática e Bibliotecária Grega Hipátia de Alexandria.
Embora inicialmente de metal e não de vidro, já eram de uso corrente nos laboratórios, antes de 1800. LUC, J.A.D. Phil. Trans. Roy. Soc. London, 68, 419 (1778).
Os Hidrômetros podem ser: Densímetros (para medir densidade ou massa específica); Alcoometros, para medir concentração de álcool; Sacarímetros, para medir concentração de açucar em xaropes e Aerômetros, para medir a densidade e a concentração de um soluto em uma solução, em uma determinada densidade. O que varia é a escala e a construção, massa, do instrumento.
Veja a imagem de cada um dos tipos de Hidrômetro: Densímetro, Alcoôlmetro, Aerômetro, Sacarímetro.
Como vimos, a diferença básica são as escalas. Existem inclusive, conjugados, tripla escala. Os densímetros tem escala em g/ml, os alcoômetros, em graus Gay-Lussac (GL) e Cartier, os sacarímetros em graus Brix (Bx) Link 65, e os aerômetros em graus Baumé (Bé). GAY-LUSSAC, C. Loc Cit.; CARTIER, Loc. Cit.; WISNIAK, J. Rev. CENIC Cienc. Quim.32, 177 (2001).
A escala Brix foi desenvolvida pelo Engenheiro e Matemático Alemão Adolf Ferdinand Wenceslas Brix, Foi inventada para usar em refratometria, mas foi modificada para poder usar em densidade também.
11. TERMÔMETROS:
Em laboratórios químicos, usamos muito os termômetros. Breve História do termômetros para laboratório.
Os antecessores dos termômetros foram os termoscópios, do Filósofo Natural, Físico, Matemático e Astrônomo Italiano Galileo Galilei (1542), depois melhorado por seu aluno, o Filósofo Natural, Físico e Matemático Italiano Evangelista Torricelli ( também inventor do barômetro). Veja uma réplica moderna de um Termoscópio de Galileo e Torricelli.
O Médico Italiano Santorio Santorii, ( em 1612), modificou o termoscópio, Links 66, 67, 68, 69, e o adaptou para uso médico (para medir a febre). Publicaria o trabalho em um livro, em 1632, ao comentar a obra do famoso Médico Italiano Cláudio Élio Galeno de Pérgamo. SANCTORII, S.; PILLEHOTTE, J. (Editor); PLAIGNARD. F.; CAFFIN, I. (Gráficos); “Commentaria in Artem Medicinalem Galeni. Libri III“, tradução livre do título: “Comentários Sobre a Arte Medicinal Galênica. Volume III“, Lyon, França, Vol. 3 (1632). KELLY, A. “The Scientific Revolution and Medicine.“, 1430-1700.” (2010).
Mas os termoscópios, baseados na observação da dilatação de um líquido, só mediam a temperatura comparativamente, ainda não eram termômetros.
Um termômetro usando ar como fluido de dilatação, foi inventado em 1617, pelo Médico, Ocultista e Alquimista Inglês Robert Fludd. FLUDD, R.; HOGART, R.; FERGUSON, J. (Editores) “De Philosophia Moysaica.” Pág. 14 (1638).
Outro termômetro, foi construído pelo Engenheiro Holandês Cornelius Jacobszoon Drebbel. Eram termômetros de ar, grandes , não portáteis e pouco práticos. Apesar que os termômetros de máxima e mínima modernos, são derivados do aparelho de Drebbel.
O termômetro de álcool, o primeiro termômetro prático, foi inventado em 1654, pelo Italiano, Grão Duque da Toscana, Ferdinando II de Medici. Ele modificou o termoscópio de Galileo, e fez uma escala, desse modo, criando o primeiro termômetro selado a álcool.
Em seus experimentos com a temperatura e a dilatação, compressão e volume dos gases, o Químico Irlandês Robert Boyle, aperfeiçoa o termômetro de álcool. Ver meu Artigo. BOYLE, R. Early English Books, “New experiments and Observations Touching Cold.” (1665). A ideia de melhorar o termômetro e calibrá-lo (1663), era sugestão de Robert Hooke, o mesmo que melhorou o microscópio. Veja este meu Artigo.
O termômetro de mercúrio foi inventado só em 1718, e melhorado em 1724, pelo Engenheiro, Físico e Vidreiro Alemão-Polonês (nasceu em Gdansk, Polônia, que na época, pertencia à Pomerânia, Alemanha) Daniel Gabriel Fahrenheit .
Ele calibrou o termômetro e fez a “Escala Fahrenheit“, até hoje usada nos países de língua inglêsa.
Em 1742, o Físico e Geofísico Sueco Anders Celsius inventou a “Escala, Graus, Celsius“, “Graus Centígrados“, que conhecemos no Brasil e usada em muitos outros países. CELSIUS, A. Proc. Roy. Swed. Acad. Scienc. 3, 171 (1742).
Originalmente, Celsius atribuia 100 graus ao gelo, e 0 graus ao ponto de ebulição da água, o inverso do que se usa hoje. Mas a escala 0-100, 0 graus para o gêlo, e 100 graus para a água fervendo, como se usa hoje, foi modificada pelo Físico Francês Jean Pierre Christin, 1742, e pelo Médico, Naturalista e Botânico Sueco Carl Nilsson Linneus.
Ele é Carl Von Linné, Carlos Lineu, o mesmo famoso, que identificou e classificou muitas plantas e animais. PRESTES, M.E.B.; OLIVEIRA, P.; GENSEN, G.M. Fil. Hist. Biol. 4, 101 (2009).
Outro padrão termométrico importante é o “Grau Kelvin“, temperatura absoluta, criada pelo Engenheiro, Matemático e Filósofo Natural, Irlandês de nascimento (que considerava a sí próprio, Britânico, Inglês) William Thomson , Lord Kelvin, THOMSON, W. “On an Absolute Thermometrical Scale.” Phil. Mag. 39, 100 (1848). Tradução do Artigo em Português, THOMSON, R. Rev. Bras. Ens. Fís. 29, 487 (2007). Link 67,
Merece destaque do ponto de vista Histórico, a antiga e obsoleta “Escala Réaumur“. 1730. Do Físico Francês René Antoine Ferchault de Réaumur. Artigo original de 1730. Segunda memória, de 1731. Ele havia aperfeiçoado o termômetro de álcool, em 1725, como mostra sua Monografia de 1732. BIREMBAUT, A. Rev Hist. Cienc. 302 (1958). TORLAIS, J. Rev. Ind. Scienc. 1 (1958). Links: 68, 69, 70.
Nós, Químicos, usamos muito termômetros de mercúrio, link 72, e os de álcool para baixa temperatura, mas agora existem muitos termômetros digitais, de baixo custo, “tipo espeto“, que são práticos, e também existem termômetros mira laser com medição infravermelha , Link 71. São bons para uso no laboratório, veja no Item 5, deste meu Artigo.
Continua na Parte 2.
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