História das Vidrarias e dos Utensílios do Laboratório Químico. Parte 3.

Autoria: Alberto Federman Neto, AFNTECH.

 Atualizado em 30 de Julho  de 2020.

Esta é a Parte 3, complemento, da Série de artigos sobre a História das vidrarias usadas nos laboratórios Químicos e Biológicos.

Vejam aqui a: Parte 1  e a Parte 2.

1. GRAL OU ALMOFARIZ:

A imagem que ilustra este Artigo, é um antigo almofariz de vidro alcalino comum, prensado, de 1918. Fonte da imagem: Antiques.com.

O gral,  é um utensílio  de laboratório usado para triturar sólidos. O nome antigo é almofariz, nome que prefiro.

O almofariz  deriva do pilão  e se estima que tenha 35000 anos.  Eram feitos de pedra, depois,  de ferro, bronze e vidro, mas agora são quase sempre de porcelana. Às vezes,   de vidro.

Os Romanos e os Gregos , assim como os Egípcios , começaram a usá-lo em  Farmácia e Medicina, para preparar medicamentos. O Médico e Alquimista Persa Abu Bakr Muhammad Ibn Zakariya Al-Razi, Razés, conhecia o gral e o usava.

O Gral aparece na Obra de Razés, ” Kitab al-Asrar.”, o “Livro dos Segredos.“. Tese de TAYLOR, G.M. “The Alchemy of Al-Razi. A Translation of the Book of Secrets.” (2009), atualizado (2019). A Obra original foi estudada, traduzida e republicada por vários Alquimistas. TAYLOR, G. Arab Stud. Quart. 32, 6 (2010). Link 1.

O Almofariz foi usado extensamente em Alquimia. MADRIGAL, M.,   DIMENTO, S. (Figuras) “Complete Alchemists Compendium.”. Por exemplo, na Figura 35, numa obra do Alquimista Alemão Johann Joachim Becher. BECHER, J.J; TAUBERI, J.D (Reedição) “Opuscula Chymica Rariora.” Editora: Norimbergae & Altorfi, Nuremberg. Alemanha, Edição de (1719).

Outro exemplo, o almofariz foi usado para moer materiais, como a chamada “Pedra Branca”, pelo Alquimista Inglês George Ripley, tal como citado em uma famosa e muito interessante (do ponto de vista de História da Alquimia) coletânea de velhos textos de Alquimia, coletânea esta, recolhida  pelo Editor, o Alquimista Inglês William Cooper, em 1684.

O Livro supra citado, contém obras traduzidas do Latim. do Alquimista da Nova Inglaterra, George Starkey (cujo pseudônimo era Eirenaeus Philalethes), do Belga Jean Baptiste Van Helmont, do Alquimista Italiano Bernardo de Treviso, do Alquimista Inglês Roger Bacon e outros, como o Inglês Hugh Plat….

Detalhes, veja este link e este. COOPER, W. (Editor); PHILALETHES, E.; VAN HELMONT, J.B.; TREVISAN, B.; RIPLEY, G.; BACON, R.; STARKEY, G.; PLAT, H. “Collectanea Chymica, A Collection of  Ten Several Treatises in Chemistry.” Editora  “Pelican in Little Britain“, Págs 49, 50, 114-120 (1684). Link 2.

A “Pelican in Little Britain” , era uma Sociedade Filosófica e Literária Cristã, sem fins lucrativos, do século XVII. Link 3. Link 4.

No trabalho do  provável Alquimista  Francês Nicolas Flamel, também há a menção de que os “corpos” (materiais) precisam ser reduzidos a pó (usaria um gral) , para se transformarem, ou se combinarem (em nomenclatura moderna, reagir).

Citando: FLAMEL, N. “Le Livre de Figures Hiéroglyphiques.” Editora Veuve M. Guillemot & S. Thiboust, Paris, França, Pág. 66 (1612).

& vertu aigre
admirable du poison de notre Mercure, qui met & résout
en pure poussière, voire en poudre impalpable, ce qu’il trou-
ve lui résister. Ainsi la chaleur agissant sur, & contre l’humi-
dité radicale métallique, visqueuse, ou oléagineuse, en-
gendre sur le sujet, la noirceur.

Minha tradução Livre, do Francês:

E a admirável virtude azeda (em Alquimia, ácida) do veneno do nosso mercúrio, se resolve, se se coloca em plena poeira. Veja, até em pó impalpável, para que o encontre resistindo. Assim o calor agirá sobre e contra, a umidade do radical metálico, viscosa ou oleaginosa, gerando sobre o material, o escurecimento.

Como estudioso de História da Ciência, tenho um exemplar de uma tradução do “Livro das Figuras Hieroglíficas.” para o Português. Exemplar pertencente ao Autor deste Blog: FLAMEL, N. “Livro das Figura Hieroglíficas.” Coleção Biblioteca Planeta, Editora Três (1973).

Um pouco de História sobre ele. Nicolas Flamel. Teria sido, no século XIV, um conhecido escritor, copista (transcrevia  e traduzia manuscritos), escrivão público, tabelião e livreiro Francês! E não seria pelo que se supõe, versado nas Artes laboratoriais!

Por isso, alguns estudiosos supõe que ele possa ter escrito, inventado, forjado, os pseudo originais em latim, e a sua tradução. A obra de Flamel seria então apenas uma obra  de ficção!

Mas em  todo o caso, Nicolas Flamel dizia ter mostrado na Espanha, a um sábio Judeu, um texto de Cabala e Alquimia, em Hebraico, que comprara, e o o Sábio teria traduzido para ele, para o Latim. Isso em 1370…  Flamel passaria a estudar a Alquimia em 1380, O “Livro das Figuras Hieroglíficas“,  Flamel o teria reinterpretado e publicado em 1399!

Porém os originais em Latim nunca foram achados, e a obra do “Livro das Figuras Hieroglíficas“, só seria publicado no século XVII, em Francês, em 1612! Também, estudiosos dizem que o “Livro das Figuras Hieroglíficas“ é muito parecido com uma obra de ficção Alemã sobre uma Mago Egípcio, o “Segredo Mágico de Abramelim, o Mago“.

Portanto, nem se tem certeza absoluta se realmente Flamel existiu (ou era um pseudônimo), se foi Alquimista, apesar de que alguns estudiosos dizem que existiu mesmo.

A própria, excelente Biblioteca Nacional da França, BNF,  possui Manuscritos e Obras de Flamel: “La Vraye Practique de Noble Science D’Alchymie.” Links: 19, 20, 21, 22,

Por exemplo, uma obra do Médico e Alquimista Polonês, ou Tcheco, Michael Sendivogius (1629, século XVII), “Tratado do Enxôfre.” citaria textos muito mais antigos, de Roger Bacon, do Rei Charles VI da França, ou mesmo  de Flamel. Ver ou Baixar esta Obra.

Mas o fato é que o trabalho de Flamel, ou atribuído a ele existe, foi escrito por alguém, que poderia ser Flamel,  e Flamel se tornaria o mais famoso Alquimista da França, no século XVII. E considerado verdadeiro… tão verdadeiro que até um grande Sábio, como o Influente Inglês Isaac Newton, lhe dá crédito:

Citando Newton, em: “The Chymistry of Isaac Newton” “Sententiae Luciferae et Conclusiones Notabiles”

“sulphur et mercurius, fixum et volatile, Serpentes circa caduceum, Dracones Flamelli.”

Tradução Automática do Latim:

“Enxôfre e Mercúrio, fixo e volátil, a serpente ao redor do Caduceu, os Dragões de Flamel;”

Mais uma citação do uso do almofariz em Alquimia. Novamente, o Alquimista Inglês George Ripley. Em sua obra, RIPLEY, J. “Treatise of Mercury and Philosopher’s Stone.”, “Tratado do Mercúrio e da Pedra Filosofal.”. Contida na Coletânea: HOUPREGHT, J. “Aurifontina Chymica“ (1680). Citação de. :

“make a gentle Fire for 12 hours: then take the Matter out of the Vessel, grind it well by it self, without the foresaid Water, then put it again into the Vessel with Water, and stop the Vessel close.”

Minha Tradução Livre:

aquecendo suavemente por 12 horas, e tirando o material do vaso, triturando-o bem, sem a água mencionada anteriormente. Então, recolocá-lo no vaso com água, e  não feche mais o vaso.”

No período do final da Alquimia e começo da Química, o almofariz é utensílio essencial nos laboratórios, veja a figura do laboratório alquímico, note em cima da bancada, em KISBY, F. “What Was Alchemy And Why Was It Important to Robert Boyle.” (2004).

Note que o Irlandês Robert Boyle, um dos primeiros Químicos (ou um dos últimos Alquimistas), Links: 4, 5, 6, 7, 8, usava bastante  almofarizes de madeira dura, mármore ou pedra. BOYLE, R.; RIVINTON, J.; RIVINTON, F.; et al., (Editores) “The Works of The Honourable Robert Boyle.“, Londres, Inglaterra, págs. 26, 421, 429, 449, 705 (1772).

O Inglês Michael Faraday usa muito o almofariz em seus experimentos. Ele cita (ex.págs 148-152), almofarizes de pórfido, ágata, madeira dura, ferro ou mármore. FARADAY, M. “Chemical Manipulation.” Editora John Murray, Londres, Inglaterra, 3a Ed., Págs. 41, 112, 124, 148-152, 168-185, 196, 214, 231, 294, 328, 333 (1842).

Também usa o almofariz, o  Farmacêutico e Químico Francês Guillaume François Rouelle, (1703-1770) ele foi um dos primeiros a classificar os sais neutros, diferenciar sais neutros de sais ácidos, e a diferenciar “corpos” (em nomenclatura moderna, substâncias) simples de compostos. LEICESTER, H.M.; KLICKSTEIN, H.S. “A Sourcebook in Chemistry – 1400-1900.” Pág. 79,  Edição (1952), Reimpressão (1968).

Em Alquimia Moderna, também. O Filósofo Templário e Alquimista Francês dos anos 20, Fulcanelli, (Pseudônimo de  Eugène Léon Canseliet, que dizia ser aluno de Fulcanelli), em sua obra “O Mistério das Catedrais.“, ele usa o almofariz. Veja nesta preparação do “Magistério“, “Magistère“.

Até o século XVIII, e mesmo depois , os almofarizes eram geralmente de metal, exemplo, almofariz de bronze, alemão, do século XVII, ou de pedra, de vidro, mas raramente de porcelana. Esses apareceram para uso em farmácia, após 1800.

Por exemplo, eis um antigo almofariz francês de farmácia, de porcelana e pistilo com cabo de madeira. Os pistilos com cabo de madeira, link 9, 10, 19.  por característica de fabricação, persistiram no século XX, até os anos 90. Como estes. Eu tenho alguns, e meu laboratório também.

Mas atualmente, o pistilo é mais resistente e o almofariz feito inteiramente de porcelana, inclusive o pistilo. Links: 11, 12, 13, 14, 15. 16. 17. 18.

2. PLACAS DE PETRI E OUTRAS VIDRARIAS USADAS EM BIOLOGIA:

Placas de Petri.

As placas de Petri foram desenvolvidas para cultivar microrganismos, em pesquisa biológica, Microbiologia, Medicina, Microscopia, mas atualmente são muito usadas também em Química, para secar sólidos, pesar substâncias etc…

Ela foi inventada pelo Médico e Bacteriologista Alemão Julius Richard Petri. PETRI, R.J. Central. Bakt. Parasit. 1, 279 (1887).

É uma modificação da Placa de Gelatina de Koch. KOCH, R. Brit. Med. J. 2, 453 (1884). Do Médico e Microbiologista Alemão Heinrich Hermann Robert Koch, descobridor do bacilo da tuberculose.JOUDELOWITCH, L.; DE MARIGNAC, E. (Orientador) “Etude sur L’Emploi de L’ Agar-Agar Pour Les Analyses Bactériologiques Quantitatives de L’Eau.” Tese de Doutorado em Medicina, Universidade de Genebra, Suiça, (1899).

Nesta imagem, veja placas de Petri modernas, de fabricação Alemã.

Cubas de Coloração:

Aproveitando que falamos de vidrarias usadas em área biológica, vamos ver a História das cubas horizontais e verticais, para coloração de lâminas de microscopia.

A cuba horizontal foi inventada por Schiefferdecker. SCHIEFFERDECKER, P. Zeit. Mikrosk. 3, 483 (1886). Citado por LEDERMANN, R.; RATKOWSKI, D. Archiv. Dermat. Syph. 28,353 (1894).

As verticais, foram inventadas por Hellendahl e Coplin. COPLIN, W.M.L. Science 6, 476 (1897).

Vejam a diferenças dos formatos de  Hellendahl e Coplin. Citadas por BEGEMANN, H.; RASTETTER, J. “Atlas of Clinical Hematology”, Págs. 11-29 (1989).

As Cubas de Schiefferdecker, Hellendhal e Coplin, são muito usadas em Microscopia. COSTA, P.M. “The Handbook of Histopathological Practices in Aquatic Environments.” Editoras Elsevier e Academic Press, Londres, Inglaterra, Págs; 30.114 e 252 (2018).

Para fixar, colorir etc… lâminas de microscópio, também podemos usar “Cilindros de Borrel“. Eu uso e tenho vários. Link 12. 13, 14. 15.

Muitas vezes, incorretamente chamados “Cilindros de Borel“. Link 16. São cubas cilíndricas, com tampa ou não, onde podemos mergulhar as lâminas.

Citado por RIVALIER, E.; SEYDEL, S. Ann. Parasit. Hum. Comp. 10, 444 (1932). Outras citações do “Cilindro de Borrel“; LAROUSSE, “Etude Biologique et Systématique du Genre Rhodnius stal.” Monografia (1927).

Foi inventado pelo Médico Francês Amédée Marie Vincent Borrel, aluno de Louis Pasteur e depois, assistente de Pierre Paul Émile Roux. BORREL, A. Ann. Inst. Pasteur 593 (1893).    ROUX, E.; BORREL, A. J. Comp. Pathol. Therap. 11, 121 (1898).

Junto com pesquisadores do Instituto Pasteur, Borrel estudou o bacilo da Peste Bubônica. YERSIN, A.E.J.; CALMETTE, A.; BORREL, A. Ann. Inst. Pasteur, 9, 589 (1895). GIRARD, M. Ann. Rev. Microbiol. 42, 745 (1988).

Na Imagem, um “Cilindro de Borrel” moderno:

Frasco de Roux:

O Frasco de Cultura  de Roux, é um frasco de fundo chato, com paredes laterais paralelas. Destinado a ser usado em posição horizontal, para cultura de microrganismos em presença de excesso de ar em grande superfície. E para fermentações. Hoje se usa também para cultura de tecidos vivos.

Inventado pelo  Médico e Bacteriologista  Francês Pierre Paul Émile Roux. CAVAILLON, J.M; LEGOUT, L. Microb. Infect. 21, 192 (2019).

Ele inventou esse frasco porque notou que culturas de microorganismos causadores da “Cólera dos Frangos” e do “Carbúnculo” eram atenuadas em presença de grande quantidade de ar. Isso levou às vacinas. ROUX, E.; YERSIN, A. Ann. Inst. Pasteur, 629 (1888). SIMONET, M.. “Feeillets de Biologie” (2018). SUDRE, R. Rev. D. Mond. 143 (1954). VALLERY-RADOT, P. Rev. D. Mond. 801 (1933). BERCHE, P. Clin. Microbiol. Infect. 18,  Supp. 5, 1 (2012). PASTEUR, L. Compt. Rend. Hebd. Seanc. Acad. Scienc. Paris, 91, 89 (1880).  PASTEUR, L.; CHAMBERLAND, M.; ROUX, P.P.E Compt. Rend. Hebd. Seanc. Acad. Scienc. Paris, 92 , 666 (1892).

No final do século XIX, os frascos de Roux começaram a entrar na prática do dia a dia do laboratório biológico. PARK, W.M.; WILLIANS, A.W. J. Exp. Med. 1, 164 (1896). BOKENHAN, T,J. Brit. Med. J. 2, 912 (1896).

3. FIO DE PLATINA E ALÇA DE KOLLE:

No Item 8, deste Artigo, vimos a História dos famosos “Ensaios de Chama“, isto é, ver as cores das raias de emissão de sais de metais, quando levados à chama de um “Bico de Bunsen“. Para fazer isso, usava-se em geral um fio de platina, inserido em um cabo feito com uma baqueta de vidro.

Veja no Artigo, que os primeiros ensaios de chama usavam lâmpadas de queima, um tanto complexas. Os primeiros ensaios de chama simples foram feitos pelo Químico e Fotógrafo Inglês William Henry Fox Talbot . Ele usou uma lâmina de platina. TALBOT, H.F. Edin. J. Scienc. 5, 77, 1826 .

O Químico Alemão Robert Wilhelm Eberhard Bunsen foi o primeiro a usar um fio de platina nos ensaios de chama, e também para aplicações elétricas. WENTRUP, C. Angew. Chem. Int. Ed. Artigo Aceito, (2020).

A “Alça de Kolle” ou “Agulha de Kolle” ,  é um cabo metálico, onde encaixa uma alça de platina, ou modernamente, de aço inoxídavel ou liga de níquel-cromo.

Cabos  e alças de Kolle, modernas.

Foi inventada pelo Médico e Bacteriologista Alemão Wilhelm Kolle. Ele era Assistente de Robert Koch em Berlim. Para inocular com mais facilidade microrganismos em placas ou tubos de cultura.

KOLLE, W.; HETSCH, H. “Die Experimentelle Bakteriologie und die Infektionskrankheiten” Tradução Livre do Título: “A Bacteriologia Experimental nas Doenças Infecciosas.” Editora Urban & Schwarezenberg, Berlim, Alemanha, 5a Ed., Vol. 1, Pág. 295 (1919). KOLLE, W.; WASSERMANN, A. “Handbuch de Pathogenen Mikroorganismen.” Tradução Livre do Título: “Manual dos Microrganismos Patogênicos.” Editora: Verlag Von Gustav Fischer, Jena, Alemanha, Vol. 4, Parte 1 (1904). KOLLE, W.; OTTO, R. Zeit. Hyg, Infekt. 41, 369 (1902).  HAVELBUG, W.  Pub. Healt. Rep. 17, 1863 (1902). WARNER, C.E. Epidemiol. Infect. 14, 360 (1914).

Modificação de “Alça de Kolle“: ATTENBERY, H.L.; FINEGOLD, S.M. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 20, 101 (1970).

Antes disso, se usava uma pipeta de Pasteur fina, ou o fio ou alça de platina, em um cabo de vidro. Utensílio difícil de montar, pois era preciso derreter a bagueta de vidro, e era  frágil.

É usada em Química também, Para fazer os ensaios de chama (como vimos neste Artigo); KIRCHOFF, G.; BUNSEN, R. Ann. Phys. Chem. 113, 22 (1861).

Também para os ensaios da “Pérola de Bórax” e da “Pérola de Sal Microcósmico“. Descobertas (1812) do Médico e Químico Sueco Jons Jakob Berzelius. BERZELIUS, J.J. “Larobook I Chemien.” (em Sueco), Várias edições (1808-1829). Tradução para o Alemão: BERZELIUS, J. J. WOHLER, F. (Tradutor) “Lehbuch de Chemie.” Editor: Arnold, Dresden, Alemanha (1825). Veja também Item 2, neste Artigo.

,Outras citações da pérola de bórax e de sal microcósmico: ROSE, H. “Qualitative Analysis of Inorganic Substances.” Editora: Richard and John E. Taylor, Londres, Inglaterra, págs. 24, 53, 57  e 59 (1844). BERZELIUS, J.J.; WHITNEY, J.D (Tradutor) “The Use of Blowpipe in Chemistry and Mineralogy.” Editor: William D. Ticknor, Boston, EUA, Págs. 37, 49, 53, 123, 128, 154, 189, 191 etc… (1845). BURCHARD, U. Miner. Rec. 25, 251 (1994).

 Para esses usos químicos, a platina, embora cara, Outro link, é melhor, pois é inatacável pelos reagentes químicos e suporta muito calor. Já para semear microorganismos, a alça de cromo-niquel, é melhor, por ser mais rígida.

4. PIPETAS E BURETAS:

Pipeta de Pasteur:

Inventada pelo Químico e Microbiologista Francês Louis Pasteur.

É uma pipeta efilada, com uma proteção de algodão.

Ao contrário do que se pensa, não foi inventada como conta-gotas,  (embora seja usada para isso ou para transferir líquidos), mas sim para transferir pequenas quantidades de caldos de cultura contaminados, com menos risco para o operador.

Pois líquidos eram pipetados com a boca! Mesmo eu, quando comecei a estudar Química, aprendí a pipetar com a boca…

Pasteur e seus assistentes usavam diluições sucessivas, para isolar as culturas puras e também para atenuar a virulência. CADDEDU, A. Hist. Phil. Life Scienc. 7, 87 (1985). LABERGE, J.E. Pub. Health Pap. Rep. 20, 101 (1894).

Veja a técnica da pipeta efilada, de Pasteur, na obra coletada pelo seu Neto, o Médico Francês Joseph Louis Pasteur Vallery Radot. VALLERY-RADOT, L.P. “Ouvres de Pasteur.” Masson et Cie., Paris, França, Vol. VI, pags.  189, 359, 371, 722 (1933).

Citação, Pág 359:

“un tube de verre effilé comme une aiguille, qu’on tremperait par la pointe seulement et qu’on porterait dans le bouillon, suffirait pour que, en quelques heures, ce liquide limpide renferme à profusion le petit organisme qui détermine la maladie et la mort.”

Minha tradução Livre, do Francês:

“Um tubo de vidro efilado como uma agulha, do qual se mergulha somente a ponta, no caldo. Isso é suficiente para que em poucas horas, esse líquido límpido contenha,  em profusão, o pequeno organismo que determina a doença e a morte.”

Nos últimos 20 anos,  tem surgido pipetas de Pasteur, feitas de plástico, graduadas ou não, já com a pera do conta gotas integrada na mesma peça. São práticas, eu gosto e uso. Podem ser descartáveis ou reutilizáveis.

Pipeta Graduada:

As pipetas graduadas dos Químicos. Entre os Biologistas, chamadas pipetas sorológicas. PINTO, J.R.  Rev. Cienc. Element. 3, 091 (2015). Links: 23, 24, 25 , 26, 27, 28.

As pipetas são bastante antigas. 

A Pipeta graduada foi inventada , junto com uma bureta primitiva, para uso em Química Analítica, pelo Farmacêutico e Químico Francês François Antoine Henri Descroizilles, em 1791, ele a melhorou até 1806, e a chamou de Bertolímetro.

DESCROIZILLES, F.A.H.  Opúsculo: “Notices sur l’Alcalímetres e Outres Tubes Chimico-Metríques.” 6 Ed. (1850). Link 29. Edição de (1818). DESCROIZILLES, F.A.H. J. Art. Manuf. 256 (1795). DESCROIZILLES, F.A.H. Ann. Chim. 60,17 (1806). LÉRUE, J.A. “Notice sur Descroizilles.” Gráfica CH F. Lapierre, Rouen , França, Pág. 10, (1875). TERRA, J.; ROSSI, A.V. Quím. Nova 28, 166 (2005).

Os nomes “pipeta” e “bureta” foram dados pelo Químico Francês Joseph Louis Gay-Lussac, em 1824. GAY-LUSSAC, J.L. Ann. Chim. Phys. 26, 162-170 (198-206 no documento digital) (1824).

Em seu livro de técnicas de laboratório, o Físico e Químico Inglês Michael Faraday já ensinava a graduar tubos de vidro, para fazer provetas e pipetas graduadas. FARADAY, M. “Chemical Manipulation.” Editora John Murray, Londres, Inglaterra, Págs: 67, 76  (1842).

Bem mais recente, o descobridor da Penicilina,  o Médico Escocês Alexander Fleming, discutia, em 1924, a precisão das pipetas. FLEMING, A. Brit. J. Exp. Pathol. 5, 148 (1924).

Bureta:

Vimos a História das pipetas.

A bureta tambem foi inventada por Descroizilles, DESCROIZILLES, F.A.H. J. Art. Manuf. 256 (1795) , em 1791, e usada para dosar álcalis, soda ou potassa, e chamada por ele de Alcalímetro.

Desse modo, pode-se considerar Descroizilles,  dentre outros, como um dos pioneiros da Volumetria e da Titulação. OLIVEIRA, I.T et al., Quím. Nova, 41, 933 (2018). TERRA, J.; ROSSI, A.V. Quím Nova, 28, 166 (2005).

A bureta foi modificada (1824 e 1828), pelo Químico Francês Joseph Louis Gay-Lussac. GAY-LUSSAC, J.L. Ann. Chim. Phys. 39, 337 (1828). GAY-LUSSAC, J.L. Ann. Chim. Phys. 26, 162 (1824). Veja

A bureta de Gay-Lussac, e as modificações de Geissler (do  Físico e Vidreiro Alemão Johann Heinrich Wilhelm Geissler) e de Pool, não se pareciam em nada com as atuais buretas. Pareciam um cilindro graduado, com um Bico. MOHR, Loc Cit., Páginas 20-28, no documento digital, 49-55. POOL, F.V. J. Am. Chem. Soc. 7, 20 (1885).

Veja nesta imagem, uma bureta de Gay-Lussac,  digitalizada de um livro antigo, meu. Livro, exemplar pertencente ao Autor deste Blog: ENGEL, R.;  “Traité Élémentaire de Chemie.” Editora J.B. Bailliére et Fils, Paris, França, Parte II, Pág. 328 (1896). Para comprar um exemplar deste livro .

Veja também: ENGEL, R.; MOITESSIER, J. “Traité Élémentaire de Chemie Biologique, Patologique et Clinique.”, Editora J.B. Bailliére et Fils, Paris, França, Pág 76 (1897).

A bureta no formato atual, como os Químicos a conhecem hoje, foi inventada pelo Farmacêutico e Químico Alemão Karl Friedrich Mohr. Publicada em (1855). MOHR, K.F. “Lehrbuch Der Chemisch-Analytischen Tritrimethode.” Tradução Livre do Título: “Manual dos Métodos Titulométricos em Química Analítica.” Editora: Druck e Verlag, F. Vieweg e Filho, Braunschweig, Alemanha, Parte 1 (1855). Outra edição, de (1877).

Como não havia como construir uma torneira de vidro com facilidade, a bureta de Mohr, tinha, para controlar a saída do líquido, um tubo de borracha não vulcanizada, fechado pela “Pinça de Mohr“, que ele também inventou, ou por uma “Pinça de Hofmann” (August Wilhelm von Hofmann). Ainda existem esses utensílios, as pinças de Mohr e Hofmann.

Veja as buretas de Gay-Lussac, Geissler e Mohr, e suas diferenças No Livro do Químico Alemão Carl Ramigious Fresenius. FRESENIUS, C.R. Edição em Inglês, “A System of Instruction in Quantitative  Chemical Analysis.” Editora John Wiley & Sons, New York, EUA, Págs 26 a 32 (1879).

Mohr também foi o primeiro a usar padrões primários em Química Analítica, e descobriu uma forma estável (não sensível ao ar) de sulfato ferroso, o sulfato duplo de ferro (II) e Amônio, “sulfato de ferro amoniacal” o “Sal de Mohr“.

Mais sobre Mohr, veja o Item 7, deste Artigo.

Junto do também Alemão Jacob Volhard, são os principais modernizadores da Análise Volumétrica, em todas as suas variações: Alcalimetria, Acidimetria, Iodimetria, Permanganometria, Argentimetria, Volumetria de Precipitação etc….

Pipeta Volumétrica e Balão Volumétrico:

A pipeta de volume exato e constante, pipeta volumétrica. Abaixo, uma da marca Assistent, Alemanha. São de alta qualidade, eu tenho uma.

Também é uma invenção de Mohr. MOHR, Loc Cit. Páginas 30-32, 57-59 no documento digital, (1877).

Assim como o balão volumétrico. (1855).  MOHR, Loc Cit. Página 43, 69 no documento digital, (1877). 

Durante um tempo, o balão volumétrico foi sugerido ser cilíndrico, como uma proveta com tampa. SUTTON, F. “A Systematic Handbook of Volumetric Analysis.” Editora John Churchill & Sons, Londres, Inglaterra, Pág 11 (1863). Edição de (1876).

O balão volumétrico esférico, ou arredondado com fundo chato, com uma boca  longa e estreita, parecido com o balão volumétrico atual,

é uma forma recomendada pelo Químico Analítico Alemão Carl Remigius Fresenius. FRESENIUS, C.R. Edição em Inglês, “A System of Instruction in Quantitative  Chemical Analysis.” Editora John Wiley & Sons, New York, EUA, Pág 244 (1879). Nos tempos antigos, a marca de enrase volumétrica, era medida e gravada manualmente! FISCHER, L.A.  J. Am. Chem. Soc. 20, 912 (1898).

Uma modificação antiga, que caiu em desuso, com a boca larga, é o “Balão de Kohlrausch“, de boca mais larga , era usado para dosar açucares redutores. KOHLRAUSCH, F.; ROSE, Zeit. Physical. Chem. 12U, 1221 (1893).

Balões volumétricos novos são geralmente com tampa, mas antigos, não tinham tampa.

 

Filtrar um material, para pesá-lo quantitativamente, com fins de determinação analítica (Gravimetria), já aparece no trabalho, de 1540, do Alquimista, Pirotécnico e Metalurgista Italiano Vannoccio Vincenzio Austino Luca Biringuccio. BIRINGUCCIO. V.; NAVO, C.T. (Editor), “Pirotechnia. Ei Dieci Libri Della Pirotechnia.” Livro 4, Pág. 66, Edição de (1558).

Papel de Filtro:

Para filtrar, todos sabem. os químicos usam no funil, o papel de filtro.

Ao que parece,  papel foi usado pela primeira vez para filtrar, pelo Químico Francês Nicolas Lémery . No século XVII. LÉMERY, N.; D’HOURY, L.C. (Editor) “Cours de Chymie.” Monografia impressa, Paris, França, Pág. 29 e muitas outras, (1675). Em forma de PDF. Ele usa um papel poroso (Papier Gris, papel cinza). Lémery  é citado, a partir de uma tradução inglêsa, na obra: PARTINGDON, J.R. “History of Chemistry.” Editora: MacMillan, Londres, Inglaterra, Vol. 3, Pág 41 (1962).

No  começo do século XIX, papel para filtrar já é comum. PARKES, S. “A Chemical Catechism.” Editora: Allen Lackington, Londres, Inglaterra, 2a Ed., Pág 593 (1807).

Para filtrar mais rápido, é bom usar papel de filtro pregueado.

Teria sido inventado pelo Químico Francês Marcellin Pierre Eugène Berthelot, Outro link, porque este observava, em seu trabalho demora nas filtrações. Ele cita essa demora em muitas páginas, procure por “Filtre” nesta obra: BERTHELOT, “Chimie Organique Fondée Sur La Synthése.” Editora: Mallet-Bachelier, Paris, França, reimpressão, 1966, de Culture e Civilization, Bruxelas, Bélgica (1860).

Preguear o papel parece ter sido uma ideia, baseada na costura de roupas, da Esposa dele, Sophie Caroline Niaudet Berthellot. Por isso, o fato passou à História como “As Pregas de Madame Berthellot“.

Berthelot usa um papel poroso, papel mataborrão, por isso, é o inventor do papel de filtro moderno. BERTHELOT, M., SAINT-GILLES, P. “Recherches sur les Affinités de la Formation e la Décomposition de Éthers.” Editora: Mallet-Bachelier, Paris, França, Vol. 1, Pág 11 (1862).

Essa ideia do papel poroso para filtrar, iria influenciar o Químico Austríaco  Ernst Mahler, que inventou as toalhas descartáveis de papel.

Papeis de filtro pregueados já são bem usados no final do século XIX. FORBES, E.B.; MANGELS, C.E.; MORGAN, L.E. J. Agric. Res. Ann. Rpt. 1888, 197 (1889). Republicado em (1917).  FRIEDBURG, L.H. J. Am. Chem. Soc. 12, 83 (1890).

O papel de filtro endurecido e mais resistente, lavado e livre de impurezas minerais, papel de filtro quantitativo, para Química Analítica, foi desenvolvido por lavagem do papel de filtro comum, com ácido nítrico. FRANCIS, E.E.H J. Am. Chem. Soc. 47, 183 (1885).

Rápidamente, em poucos anos, era comercial e usado em Química Analítica. DEFREN, G. J. Am. Chem. Soc. 18, 749 (1896).  HANDY, J.O. J. Am. Chem. Soc. 22, 31 (1900).

Voltando aos funis,  veja abaixo, que mudar a posição do papel de filtro e usar funis raiados, melhora a filtração. AVERY, Loc. Cit. e HEHNER e RICHMOND, Loc. Cit.

O funil analítico raiado de haste longa, com ângulo calibrado a 58 , ou 60 graus. A calibração do ângulo é uma patente da companhia outrora Americana, e agora, Alemã, Kimble – DWK, Duran-Wheaton-Kimble. ZARBO, G. Patente Americana US2321639A, depositada em (1939), publicada em (1943).

A haste longa, em funis de vidro, já era citada por LÉMERY, loc. cit., (1675). Mas as raias, foram introduzidas em (1868). AVERY, C.E. Am. J. Pharm. 200 (1868). e melhoradas em 1888, por Químicos Alemães. HEHNER, O.; RICHMOND, H.D. Analyst, 13, 2 (1888). Seriam patenteadas dez anos depois. GRUBE, C.O. Patente Americana US628935A (1899).

Assim, temos o funil analítico de haste longa e raiado, planejado para rápida filtração, que nós , os Químicos usamos muito. MELOAN, C.E. J. Chem. Educ. 58, 73 (1981).

O uso dele é recomendado desde o início do século XX. CLARKE, H.T., J. Chem. Educ. 4, 1009 (1927). VÁRIOS AUTORES, “Methods of Soil and Plant Analysis.” Editora: US Department of Agriculture, Washington, EUA, Págs 3, 4, 17, 20, 21 (1949).

Acelera a filtração. IQBAL, S.A.; SATAKE, M.; MIDO, Y.; SETIII, M.S. “An Introduction to Analytical Chemistry.” Editora: Discovery Publishing House, Nova Délhi, Índia, Pag. 16 (1999), Segunda reimpressão (2003).

Funis de Decantação ou Separação:

As decantações e separações de líquidos, principalmente em quantidade alta, eram feitas com complicados utensílios, na Alquimia  muito antiga, seja ela Bizantina, Grega ou Judaica. GASTER, M. “Alchemy.” Jewish Encyclopedia, (2011).

Mas no século XVII, já existem decantadores e funis. Volte às Figuras do Livro, LIBAVIUS, A. “Alchymia.” loc. cit. (1606). Note que as figuras E, F e G, são vasos de decantação ou separação, tipos primitivos de funis de separação.

O funil de separação esférico, como conhecemos hoje, ao que consta, aparece pela primeira vez, em 1826, no livro do Químico Industrial Inglês Samuel Parkes.  PARKES, S. “The Chemical Catechism.” Editora: Baldwin, Cradock and Joy, Londres, Inglaterra, 12a Ed., Págs; xxxii-xxxv, No. 47 (1826). Veja a figura 47.

Numa edição anterior, de 1818, ele cita a separação de líquidos, fluidos, de densidade diferente mas usando não um funil, mas uma vidraria alquímica, chamada “Tritorium“. PARKES, S. “The Chemical Catechism.” Editora: Baldwin, Cradock and Joy, Londres, Inglaterra, 8a Ed.. Pág 586 (1818). Assim como na  2a Edição, Pág 606 (1807).

O “Tritorium” era um vaso alquímico, inventado pelo Alquimista e Farmacêutico Inglês Robert Dossie, em  1758. HENDRICKSEN, M. (2017). DOSSIE, R.. NOURSE, J. (Revisor e Editor) “The Elaboratory Laid Open, or The Secrets of Modern Chemistry and Pharmacy.” Londres, Inglaterra, Págs. 30, 92, 95, 96 (1758). Ele também cita, na página 31, o uso de papel para filtrar, como o fizera LEMERY, Loc. Cit., (1675).

Um Funil de Separação, embora cilíndrico, e não em formato esférico, aparece na Obra de Berzelius, traduzida por Wohler, que já citamos aqui. Item 3. BERZELIUS & WOHLER, Loc. Cit.

Em Alemão, Funil de Separação se  chama “Scheidetrichter” . Vendo na edição menos antiga, de (1831): BERZELIUS, J.J.; WOHLER, F. (Tradutor), “Lehrbuch der Chemie.“, Editora Arnold, Dresden, Alemanha, Vol 4, Pág. 270 (278 no documento digitalizado) (1831).

Edição de (1808), em Sueco: BERZELIUS, J.J.; NORDSTRON, H.A. (Editor) “Larbok I Chemien.“, Estocolmo, Suécia (1808).

De acordo com: SCHINDLER, H. J. Chem. Educ. 34, 528 (1957). ele demorou  para atingir comercialmente o formato clássico, esférico, dos funis separadores atuais.

O Químico Escocês Andrew Ure,  em 1834, usa um “funil” para separar uma camada aquosa de uma de éter (uma extração), mas não detalha como seria esse funil. URE, A. Phil. Trans. Roy. Soc. London 124, 577 (1834).

A Física de que um formato esférico seria bom para um funil de separação, é demonstrada pela pesquisa do Químico e Físico Inglês Frederick Guthrie, em seus estudos sobre a natureza do comportamento físico das gotas de líquidos, mas ele não usa um finil separador. GUTHRIE, F. Proc. Roy. Soc. London, 13, 444 (1864).

Um funil de separação simples, que é feito de funil comum, acoplado (através de um tubo de borracha) a uma torneira, aparece no livro: ABEL, F.A.; BLOXAM, C.L. “Handbook of Chemistry.” Editora: Blanchard & Lea, Filadélfia, EUA, Pág 93, Fig. 52 (1854). Mas ele já cita o funil esférico, com tampa, na mesma página.

Um funil de separação esférico, bem parecido com os atuais, é usado por dois famosos químicos, o Alemão August Wilhelm Von Hofmann (descobriu o formol e os quaternários de amônio e industrializou muitos corantes) e o Francês  August André Thomas Cahours (um dos pioneiros da Síntese Orgânica). HOFFMANN, A.W.; CAHOURS, A. Phil. Trans. 147, 575 (1857).

Por exemplo, um funil de separação cilíndrico, parecido com nossos funis adicionadores, aparece no artigo: STRUTT, R.J. Proc. Phys. Soc. London 23, 66 (1910).

Embora o funil esférico seja usado, nos últimos anos o funil de separação comercial preferido, é geralmente, o de formato pera, Funil de Squibb.

O Funil de Squibb foi inventado em 1868, pelo Farmacêutico Americano Edward Robinson Squibb, fundador do laboratório  farmacêutico Squibb, depois Merrel-Squibb, hoje Bristol-Meyers-Squibb. Para ser usado como percolador, para extrair plantas medicinais com álcool. SQUIBB, E.R. Am. J. Pharm. 40, 1 (1868).

Era eventualmente usado e citado, ex 1918-1949, mas não era usual.  BICKFORD, C.F. J. Am. Pharm. Assoc. 38, 356 (1949). NORTHRUP, Z. Ind. Eng. Chem. 10, 624 (1918).  GRIFFIN, E.L. J. Am. Chem. Soc. 45, 1648 (1923).

Funis de Buchner e de Hirsch e Vidrarias Relacionadas.

Tem interesse Histórico as “Unhas de Willstatter“.

Não são mais usadas, mas até os anos 80 do século XX, ainda se usava. CROMBIE, L.; HOLLOWAY, S.J. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1383 (1985). SMITH, K.M.; KEYRES, L.A. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 2329 (1983). Eu usei.

Hoje são pouco encontradas, tão pouco que muitos Químicos e estudantes, não sabem mais o que é uma “Unha de Willstatter“. Elas  não são mais encontradas com facilidade, nem comercialmente e nem na internet.

São pequenas cavilhas ou cunhas de vidro,  em forma de gotas ou pinos, que se colocavam na haste de um funil comum. Em cima da peça de vidro, se colocava uma rodela de papel de filtro, cortada com um vasador.

Eram usadas para filtrar pequenas quantidades de sólidos por gravidade, ou com um vácuo muito leve. O líquido escoava pelo funil, deixando o sólido,  quantidades de miligramas, sobre o papel.

Foram inventadas pelo Químico Alemão Richard Martin Willstätter , para filtrar e isolar pequenas quantidades de enzimas, pigmentos de plantas, alcalóides , hematoporfirinas e  derivados de clorofila,  compostos que ele estudava. WILLSTATTER, R.M. J. Am. Chem. Soc. 37, 323 1915). WILLSTATTER, R. Justus Liebigs Ann. Chem. 380, 177 (1911).

A “Unha de Willstatter”  foi inspirada como uma simplificação do microfiltro e do extrator de Emil Diepolder. HAAS, W. ; EDER, R. (Orientador). “Tese de Doutorado“, Zurique, Suíça. Editora: Emil Haim & Co, Viena, Áustria e Leipzig, Alemanha (1930). DIEPOLDER, E. Ber. Dtsch. Chem. Gessel. 32, 3514 (1899). Ibid. 35, 2816 (1902). Ibid. 44, 2498 (1911). FISCHER, O.; DIEPOLDER, E,; WOLFEL, E. J. Prakt. Chem. 109, 59 (1925). DIEPOLDER, E. Ber. Dtsch. Chem. Gessel. 30, 1797  (1897).

Veja a Figura, em A, no Artigo: STOCK, J.T. J. Chem. Educ. 69, 822 (1992). Veja também: STOCK, J.T.; FILL, M.A. J. Chem. Educ. 30, 296 (1953). STOCK, J.T.; FILL, M.A. J. Chem. Educ. 31, 144 (1954). WYATT, Analyst, 840, 122 (1946). POTTER, C. et al. Ann. Ap. Biol. 45, 361 (1957).

Um funil de porcelana, com placa perfurada também de porcelana, para filtração a vácuo, é o “Funil de Hirsch“:

Uma invenção do Químico Industrial Alemão Robert Hirsch, patenteada em (1888).

No mesmo ano, uma modificação publicada do Funil de Hirsch se tornaria muito famosa e importante: O Funil de Buchner, a mais usada das vidrarias para filtração á vácuo.

Inventado pelo Químico Industrial Alemão  Ernst Buchner, em (1888). Ambos, Buchner e Hirsch,  HIRSCH, R. Chem. Zeit. 12, 340 (1884), BUCHNER, E. Chem. Zeit. 12, 1277 (1888). são citados por:  JENSEN, W.B. J. Chem. Educ. 83, 1283 (2006).

Existem também funis de placa porosa de vidro sinterizado. Erroneamente, como este , às vezes são chamados de “Funil de Buchner” ou  “Cadinho de Buchner“. Mas o correto seria dizer “Funil de Gooch” e “Cadinho de Gooch“.

Funis e cadinhos de Gooch, Inventados pelo Químico Americano Frank Austin Gooch.  GOOCH, F.A. Am. Chem. J. 2, 247 (1880). Citado por: THORNTON Jr. W.M.; SMITH J.G. Ind. Eng. Chem. An. Ed. 9, 95 (1937).

Inicialmente era um cadinho de platina com placa perfurada. O conhecido hoje, cadinho de Gooch, em porcelana, foi inventado por CALDWELL, G.C. J. Am. Chem. Soc. 13, 105 (1891).

Para o leitor entender a confusão dos nomes…. Esses utensílios de laboratório, com o nome correto. Figura 1, é um “Funil de Gooch”, Figura 2 é um “Cadinho de Gooch” e Figura 3,  outro modelo de “Funil de Gooch”.

 

 

 

 

 

São todos apetrechos de laboratório químico, usados principalmente em Química Analítica, Análises Gravimétricas.

6. APARELHOS:

História de Alguns aparelhos, isto é, algumas das vidrarias pré-montadas e seus inventores.

Aparelho de Kipp:

Usado para obter gases em grande quantidade. Como hidrogênio, gás sulfídrico, cloro, arsina, gás carbônico, cloreto de hidrogênio, oxigênio etc…

Durante muitos anos,  décadas de 70 e 80, considerado obsoleto, mas voltou a ser usado quando os Químicos precisam sempre preparar todo dia, grandes quantidades, sempre do mesmo gás.

Básicamente o aparelho funciona reagindo um sólido, na forma de pedras, como pirita, sal, hipoclorito de cálcio, galena, blenda, calcita, mármore, com um ácido. O gás é recolhido através de uma torneira.

Inventado pelo Farmacêutico, Inventor e Comerciante de aparelhos científicos, Holandês, Petrus Jacobus Kipp. ( 4 modelos, de 1840-1844). Veja: SNELDERS, H.A.M. Rev. Hist. Pharm. 212, 3 (1972).

O aparelho de Kipp é uma modificação e melhoramento do aparelho que produzia arsina, do Químico Inglês James Marsh (1). MARSH. J. Edin. New Phil. J. 21, 229 (1836). MARSH, J. Trans. Soc. Inst. London. 51, 66 (1836).

Modernização para arsina,  é o aparelho do  Químico Alemão Heinrich Willhelm Ernst Gutzeit. GUTZEIT, H. Pharm. Zeit. 24, 263 (1879). Outro Link.Uma figura do aparelho de Gutzeit de dois estágios. Aparelho de Gutzeit clássico.

Atribuir a descoberta a outro Químico Alemão, Max Adolf Gutzeit (como neste link e neste) é um erro histórico.

Outras modernizações, o aparelho de Sanger-Black. SANGER, C.L.; BLACK, O.F. Proc. Am. Acad. Scienc. 43, 295 (1907). Outro Link. Outro Link. E o de NADEAU, G. Can. Med Assoc. J. 66, 489 (1952). Esquema do aparelho de Sanger-Black, IGORS, E. (2014). KINNIBURG, D.G.; KOSMUS, W. Talanta 58, 165 (2002).

O Aparelho de Kipp aparece citado no Livro do Químico e Vidreiro Inglês John Joseph Griffin, inventor do copo de Griffin, o “béquer” moderno, da forma atual. Veja Item 8, no Artigo da Parte 1. GRIFFIN, J.J. “Chemical Recreations, a Popular Manual of  Experimental Chemistry.” Editado pelo Autor, 10a Ed., Vol. 2, Pág 617, 529 no documento digital, (1860).

Extrator de Soxhlet:

Um aparelho usado para extrair sólidos contínuamente, usando um solvente em ebulição. Eu gosto e uso bastante.

Inventado pelo Químico Alemão Franz Ritter Von Soxhlet. Em 1879. SOXHLET, F.R. Dingler’s Polytech. J. 232, 461 (1879). JENSEN, W.B. J. Chem. Educ. 84, 1913 (2007).

Aparelhos de Dean-Stark e Clevenger:

Um aparelho usado para destilação azeotrópica, remover água como azeótropo, para deslocar  o equilíbrio de uma reação e completá-la. Por exemplo para preparar um éster. KEUSCH, P. (2005). Esquema de um “Aparelho de Dean-Stark“.

Inventado em 1920, pelos Químicos Americanos Ernest Woodward Dean e David Dewey Stark. DEAN, E.W.; STARK, D.D. Ind. Eng. Chem. 12, 486 (1920).

Baseado no “Aparelho de Dean-Stark“, ou modificação dele, mas com outra função, usado para extrair óleos essenciais de plantas, é o “Aparelho de Clevenger“. Foto de um.outro. PERINO, S. et al., Molecules 24, 2734 (2019).

Inventado pelo Químico Americano  Joseph Franklin Clevenger. CLEVENGER, J.F. J. Am. Pharm. Assoc. 17, 345 (1928). ST-GELAIS, A. (2014).

Aparelho de Abderhalden, ou Pistola de Abderhalden:

“Pistola de Abderhalden”, um aparelho de vidro (foto de uma), especialmente montado para secar substâncias químicas a vácuo, aquecido pela ebulição de um solvente. Esquema:

 

Usada para secar bem compostos em pequena quantidade. Exemplo em minha Área de Pesquisa: HERMANN, W.A. EDELMANN, F.T. Synth. Method. Organomet. Inorg. Chem. 6 (2014).

É muito eficiente, eu usei muito.

A “Pistola de Abderhalden” teria sido “plagiada”, isto é inventada não por ele, mas por um de seus alunos, mas em todo o caso, oficialmente…

Invenção do Médico, Fisiologista e Bioquímico Suiço Emil Abderhalden. Seu trabalho foi  sempre muito controverso, por suspeitas de fraude , erros e falta de rigor científico, e por suas claras ligações com o Nazismo e o Antisemitismo!. DEICHMANN, U.; MULLER-HILL, B. Nature, 393, 109 (1998).

Também foi nventor de um teste de Gravidez clássico, baseado em uma “Teoria das Enzimas Protetoras”, mas que nem sempre funcionava, não era reprodutível!. ABDERHALDEN, E. “Abwehrfermente.” Tradução Livre do Título: “Fermentos Protetores.” Editora Verlag Von Julius Springer, Berlim, Alemanha (1914).

Veja MOSES, A. Mem. Inst. Osvaldo Cruz, 6, 143 (1914). BAHN, S. et al., Archiv. Clin. Psych.40, 2 (2013). KUTSCHERA, U. Nature, 446, 136 (2007). OESPER, E. J. Chem. Educ.14, 237 (1937). GUTMAN, J.; DRUSKIN, S.J Med. Rec. 84, 99 (1913).

7. OUTRAS VIDRARIAS e APARELHOS:

Tubo de Thiele:

Hoje existem muitos aparelhos automáticos ou semi automáticos, para medir pontos de fusão e ebulição. A amostra é colocada dentro em um capilar de vidro (aparelhos de capilar), links: 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 41,  ou entre duas lamínulas de microscópio, e aquecido em uma placa quente (aparelhos de placa), links: 36, 37, 38, 39, 40.

Antes de vermos os métodos antigos, uma breve História desses aparelhos modernos. O tipo que usa capilar, deriva de um aparelho de 1938. WAGNER, E.C.; MEYER, J.F. Ind. Eng. Chem. An. Ed. 10, 584 (1938).

Enquanto o de placa, foi inventado em 1936, pelo Farmacêutico  e Farmacologista Austríaco Ludwig Kofler e sua esposa, a Mineralogista Austríaca Adelheid Kofler. KOFLER, L.; KOFLER, A. “Mikroskopische Methoden in der Mikrochemie.”, Emil Hein & Company, Berlim, Alemanha (1936), citado por KOFLER, L. Mikrochem. Ver. Mikrochim. Acta , 36, 283 (1951).

O casal Kofler modificou o aparelho de ALBER, H. Mikrochemie, 14, 219 (1934). Os primeiros aparelhos para medir com precisão, pontos de fusão e ebulição eram bastante complexos e problemáticos, quase não eram usados. QUIGGLE, D.; TONGBERG, C.O.; FENSKE, M.R. Ind. Eng. Chem. An. Ed., 6, 466 (1934). WALSH, W.L. Ind. Eng. Chem. An. Ed. 6, 468 (1934).

Veja também KUHNERT-BRANDSTATTER, M. Pur. App. Chem. 10, 133 (1965).

Mas voltemos a tempos mais antigos. Os pontos de fusão e ebulição começaram a ganhar importância, e a serem medidos e discutidos em Química e Física, por volta de 1800. Link 42. CHANG, H. Sci. Prog. 91, 219 (2008).

Os pontos de fusão e ebulição característicos das substâncias, até por volta de 1935, eram geralmente medidos manualmente, aquecendo a amostra sólida, ou destilando o líquido  e medindo a temperatura com um termômetro. WASHBURN, E.W.; READ, J.W. J. Am. Chem. Soc. 41, 729 (1919). MORTIMER, F.S. J. Am. Chem. Soc. 44, 1416 (1922). COTRELL, F.G. J. Am. Chem. Soc. 41, 721 (1919).

No Item 11, na Parte 1, desta Série, eu discuti brevemente a História dos termômetros e das escalas termométricas.

Um dos utensílios que se usava início do século XX, para medir pontos de fusão e ebulição, era o  “Tubo de Thiele“, de vidro, com um braço lateral projetado para um aquecimento lento e controlado:

O tubo continha um banho de óleo vegetal (o melhor é o de caroço de algodão), glicerina ou óleo de silicone, era adaptado a um termômetro e um tubo capilar, com a amostra cujo ponto de fusão ou ebulição se queria medir. O aparelho era aquecido pelo braço lateral, e a temperatura aumentava lentamente. Veja no esquema. Links: 29, 30, 31, 32, 33.

Inventado em 1907, pelo Químico Prussiano (a região pertencia à Alemanha, mas hoje pertence a Polônia) Friedrich Karl Johannes Thiele. THIELE, J.  Ber. Dtsch. Chem. Gessel. 40, 996 (1907).

Thiele também descobriu os ciclopentadienetos , chamados “Sais de Thiele“.  Compostos organometálicos aromáticos reativos (tema do meu Doutorado) de 6 elétrons e 5 carbonos. Imagine um benzeno, sem um carbono e um hidrogênio. THIELE, J. Ber. Dtsch. Chem. Gessel. 33, 666 (1900). FRITZ, H.P. Adv. Organomet. Chem. 239 (1964).

Uma variante do “Tubo de Thiele” é o “Tubo de Dennis“. DENNIS, L.M. Ind. Eng. Chem. 12, 366 (1920). Uso do Tubo de  Denis, UNCLE, A.L. (2017), no Blog de HOSSENFELDER, S. “Backreaction.” (2017).

Uma simplificação sem usar capilar, é o “Aparelho de Blank“. BLANK, E.W. Ind. Eng. Chem. An. Ed. 5, 74 (1933).

Alambique de Femel, ou Fernel:

 Chamado erroneamente, “Alambique de Femel“, o correto seria dizer, “Alambique de Fernel“.

Um aparelho inteiriço de vidro, acoplado a um frasco (que hoje é um erlenmeyer).  inventado para fazer medicamentos alcoólicos, por destilação. Imagem de um “Alambique de Fernel” moderno.

Inventado pelo Médico e Alquimista  Francês Jean  François Fernel (1497-1558). Fernel está citado em várias páginas, na Obra: BROCK, W.H. em: BYNUM, W.F.; PORTER, R. (Editores) “Companion Encyclopedia of History of Medicine.” Editora: Routledge, Londres, Inglaterra, Vols. 1 e 2 (1997). Também em: FYE, W.B. Clin. Cardiol. 20, 1037 (1997). E em: VASSE, J. Rev. Hist. Pharm. 148, 281 (1956).

Nos dias atuais, é ocasionalmente usado para fazer pequenas quantidades de bebidas destiladas, ou para recuperar solventes.

Um Alambique de Fernel antigo pode ser visto, na página 123, deste catálogo muito interessante, que mostra muitas vidrarias e aparelhos antigos de um Museu da Universidade Complutense de Madrid, Espanha. SOMOZA, D.V; VEGA, M.R.; SÁNCHEZ, M.M. “Catálogo de Material Antiguo de Física & Química, del Museo Bartomé Cossio.” Madrid, Espanha, (2009). Acesse e poderá ver muitas vidrarias diferentes.

8. HISTÓRIA DAS JUNTAS ESMERILHADAS:

Encerrando o Artigo, uma breve História de uma peça de vidraria, componente de muitos aparelhos e montagens no laboratório Químico. a “Junta Esmerilhada“.

Nos tempos da Alquimia, e mesmo depois disso, não era usual, unir, prender as peças de grês ou a vidraria das montagens usadas nos dispositivos do laboratório de Química. Veja as imagens deste antigo livro de Química de 1810. Veja PARKES, Loc. Cit.,Pág. da Capa,(1807).

Isso podia causar vazamentos de vapor e não condensação, nas destilações, por exemplo. Por isso, se lançava mão de apetrechos, técnicas e dispositivos que minimizavam esse problema.

Alguns exemplos: Podia-se lançar mão de vasos de destilação, com uma grande superfície exposta aos ar frio, que esfriava e melhorava a condensação. Também usar “Pelicanos” (na Parte 1, Item 4, veja o que são Pelicanos), ou usar uma serpentina com um grande tubo, que funcionava como um grande “condensador a ar”. Veja esses exemplos em: MUIR, M.M.P. “The History of Alchemy and the Beginnings od Chemistry.”   Editora: Hodder & Stoughton, Londres, Inglaterra, Figs. IX-XV, págs. 90-95 (1902).

Eventualmente, para evitar perdas, se selava o vaso de reação, herméticamente ou com um selo de mercúrio. MUIR, loc. cit. págs 80, 81, 90, 91, Figs. VI-VIII.

Esses tubos longos como condensadores a ar, seriam usados até o séculos XVI e XVII. Veja por exemplo FIGURAS  da obra do Alquimista Alemão Hieronymus Brunschwig. BRUNSCHWIG, H.”Liber de Arte Distillandi. Simplicia e Composta.” (1509 a 1532), e também alambiques com várias cucúrbitas e pelicanos modificados, do  Mago, Filósofo Natural e Alquimista Italiano Giambattista Della Porta, Giovanni Battista Della Porta. PORTA, G.D. “De Distillatione.” (1608).

Quando as aparelhagens de vidro foram introduzidas (veja Parte 1), nos séculos XVII e XVIII. MONTANA, V. (2019), o escape dos vapores dos solventes era evitado usando retortas com tubo de saída compridos . veja as Figuras, links: 43, 44, 45, 46, 47, 48.

Ou balões de boca longa e estreita. Por exemplo, Lavoisier os usava. Links 49, 50 . Químicos, vários do século  XVII e XVIII, links 51, 52, 53, 

Rolhas de Cortiça e Borracha:

Lavosier parece ter sido  um dos primeiros, no século XVIII, que usou rolhas de cortiça em Química.

Nas obras: LAVOISIER, A.L.; DUMAS, J.B.; GRIMAUX, E.; FOUQUÉ, F.A (Editores) “Ouvres de Lavoisier.“, Imprimerie Imperialle, Paris, França Vol. I, (1862 a 1893), e  LAVOISIER, A. L. “Traité Élémentaire de Chemie.” Chez Couchet, Paris, França, Vol. II (1789), e LAVOISIER, A.L.;, Ibid, Vol III, (1789), ampliado e republicado por FOURCROY, A.F.; GUYTON DE MORVEAU, L.B. como: “Nomenclature Chimique.” Chez Couchet, Paris, França (1789). Há várias menções a rolhas de cortiça (“bouchons de liège“). e Figuras, como na Pág 282, Planche IV, Fig. 1.

As rolhas de cortiça são usadas por outros Químicos do Século XVIII, como Joseph Priestly,  Link 54, Humphry Davy, link 55.

Embora no início, em 1800, as rolhas de cortiça  ainda sobressaiam, na metade do  século XIX , já se popularizam as rolhas de borracha em Química, como podemos ver a figura, na obra do Químico Alemão Friedrich August Kekulé Von Stradonitz, o mesmo da estrutura do benzeno. KEKULÉ, A.; ENKE, F. (Editor) “Organischen Chemie Oder Chemie Der Kohlenstoffvenbindungen.” Tradução Livre do Título: “Química Orgânica ou Química dos Compostos de Carbono.“, Erlangen, Alemanha, Vol. 1, Pág. 409 (1861).

Note que além das rolhas de borracha, já aparece um dos condensadores de destilação de  Justus Von Liebig, como vimos na Parte 2 desta série, Item 10.

Juntas Esmerilhadas:

Vimos na Parte 2, Item 2, que as rolhas de vidro esmerilhado já existiam no  final do século XIX e início do século XX, em frascos de perfume, e são de origem francêsa. Mas não eram padronizadas (o tamanho), e porisso,  não sendo intercambiáveis, só serviam para tampar frascos e funis. LAPA, J.I.F. “Memoria sobre o Estudo Industrial e Chimico dos Trigos Portugueses.” Editora: Typographia da Academia, Lisboa, Portugal (1865).

Não havia ainda juntas esmerilhadas padrão, por exemplo, em 1912. ALLYN, L.B. “Elementary Applied Chemistry.” Editora Ginn and Co., Boston, EUA (1912). Usava-se aquecer e dobrar tubos de vidro, e ajustá-los  com rolhas de borracha perfuradas. PATTERSON Jr., G. “Manual de Química Experimental.” Editora: Imprensa Nacional do Panamá (1920).

As juntas esmerilhadas, agora são muito usadas, e são padronizadas internacionalmente.  Vários tipos, mas as mais usadas são as esféricas e as cônicas. As juntas de padrão Europeu são mais curtas, ( ex. 24/29) e as Americanas, mais longas. Há normas Brasileiras: ABNT-NBR-ISO-383 (2008).

Os tamanhos de juntas cônicas de padrão americano, mais comuns, para o uso nos laboratórios químicos, são pequena (14/20), média (24/40) e a grande, 29/42.

A padronização das  juntas esmerilhadas cônicas é uma patente da Corning, de 1939. KAYE, M.H. Patente Americana, US2154574A (1939). As esféricas, pelo que consegui localizar, são do mesmo ano. RUBENS, S.M.; HENDERSON, J.E Rev. Scient. Inst. 10, 49 (1939).

As juntas esmerilhadas já eram eventualmente pouco usadas, nos laboratórios químicos, nos anos 40-60, nos EUA, QUIN, L.D.; GREENLEE, R.D. J. Chem. Educ. 31, 518 (1954), SMITH, A.F. Patente Americana, US2946606A (1957), e Europa: França, DAUNT, J.G. et al. J. Chem. Phys. 15, 759 (1947),  Alemanha, GULDNER, W.G.; BEACH, A.L. An. Chem.22, 366 (1950). Grécia,

Mas mesmo nos anos 60,  ainda não eram tão comuns. Não aparecem neste livro de 1963. PIMENTEL, G.C. “Chemistry, an Experimental Science.” Editora Freeman,  São Francisco, EUA (1963).

Na Inglaterra, juntas esmerilhadas intercambiáveis já eram pesquisadas e  eventualmente usadas, mesmo antes da sua completa internacionalização, graças ao trabalho do Químico Inglês Arthur Israel Vogel. Do Instituto Politécnico de Woolwich, atual Universidade de Greenwich Londres, Inglaterra. GERMAN, W.L.; VOGEL, A.I. J. Chem Soc. 912 (1935). GERMAN, W.L.; VOGEL, A.I. Analyst, 62, 271 (1937).

Ele ficaria famoso no Mundo inteiro, pelo seu excelente livro, o “Textbook“, muito conhecido como “Livro do Vogel“, até hoje um clássico da Química Orgânica Preparativa, e usado pelos Químicos, como guia para protocolos para preparar muitos compostos orgânicos.

No Livro, ele já recomenda o uso das juntas esmerilhadas. Terceira Edição: VOGEL, A.I. “Textbook of Practical Organic Chemistry.” Editora: Longman, Londres, Inglaterra, 3a ed., Págs. 229 a 233 (1956), Reimpressão de (1974). Há uma edição em Português, a reimpressão de (1990). Uma edição mais nova: VOGEL, A.I. (Autor Original); FURNISS, B.S.; HANNAFORD, A.J.; SMITH, P.W.G.; TATCHELL, A.R. (Revisores), “Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry.” Editora: Longman Scientific & Tecnical, Londres, Inglaterra, 5a ed., Págs. 125-199 (1989). 4a Edição. Outro Link da 5a Edição.

Nos livros modernos, as juntas esmerilhadas já são de uso corrente. HARWOOD, L.M.; MOODY, C.; PERCY, J.M. “Experimental Organic Chemistry. Standard and Microscale.” Editora: Blackwell Science, Malden, EUA, 2a Ed., (1999), reimpressão de (2003).

Em caso de necessidade, pode-se fixá-las com uma presilha ou grampo. Era comum usar uma presilha de aço, ou uma pinça de mola regulável. Um grampo Clipox,  Mas agora o mais usado é o “Clip de Keck“, uma pinça plástica inventada em 1981 e patenteada em 1984: KECK, H. Patente Americana, US4442572A (1984). KECK, H. Patente Alemã, D294330 (1985). Modificação: KECK, H.W. Patente Americana, US4793636A. Do Químico Alemão Hermann Wilhelm Keck.

No Brasil, as juntas esmerilhadas demoraram bastante a  chegar. Pois não eram  ainda comuns nem em alguns países  da Europa, como a Espanha. e eram caras, bem caras.

Observe que em 1967, ainda é muito comum montar as aparelhagens de laboratório químico, com rolhas de borracha. CALDAS, H.E.; REGO, F.P. Pesq. Agropec. Bras. 2, 65 (1967).

Um dos pioneiros a usar juntas esmerilhadas, em pesquisa, no Brasil foi o Farmacêutico  Austríaco, naturalizado Brasileiro Roberto Wasicky, no final da década de 60. WASICKY. R.D.; AKISUE, G. Rev. Fac. Far. Bioq. 5, 2 (1969), citado por:  WASICKY, R. Rev. Bras. Farmacog. 2-3-4, 211 (1989). Veja: FERRO, V.O. Rev. Bras. Farmacog. 14, 1 (2004).

Eu comecei a estudar Química (Liceu Eduardo Prado) em 1971, mas brincava com Química desde 1962. Eu não via juntas esmerilhadas. Usávamos rolhas de borracha furando com um furador de rolhas, era bem trabalhoso. Hoje, é possível até comprá-las já perfuradas.

Fui ver e usar juntas esmerilhadas só no curso de graduação, Licenciatura e Bacharelado (Universidade Mackenzie), entre 1974-1978. Na minha Pós-Graduação, (Instituto de Química da USP) 1980-1986, já era prática corrente o uso das juntas esmerilhadas.

Atualmente, as juntas esmerilhadas são usadas sempre, em pesquisa, mas mesmo em aulas, nos laboratórios didáticos, de ensino. BIEBER, L.W. Quím. Nova 22, 605 (1999).

Veja: ALMEIDA, R.K.S.;  MARTELLI, C.; DIAS, G.H.M.; SILVA, J.C.A. Quim. Nova, 37, 164 (2014). O fotoreator descrito por Almeida et al. é um melhoramento de um aparelho que eu desenvolví. FEDERMAN NETO, A.; SILVA, F.C.; DIAS, C.A.E.; DALTIN Jr., N.; VICHENEWSKI, V.; BONILHA, J.B.S. BORGES, A.D.L. Acta Scient. Technol. 24, 1591 (2002).

De fato, nos dias de hoje, mesmo para laboratórios pequenos ou amadores, o uso de juntas esmerilhadas é muito mais prático que o de rolhas. CRISTINA, “Diário de um Laboratório.” (2009).

E as juntas são fabricadas no Brasil, ou adquiridas da China   ou da Europa, em custo razoável. A diferença de preço entre um condensador com juntas e um sem juntas , não é muito grande.

Portanto pode-se considerar que no laboratório de Química moderno, mesmo que amador, não compensa mais trabalhar com as rolhas de borracha.

Fabricantes de juntas esmerilhadas, nacionais: Amitel, Laborglass, Laborquimi, RBRVidros, Satelit, Internacionais: DWK (Duran-Wheaton-Kimble), Alemanha, Kontes-Kimble-Chase, EUA, Western-Glass, Canadá, Schott-Kimax, Alemanha, Scientific Glass, Inglaterra, ChemGlass, Inglaterra, Carl Roth, Alemanha, Assistent, Alemanha.VMGlass, EUA. Jinan TYK, China, Pegasus, EUA, etc…

As juntas esmerilhadas precisam ser lubrificadas, para não engripar. O mais moderno e comum agora, é usar graxa de silicone. Outro Link. Mais outro link. Lubrificantes antigos: lanolina, Apiezon, lanolina com parafina, etc…

Mas eu gosto de usar vaselina pura de farmácia, óleo mineral (vaselina líquida), óleo de rícino ou glicerina, porque são mais fáceis de eliminar do produto de reação, do que o silicone. Outros autores também gostam de glicerina. Se não quiser lubrificar, pode passar fita de Teflon.

Uma junta engripada pode se soltar usando vários métodos , link 54. ex., com cera de abelha derretida. WHITAKER, G.C. J. Chem. Educ. 44 , 678 (1967).

Mas a  antiga empresa suiça Fluka, hoje Honeywell, Outro link, mais outro link,  tinha um procedimento, dizendo que uma solução concentrada de hidrato de cloral (tricloracetaldeído) em metanol, solta juntas esmerilhadas presas. “Ground Joint Separation Aid Schliff-Auf Fluka“. outro link.Outra fórmula recomendada, do livro Chemist’s Companion,  Link 55, é hidrato de cloral, com glicerina, ácido clorídrico e água.

9. CONCLUSÃO:

Com este Artigo, terminamos a série sobre a História das vidrarias e utensílios do laboratório químico.

Na Parte 1, História das vidrarias da época da Alquimia, fornos, vidro, porcelana, cadinhos, bicos Bunsen e assemelhados, pelicanos, balões de reação, destiladores, tubo de ensaio, béquer e assemelhados, proveta, densímetros e termômetros.

Na Parte 2, poderão ver a História dos frascos de reagentes e amostras, Erlenmeyers e assemelhados, Kitassatos, balões de destilação, balões modificados, vidraria de Schlenk, cálices graduados e copos de precipitação, frascos lavadores e lavadores de gás, condensadores, colunas de fracionamento.

Nesta Parte 3, História do Gral ou almofariz, placas de Petri, cubas de microscopia, alça de Kolle e fio de platina, frasco de Roux, pipetas de todos os tipos e buretas, balões volumétricos, funis de filtração de todos os tipos, papel de filtro, funis de separação, aparelhos montados como Kipp, Dean-Stark e Clevenger, tubo de Thiele, alambique de Fernel e juntas esmerilhadas.