Ingen-Housz - Experiments upon vegetables - 1779 | fL | +

12 May, 2026

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1 Dedica e fondamenti scientifici del trattato di Ingenhousz sull’aria e la vegetazione

La prefazione di Jan Ingenhousz alla sua opera del 1779 è al tempo stesso un commosso atto di riconoscenza personale e una lucida introduzione a una nuova frontiera della scienza: lo studio dell’aria e del suo legame con il mondo vegetale. Il testo si apre con una lunga lettera dedicatoria, pervasa da un sentimento che l’autore stesso inquadra in una severa cornice filosofica:

“The ungrateful, conscious of his misbehaviour, and looking upon his benefactor as upon a judge who has pronounced a just and severe sentence upon him, endeavours to find reason for breaking off with him; while his benefactor, looking upon the ungrateful as upon a monster unworthy of his regard, is induced to shut, for the future, his heart against others.” – (fr:7) [L’ingrato, consapevole del suo comportamento scorretto e guardando al suo benefattore come a un giudice che ha pronunciato su di lui una sentenza giusta e severa, si sforza di trovare una ragione per rompere con lui; mentre il suo benefattore, guardando all’ingrato come a un mostro indegno del suo riguardo, è indotto a chiudere, per il futuro, il suo cuore contro gli altri.]

Per Ingenhousz, dichiarare il proprio debito è un dovere morale: “No man upon earth can have stronger reasons for a due sense of gratitude, than I acknowledge to you.” – (fr:8-10) [Nessun uomo sulla terra può avere ragioni più forti per un dovuto senso di gratitudine di quante io ne riconosca a voi.] L’oggetto di tale gratitudine è un illustre protettore – identificabile con Sir John Pringle, Presidente della Royal Society – che lo ha sostenuto offrendogli amicizia, consigli e una raccomandazione decisiva presso la casa imperiale d’Austria. Le corti sovrane, decimate dal vaiolo, cercavano un medico in grado di praticare l’inoculazione:

“These August Sovereigns, after having suffered so many repeated losses by that dreadful disease the Small-pox, resolved at last to check that terrible havock in their illustrious Family, and ordered their Ambassador to send to their Court a physician from this island, capable of fulfilling the important trust of saving, by means of inoculation, the remainder of the Royal Offspring, which had as yet escaped the infection.” – (fr:25-27) [Questi Augusti Sovrani, dopo aver subito tante ripetute perdite a causa di quella terribile malattia che è il Vaiolo, decisero infine di arginare quella terribile strage nella loro illustre Famiglia, e ordinarono al loro Ambasciatore di inviare alla loro Corte un medico da quest’isola, capace di adempiere l’importante compito di salvare, per mezzo dell’inoculazione, il resto della Prole Reale, che era ancora sfuggita al contagio.]

Il benefattore, consultato sulla scelta della persona adatta, “proposed me without hesitation, and thus opened […] to me a wide door to emoluments and honours” – (fr:28-29) [propose me senza esitazione, e così mi aprì un’ampia porta verso emolumenti e onori]. Ingenhousz attribuisce ogni vantaggio tratto da quell’incarico prestigioso all’amicizia del suo protettore: “whatever advantage or reputation I have acquired from such a flattering appointment, I derive it all from your friendship.” – (fr:30-31) [qualunque vantaggio o reputazione io abbia acquisito da un incarico così lusinghiero, lo derivo interamente dalla vostra amicizia.] L’intera dedica si configura come “the only, though small, return I can make you; the only way by which I can publicly shew, that the unsolicited favours so generously bestowed upon a foreigner […] have made so strong an impression on my mind as no time is able to weaken.” – (fr:21-23) [l’unico, benché piccolo, contraccambio che posso farvi; l’unico modo con cui posso pubblicamente mostrare che i favori non sollecitati, così generosamente concessi a uno straniero, hanno impresso nella mia mente un segno così forte che nessun tempo potrà indebolire.]

A questa testimonianza personale segue l’ingresso nell’argomento scientifico. L’autore rileva come l’aria non sia mai stata oggetto di tanta attenzione quanto in quegli anni:

“The common air, that element in which we live, that invisible fluid which surrounds the whole earth, has never been so much the object of contemplation as it has in our days: it never engaged so much the attention of the learned as it has of late years.” – (fr:37) [L’aria comune, quell’elemento in cui viviamo, quel fluido invisibile che circonda l’intera terra, non è mai stata così tanto oggetto di contemplazione come ai nostri giorni: non ha mai impegnato tanto l’attenzione dei dotti come negli ultimi anni.]

La posta in gioco è la vita stessa, perché “the most active poisons which are known do not so quickly destroy the life of an animal as the want of air, or the breathing of it when it is rendered highly noxious.” – (fr:39) [i veleni più attivi che si conoscano non distruggono la vita di un animale così rapidamente come la mancanza d’aria, o la sua respirazione quando è resa altamente nociva.] L’autore introduce quindi l’idea, centrale nel suo lavoro, che le piante, sotto l’influsso della luce, riparano i danni inflitti all’aria dalla respirazione animale, ma in altre circostanze possono esse stesse avvelenarla mortalmente:

“It will appear in this work, that those very plants, which, influenced by the light of the sun, repair the injury done to this fluid by the breathing of animals, and by many other causes, may, in different circumstances, poison so much this very element, as to render it absolutely unfit for respiration, and, instead of keeping up life, to extinguish it in a moment.” – (fr:40-44) [Apparirà in quest’opera che quelle stesse piante, le quali, influenzate dalla luce del sole, riparano il danno arrecato a questo fluido dalla respirazione degli animali e da molte altre cause, possono, in circostanze diverse, avvelenare a tal punto questo stesso elemento da renderlo assolutamente inadatto alla respirazione e, invece di sostenere la vita, estinguerla in un istante.]

Il punto di partenza sono le scoperte di Joseph Priestley, che aveva dimostrato come una pianta potesse correggere l’aria viziata dalla combustione. Ingenhousz confessa: “I was struck with admiration” – (fr:54-55) [fui colpito da ammirazione] leggendo il discorso con cui Sir John Pringle, nel novembre 1773, aveva premiato Priestley presso la Royal Society. In quel discorso, Pringle aveva dipinto un affresco della provvidenza in cui ogni vegetale concorre a purificare l’atmosfera:

“From these discoveries,” says he, “we are assured, that no vegetable grows in vain, but that, from the oak of the forest to the grass in the field, every individual plant is serviceable to mankind; […] In this the fragrant rose and deadly night-shade cooperate: […] And if ever these salutary gales rise to storms and hurricanes, let us still trace and revere the ways of a beneficent Being, who not fortuitously, but with design, not in wrath, but in mercy, thus shakes the waters and the air together, to bury in the deep those putrid and pestilential effluvia which the vegetables upon the face of the earth had been insufficient to consume.” – (fr:63-66) [«Da queste scoperte», egli dice, «siamo assicurati che nessun vegetale cresce invano, ma che, dalla quercia della foresta all’erba del campo, ogni singola pianta è utile al genere umano; […] In questo la rosa fragrante e la mortale belladonna cooperano: […] E se mai queste salutari brezze si levano in tempeste e uragani, rintracciamo e riveriamo ancora le vie di un Essere benefico, che non fortuitamente, ma con disegno, non in collera, ma in misericordia, scuote così le acque e l’aria insieme, per seppellire negli abissi quegli effluvi putridi e pestilenziali che i vegetali sulla faccia della terra erano stati insufficienti a consumare.»]

Tra i contributi di Priestley, Ingenhousz ne isola due di eccezionale rilievo. Il primo è l’aria deflogisticata (l’ossigeno), un fluido in grado di prolungare la vita animale di cinque volte rispetto alla miglior aria comune, scoperto a partire da sostanze insospettabili come il mercurio calcinato e il precipitato rosso. Il secondo è la proprietà dell’aria nitrosa di interagire con l’aria comune in misura della sua purezza. Priestley stesso, con “candour and modesty” – (fr:79) [candore e modestia], aveva giudicato con scetticismo l’utilità pratica di quel test:

“When I first discovered the property of nitrous air as a test of the wholesomeness of common air, I flattered myself that it might be of considerable practical use; […] but I own, that hitherto I have rather been disappointed in my expectation from it.” – (fr:80-81) [«Quando scoprii per la prima volta la proprietà dell’aria nitrosa come test della salubrità dell’aria comune, mi lusingai che potesse essere di considerevole utilità pratica; […] ma confesso che finora sono rimasto piuttosto deluso nelle mie aspettative al riguardo.»]

Ingenhousz, invece, avendo adottato il metodo migliorato dell’Abbé Fontana, ribalta quel giudizio. Ritiene che con strumenti accurati e una procedura rigorosamente uniforme si possa misurare la purezza dell’aria con la stessa precisione con cui un termometro misura la temperatura, registrando persino le variazioni quotidiane dell’atmosfera con uno scarto di appena un cinquantesimo:

“I even think with the Abbé, that, by using convenient and accurate instruments, and by observing to the greatest nicety all the manoeuvres of the operation constantly in the same way, we may with as much precision judge of the degree of purity of common air, as we now are able to judge of its degree of heat and cold by a good thermometer.” – (fr:86) [Penso anzi con l’Abbé che, usando strumenti convenienti e accurati, e osservando con la massima esattezza tutte le manovre dell’operazione costantemente nello stesso modo, possiamo giudicare con tanta precisione il grado di purezza dell’aria comune, quanto siamo ora in grado di giudicare il suo grado di caldo e freddo con un buon termometro.]

L’elemento davvero nuovo, però, è l’aver dimostrato che il regno vegetale è subordinato a quello animale e viceversa: “the air, spoiled and rendered noxious to animals by their breathing in it, serves to plants as a kind of nourishment.” – (fr:88) [l’aria, guastata e resa nociva agli animali dalla loro respirazione, serve alle piante come una sorta di nutrimento.] Restava aperta la domanda su come questa facoltà delle piante venisse attivata, e Ingenhousz, nel presentare il suo lavoro, non pretende di aver svelato l’intero meccanismo, ma di aver fatto un passo ulteriore e aperto una via in quel “mysterious labyrinth.” – (fr:68) [misterioso labirinto.]

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2 Le piante e l’aria: la scoperta del ruolo della luce solare nella purificazione dell’atmosfera

Il brano, tratto dall’opera Experiments upon Vegetables (1779) di Jan Ingenhousz, comunica i risultati di un’indagine sperimentale che segnò una svolta nella comprensione dei rapporti tra vegetali e aria. Contrariamente a quanto indicato dagli esperimenti di Priestley, secondo cui le piante correggevano l’aria viziata nell’arco di sei-dieci giorni, Ingenhousz osservò che il processo è molto più rapido e dipende esclusivamente dalla luce solare, non dalla semplice vegetazione. L’autore passa in rassegna una serie di fenomeni che anticipano la scoperta della fotosintesi e della respirazione vegetale, distinguendo nettamente il comportamento benefico delle piante esposte al sole da quello nocivo che esse manifestano nell’oscurità o all’ombra. Il testo costituisce una testimonianza diretta del metodo sperimentale settecentesco e della formulazione di concetti chiave sulla produzione di «aria deflogisticata» (ossigeno) e sull’inquinamento dell’aria da parte di piante, fiori, radici e frutti.

2.1 La correzione rapida dell’aria e il ruolo della luce

Ingenhousz apre con la constatazione che le piante non hanno semplicemente la facoltà di migliorare l’aria in sei-dieci giorni, bensì compiono questa funzione in poche ore, sotto l’influsso del sole:

“I was not long engaged in this enquiry before I saw a most important scene opened to my view: I observed, that plants not only have a faculty to correct bad air in six or ten days, by growing in it, as the experiments of Dr. Priestley indicate, but that they perform this important office in a compleat manner in a few hours; that this wonderful operation … is by no means owing to the vegetation of the plant, but to the influence of the light of the sun upon the plant.” – (fr:154) [Non ero impegnato da molto in questa indagine quando una scena della massima importanza si aprì alla mia vista: osservai che le piante non solo hanno la facoltà di correggere l’aria cattiva in sei o dieci giorni, crescendo in essa, come indicano gli esperimenti del Dr. Priestley, ma che svolgono questo importante ufficio in modo completo in poche ore; che questa meravigliosa operazione … non è affatto dovuta alla vegetazione della pianta, bensì all’influenza della luce del sole sulla pianta.]

2.2 L’elaborazione e l’emissione di aria deflogisticata

L’autore precisa che le piante possiedono una sorprendente facoltà di elaborare l’aria che contengono – e che presumibilmente assorbono dall’atmosfera – trasformandola in «aria deflogisticata reale e fine» (ossigeno). Esse la riversano continuamente nell’ambiente, contribuendo a rendere l’aria più adatta alla vita animale:

“I found that plants have, moreover, a most surprizing faculty of elaborating the air which they contain, and undoubtedly absorb continually from the common atmosphere, into real and fine dephlogisticated air; that they pour down continually, if I may so express myself, a shower of this depurated air, which, diffusing itself through the common mass of the atmosphere, contributes to render it more fit for animal life.” – (fr:155-156) [Scoprii che le piante hanno, inoltre, una facoltà sorprendentissima di elaborare l’aria che contengono, e che senza dubbio assorbono continuamente dall’atmosfera comune, in aria deflogisticata reale e fine; che esse versano continuamente, se così posso esprimermi, una pioggia di quest’aria depurata, la quale, diffondendosi nella massa comune dell’atmosfera, contribuisce a renderla più adatta alla vita animale.]

2.3 La dipendenza dalla luce e le condizioni dell’operazione benefica

L’operazione non è affatto continua. Ha inizio soltanto dopo che il sole è apparso sopra l’orizzonte «per un certo tempo» e ha preparato le piante; essa era stata interrotta durante il buio della notte:

“that this operation is far from being carried on constantly, but begins only after the sun has for some time made his appearance above the horizon, and has, by his influence, prepared the plants to begin anew their beneficial operation upon the air, … which was stopped during the darkness of the night.” – (fr:157-159) [che questa operazione è ben lungi dall’essere condotta in modo costante, ma comincia soltanto dopo che il sole si è mostrato per qualche tempo sopra l’orizzonte e, con la sua influenza, ha preparato le piante a iniziare di nuovo la loro operazione benefica sull’aria, … la quale era stata interrotta durante il buio della notte.]

L’intensità del processo è proporzionale alla limpidezza del giorno e all’esposizione diretta alla luce; le piante all’ombra di edifici o di altre piante non producono aria buona, ma al contrario emettono aria dannosa:

“that this operation of the plants is more or less brisk in proportion to the clearness of the day, and the exposition of the plants more or less adapted to receive the direct influence of that great luminary; that plants shaded by high buildings, or growing under a dark shade of other plants, do not perform this office, but, on the contrary, throw out an air hurtful to animals, and even contaminate the air which surrounds them.” – (fr:159-162) [che questa operazione delle piante è più o meno vivace in proporzione alla limpidezza del giorno e all’esposizione delle piante più o meno adatta a ricevere l’influenza diretta di quel grande luminare; che le piante ombreggiate da alti edifici, o che crescono sotto l’ombra scura di altre piante, non svolgono questo ufficio, ma, al contrario, emettono un’aria dannosa per gli animali e contaminano perfino l’aria che le circonda.]

L’attività benefica diminuisce verso la fine del giorno e cessa del tutto al tramonto, salvo poche piante che prolungano questo impegno un po’ più a lungo. Inoltre l’ufficio non è svolto dall’intera pianta, ma soltanto dalle foglie e dai gambi verdi che le sostengono:

“that this operation of plants diminishes towards the close of the day, and ceases entirely at sun-set, except in a few plants, which continue this duty somewhat longer than others; that this office is not performed by the whole plant, but only by the leaves and the green stalks that support them.” – (fr:162) [che questa operazione delle piante diminuisce verso la fine del giorno e cessa interamente al tramonto, tranne in poche piante che continuano questo dovere un po’ più a lungo delle altre; che questo ufficio non è compiuto dall’intera pianta, ma solo dalle foglie e dai gambi verdi che le sostengono.]

2.4 Piante di ogni tipo, foglie giovani e vecchie, piante acquatiche

La capacità di elaborare aria deflogisticata è comune a piante dall’odore acre e perfino velenose quanto alle più miti e salubri. La maggior parte delle foglie emette la massima quantità di quest’aria dalla superficie inferiore, in particolare quelle degli alberi elevati. Le foglie giovani, non ancora giunte a piena maturazione, producono aria deflogisticata in quantità minore e di qualità inferiore rispetto alle foglie adulte e vecchie. Alcune piante acquatiche sembrano eccellere in questa operazione:

“that acrid, ill-scented, and even the most poisonous plants perform this office in common with the mildest and the most salutary; that the most part of leaves pour out the greatest quantity of this dephlogisticated air from their under surface, principally those of lofty trees; that young leaves, not yet come to their full perfection, yield dephlogisticated air less in quantity, and of an inferior quality, than what is produced by full-grown and old leaves; … that some of the aquatic plants seem to excell in this operation.” – (fr:163-164) [che le piante acri, maleodoranti e perfino le più velenose compiono questo ufficio al pari delle più miti e salubri; che la maggior parte delle foglie versa la più grande quantità di quest’aria deflogisticata dalla loro superficie inferiore, principalmente quelle degli alberi elevati; che le foglie giovani, non ancora giunte a completa perfezione, producono aria deflogisticata in quantità minore e di qualità inferiore rispetto a quella prodotta dalle foglie adulte e vecchie; … che alcune piante acquatiche sembrano eccellere in questa operazione.]

2.5 L’effetto nocivo delle piante al buio e all’ombra

Di notte, e anche di giorno in luoghi ombreggiati, tutte le piante contaminano l’aria circostante. Alcune di quelle che alla luce del sole sono tra le migliori produttrici di aria buona, superano le altre nella capacità di infettare l’aria nell’oscurità, a tal punto che in poche ore rendono mortale un grande volume d’aria altrimenti salubre:

“that all plants contaminate the surrounding air by night, and even in the day-time in shaded places; that, however, some of those which are inferior to none in yielding beneficial air in the sun-shine, surpass others in the power of infecting the circumambient air in the dark, even to such a degree, that in a few hours they render a great body of good air so noxious, that an animal placed in it loses its life in a few seconds.” – (fr:164) [che tutte le piante contaminano l’aria circostante di notte, e persino di giorno nei luoghi ombreggiati; che, tuttavia, alcune di quelle che non sono seconde a nessuno nel produrre aria benefica alla luce del sole, superano le altre nella capacità di infettare l’aria ambiente nell’oscurità, perfino a tal punto che in poche ore rendono una grande quantità di aria buona così nociva che un animale in essa collocato perde la vita in pochi secondi.]

2.6 Fiori, radici e frutti: fonti continue o intermittenti di aria nociva

I fiori, in particolare, rendono l’aria altamente nociva sia di notte sia di giorno. Le radici rimosse dal terreno fanno lo stesso, con poche eccezioni. I frutti, in generale, possiedono la medesima qualità dannosa in ogni momento, ma soprattutto nell’oscurità; alcuni, pur essendo deliziosi, come le pesche, contaminano l’aria a un grado tale che restare chiusi in una stanza con una gran quantità di questi frutti potrebbe mettere in pericolo la vita:

“that all flowers render the surrounding air highly noxious, equally by night and by day; that the roots removed from the ground do the same, some few, however, excepted; but that in general fruits have the same deleterious quality at all times, though principally in the dark, and many to such an astonishing degree, that even some of those fruits which are the most delicious, as, for instance, peaches, contaminate so much the common air as would endanger us to lose our lives, if we were shut up in a room in which a great deal of such fruits are stored up.” – (fr:164-165) [che tutti i fiori rendono l’aria circostante altamente nociva, ugualmente di notte e di giorno; che le radici rimosse dal terreno fanno lo stesso, con poche eccezioni; ma che in generale i frutti hanno la medesima qualità dannosa in ogni momento, sebbene principalmente nell’oscurità, e molti a un grado così sorprendente che perfino alcuni dei frutti più deliziosi, come ad esempio le pesche, contaminano a tal punto l’aria comune da metterci in pericolo di perdere la vita, se fossimo chiusi in una stanza in cui è conservata una grande quantità di tali frutti.]

2.7 Il sole senza le piante e l’importanza dell’acqua di pompa

Ingenhousz sottolinea che il sole, da solo, non ha il potere di migliorare l’aria senza la partecipazione delle piante; al contrario, tende a contaminarla:

“the sun by itself has no power to mend air without the concurrence of plants, but on the contrary is apt to contaminate it.” – (fr:166) [il sole da sé non ha alcun potere di migliorare l’aria senza il concorso delle piante, ma al contrario è incline a contaminarla.]

Dal punto di vista sperimentale, l’autore avverte che per riprodurre con successo le osservazioni è indispensabile usare acqua di pompa appena attinta. L’acqua esposta all’aperto perde gran parte della propria aria e assorbe quella delle foglie; l’acqua di un pozzo aperto è assai inferiore a quella pompata direttamente, perché troppo a contatto con l’atmosfera:

“he will find that he labours in vain, if he does not make use of pump-water freshly drawn; for if this water has been exposed to the open air during some time, it will have parted with a great deal of its own air, and will therefore be apt to absorb the air from the leaves. … water drawn from an open well is far inferior in goodness, to that which is forced up by a pump, as the former is too much exposed to the open air.” – (fr:169-172) [troverà che fatica invano, se non fa uso di acqua di pompa appena attinta; giacché se quest’acqua è stata esposta all’aria aperta per qualche tempo, avrà ceduto gran parte della propria aria, e sarà quindi incline ad assorbire l’aria dalle foglie. … l’acqua attinta da un pozzo aperto è di gran lunga inferiore in bontà a quella spinta in su da una pompa, poiché la prima è troppo esposta all’aria aperta.]

Infine, la variabilità dei risultati sperimentali è imputabile a molteplici fattori come la quantità di luce che colpisce il recipiente, il sovraffollamento delle foglie che si fanno ombra reciproca, e lo stato dell’aria stessa. L’autore riconosce di aver condotto la maggior parte degli esperimenti seguendo il metodo del suo «rispettabile amico», con ogni probabilità Joseph Priestley:

“Some more or less light of the sun thrown upon the jar will make some difference; the leaves being more or less crowded together, will make a remarkable difference, as a great number of them may be shaded from the sun by others.” – (fr:176) [Una quantità maggiore o minore di luce solare che cade sul recipiente farà qualche differenza; le foglie più o meno ammassate insieme produrranno una differenza notevole, poiché un gran numero di esse può essere ombreggiato dal sole da altre.]

“As I made the greatest part of my experiments according to the present method of proceeding of my respectable friend.” – (fr:178) [Poiché condussi la maggior parte dei miei esperimenti secondo l’attuale metodo di procedere del mio rispettabile amico.]

Le pagine di Ingenhousz sintetizzano in forma di resoconto diretto la prima distinzione netta tra l’azione fotosintetica delle parti verdi alla luce e l’effetto nocivo, dovuto alla respirazione, che le piante esercitano nell’oscurità. L’elenco delle «operazioni segrete» costituisce una testimonianza di straordinaria lucidità, capace di fissare le basi sperimentali della fisiologia vegetale moderna.

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3 Definizioni e proprietà dei diversi tipi di aria nella nuova chimica pneumatica

Un autore settecentesco illustra i nomi e le proprietà dei diversi tipi di aria, secondo le scoperte di Priestley, per un pubblico non ancora familiare con la chimica pneumatica.

Il testo si apre con una probabile intestazione, oggi illeggibile a causa del deterioramento della stampa: “ivdgaleeteed ofbaby when it eee,heated ii n the fan, wasfoaed rere tthat a frefb leav { lit ] Explication of‘fomeechnical Terms” (fr. 245) [Spiegazione di alcuni termini tecnici]. Seguono riferimenti a figure e metodi sperimentali: un rimando a una «atmosfera» e a una pagina (fr. 243: “10, and this atmo/phere read: and the air Page |187, 1” [10, e questa atmosfera si legga: e l’aria… Pagina 187, riga 1]) e l’indicazione di una lettura condotta con il metodo dell’Abate Fontana, impiegando esclusivamente aria deflogisticata pura (fr. 244: “2, read by Abbe Fontana’s method, becanfe only ‘ure, blogifticated air was employed” [2, letto con il metodo dell’Abate Fontana, perché fu impiegata solo aria deflogisticata pura]).

L’autore si rivolge espressamente a chi non ha ancora letto i lavori del Dr. Priestley ed è del tutto estraneo alla «nuova dottrina dell’aria», ritenendo utile chiarire il significato dei nomi di recente invenzione dati ai differenti tipi di aria menzionati nel volume. “AS this volume may poffibly fall into the hands of fome who have not | yet read the works of Dr. Prieftley, and are:entirely ftrangers to the new doétrine of air; I think it will be ufeful to explain the meaning of the new invented names given to different kinds of air men- tioned in this book.” – (fr. 246) [Poiché questo volume potrebbe cadere nelle mani di qualcuno che non ha ancora letto le opere del Dr. Priestley ed è del tutto estraneo alla nuova dottrina dell’aria, penso sarà utile spiegare il significato dei nuovi nomi inventati dati ai diversi tipi di aria menzionati in questo libro.]

La prima voce è l’aria nitrosa (nitrous air), un fluido elastico permanente estratto mediante acido nitroso (aqua fortis) dalla maggior parte dei metalli, in particolare mercurio, ottone e rame. “Nitrous air is that kind of fer manent elaflic fluid which is ex- tracted by nitrous acid or aqua fortis from the moft part of metals, ‘principally from mercury, brafs, copper, &c.” – (fr. 247) [L’aria nitrosa è quel tipo di fluido elastico permanente che viene estratto dall’acido nitroso o aqua fortis dalla maggior parte dei metalli, principalmente da mercurio, ottone, rame, ecc.] La raccolta avviene tramite un tubo di vetro piegato che conduce il gas sotto un barattolo capovolto pieno d’acqua; l’aria sprigionata sale attraverso l’acqua e si raccoglie sul fondo rovesciato del barattolo. “by,..a bended glafs tube conducted under d.3 an { liv J an inverted jar fullof water. The nitrous air, thus difengaged, rifes through the water, and fettles at the ‘inverted “bottom of the jar.” – (fr. 249-250) [mediante un tubo di vetro piegato condotto sotto un barattolo capovolto pieno d’acqua. L’aria nitrosa, così liberata, sale attraverso l’acqua e si deposita sul fondo rovesciato del barattolo.] Il mercurio fornisce l’aria nitrosa più forte e di qualità costante, ma per ottenerla in quantità in breve tempo è necessario applicare calore: “Mercury yields the ftrongeft nitrous air, and always of the fame qua- lity ; but heat ‘iuft be’ appliedf’or its‘extrication, if a-greater quantity isin @ fhort ’time! required.” – (fr. 251-252) [Il mercurio produce l’aria nitrosa più forte, e sempre della stessa qualità; ma è necessario applicare calore per la sua estricazione, se si richiede una quantità maggiore in breve tempo.] Per comodità, l’autore adopera invece il rame, dal quale l’aria nitrosa si estrae in abbondanza e rapidamente senza bisogno di calore, utilizzando acido nitroso diluito con acqua. “I ule forCorivenience=fake copper, from whith | nitrous? air ‘is. extraéted: in Abandanceinoa fhort time; without applying’ heat. © The nitrous acid mutt be diluted: with water ~ the purpofe.”* – (fr. 253-256) [Uso per comodità il rame, dal quale l’aria nitrosa è estratta in abbondanza in breve tempo, senza applicare calore. L’acido nitroso deve essere diluito con acqua allo scopo.]

L’aria infiammabile (inflammable air) è descritta come l’aria che sale in bolle dalle acque stagnanti con fondi paludosi quando si agita il terreno con un bastone. *“BO ig dirfsae airwidhich _Tifés “up: in ‘bubbles from. ftagnant ‘waters; whofe bottoms aré marfhy, when the ground:is ftirredoup: with a ftick.” – (fr. 257-258) [L’aria infiammabile è quell’aria che sale in bolle dalle acque stagnanti, i cui fondi sono paludosi, quando il terreno viene smosso con un bastone.] Si estrae anche da ferro, zinco e altri metalli mediante acido vetriolico o muriatico diluiti. ”It is ‘alfo ‘extracted from _Srom, zinc, and fome’ other .metals, ‘by diluted vitriolic’ or ‘marine acid.” – (fr. 259) [Si estrae anche da ferro, zinco e alcuni altri metalli, mediante acido vetriolico o muriatico diluiti.] Come quasi tutte le sostanze infiammabili, quest’aria non è suscettibile di vera infiammazione se non a contatto con l’aria comune. ”sow é This tly ] This air hasiin common with almoft all other ‘inflammable fubftances, thatit isnot fufceptible «of actualin- flammation,. without it.be in con- […]“ – (fr. 260-261) [Quest’aria ha in comune con quasi tutte le altre sostanze infiammabili il fatto di non essere suscettibile di infiammazione effettiva senza che sia a contatto con l’aria comune.] Le sue qualità distintive sono: non viene assorbita dall’acqua né è diminuita dall’aggiunta di aria nitrosa; è immediatamente e assolutamente letale per gli animali che la respirano; brucia avvicinando la fiamma di una candela quando è a contatto con aria comune, ed esplode con un forte scoppio quando è intimamente mescolata con aria comune e soprattutto con aria deflogisticata. ”This air has’thefollowing qualities by which it may be known: it is not abforbed by 1fhaking it in water; it is. not diminithed. _by the addition of nitrous air; it is inftantly and abfolutely moftal to animals breathing in it; it burns by the approach of ‘the flame of a candle, where it is in contaét with common air; but the explodes.aritha Joud report, when it_is intimately mixed with com- mon, and principally with dephlo- gifticated aif.”* – (fr. 261-263) [Quest’aria ha le seguenti qualità per cui può essere riconosciuta: non viene assorbita agitandola in acqua; non è diminuita dall’aggiunta di aria nitrosa; è istantaneamente e assolutamente mortale per gli animali che vi respirano dentro; brucia all’avvicinarsi della fiamma di una candela, quando è a contatto con aria comune; ma esplode con un forte scoppio quando è intimamente mescolata con aria comune, e principalmente con aria deflogisticata.]

L’aria flogisticata (phlogisticated air) è definita propriamente aria impregnata di flogisto, ovvero del principio infiammabile. “_ Phlgifticated air is, properly, air im pregnated with phlogifton, or with1 the inflammable principle.” – (fr. 264) [L’aria flogisticata è, propriamente, aria impregnata di flogisto, ovvero del principio infiammabile.] Ha ricevuto questo nome perché l’aria comune, esposta alla calcinazione dei metalli, diventa flogisticata – alterazione che dipende dal flogisto del metallo ceduto all’aria, poiché il metallo stesso lo perde nella calcinazione – e perché la combustione di una candela e molti altri processi flogistici impartiscono all’aria comune questa qualità. ““d4 has sii fWiy has ‘Teceived this name becaufe common ‘air, expofed to the calej= hation of metals, becomés phlo giiti- cated dir; which alteration (paneto. depend on the phidsgifton of the - ‘metal being <communicated toit, for the metal itfelf Hag ‘Toftit’ in the calcination; and becaufe. ‘the burn= ing of a candle, and»many other Phlogiftic proceffes, ‘impart to) com= Mon air‘ this “quality.” – (fr. 266-268) [Ha ricevuto questo nome perché l’aria comune, esposta alla calcinazione dei metalli, diventa aria flogisticata; la quale alterazione sembra dipendere dal flogisto del metallo che viene comunicato ad essa, poiché il metallo stesso lo perde nella calcinazione; e perché la combustione di una candela e molti altri processi flogistici impartiscono all’aria comune questa qualità.] L’aria che fuoriesce dai nostri polmoni è detta più o meno flogisticata, poiché si trova che possiede le stesse qualità dell’aria esposta alla calcinazione dei metalli: non è assorbita dall’acqua; non è, o non è molto, diminuita dall’aggiunta di aria nitrosa; non è infiammabile né da sola né con l’aggiunta di aria respirabile, ed estingue la fiamma. “The air”Te turning” “froni ourJungs: is faid ‘to be Phlogifticated More or‘lefs, ‘be- cane it isfound tto.Poftels the tae€ calcination Of metals, “f This’ ‘Kin qualities’as ‘the’ air expofed to“” the Of “air,ig‘known by the’followinngg properties! it is not abforbed|pby Water;itisRot, or”hot miuch,dimnniiss for an dekh! who_ breathes in ae i iis’her’inflammabie “either byay, ‘ felf “E Iii + i gi “jahoGrrby théaddition ‘of ‘refpira- bleaair,‘Wit extinguithes flame.” – (fr. 269-271) [L’aria che ritorna dai nostri polmoni è detta essere più o meno flogisticata, poiché si trova che possiede le stesse qualità dell’aria esposta alla calcinazione dei metalli. Quest’aria è conosciuta dalle seguenti proprietà: non è assorbita dall’acqua; non è, o non è molto, diminuita per aggiunta di aria nitrosa; chi vi respira dentro… non è infiammabile né da sola né con l’aggiunta di aria respirabile, ed estingue la fiamma.]

L’aria deflogisticata (dephlogisticated air) rappresenta il punto d’arrivo delle scoperte di Priestley: è quel fluido puro, permanente ed elastico che il Dr. Priestley trovò per primo e a cui diede questo nome, giudicato ben adatto. “Depsblo; ifticatedair isthat pure, chen rmanent, ‘and elaftic uid * which therigger ‘Dr. Prieftley Findout tthe“firlt, ‘and gave this ry,Well‘adapted‘tagtieiseit.” – (fr. 272-273) [L’aria deflogisticata è quel fluido puro, permanente ed elastico che il Dr. Priestley scoprì per primo, e a cui diede questo nome, ben adatto ad essa.] È aria respirabile, priva del principio flogistico infiammabile di cui l’aria atmosferica è sempre più o meno contaminata. “It is seepikrable air, deffitute of the phlo- siliorinflammable’principle wv ith “whic the! sett atmofpheric air ‘is found aalways‘tobemore oflefs con- taminated.” – (fr. 274-275) [È aria respirabile, priva del principio flogistico infiammabile di cui l’aria atmosferica è sempre trovata essere più o meno contaminata.] In realtà si tratta di aria comune della massima purezza, quale non esiste mai nell’atmosfera comune. “ty is in reality | common air- Oft,he.‘highett purity, fuch as never exi in the-‘ccommon. atmofphere.” – (fr. 276-277) [È in realtà aria comune della più alta purezza, quale non esiste mai nell’atmosfera comune.] La sua purezza è tale che un animale che respiri quest’aria vive cinque volte, e in alcuni casi persino dieci volte più a lungo che se fosse rinchiuso in un recipiente pieno di aria atmosferica comune. “‘Itiis even{0 farpai in‘purity toa, st that an el,“filled ate with: this‘2air,pro rf ve times, nay eveninn fome cates even’times“ton cr,‘than if it ‘was utup in a ve 1 filled ©with the hetatmofphéric or ‘common air.” – (fr. 278) [È persino di una purezza talmente superiore, che un animale riempito con quest’aria vive cinque volte, anzi in alcuni casi persino dieci volte più a lungo, che se fosse rinchiuso in un recipiente riempito con l’aria atmosferica o comune.]

Le qualità che permettono di riconoscerla sono: non è assorbibile per contatto con l’acqua; la fiamma di una candela immersa in essa diviene più grande e di mirabile brillantezza, tanto da abbagliare gli occhi; carbone ardente immerso diventa lucente e scintillante; è molto più diminuita dall’aria nitrosa rispetto all’aria comune; esplode con un rumore insolitamente forte quando è mescolata con una certa proporzione di aria infiammabile, oppure quando poche gocce di buon etere vetriolico vengono versate in un recipiente che la contiene, come l’autore stesso ha scoperto. “it may be known, are the following : — it is not abforbable by the contact of water; the flame of a candle : | plunged in it. becomes Iarger, and of the moft admirable brilliancy, fo | as. to dazzle the eyess, red-hot | ‘charcoal plunged ‘in it’ becomes fhining and fparkling;_ it is much more ‘diminifhed by nitrous air than common, alt; it explodes, with an uncommon loud. report, when mixed ‘with a ‘certain proportion of inflarhmable air, or when a few al drops of “good vitriolic ather are poured in.a veflel containing this air, as IHlifcovered.” – (fr. 281-284) [può essere conosciuta, sono le seguenti: non è assorbibile per contatto con l’acqua; la fiamma di una candela immersa in essa diventa più grande e della più ammirevole brillantezza, tanto da abbagliare gli occhi; carbone ardente immerso in essa diventa lucente e scintillante; è molto più diminuita dall’aria nitrosa rispetto a quella comune; esplode con uno scoppio insolitamente forte quando è mescolata con una certa proporzione di aria infiammabile, o quando poche gocce di buon etere vetriolico vengono versate in un recipiente contenente quest’aria, come ho scoperto.]

Infine, l’aria fissa (fixed air) viene solo introdotta come quel tipo di fluido aeriforme che sgorga in abbondanza da… “‘Fixed air is that kind of aerial fluid” “which. iffues in abundance from.” – (fr. 285-286) [L’aria fissa è quel tipo di fluido aeriforme che fuoriesce in abbondanza da…] – interrompendosi prima di elencare le fonti, che nella letteratura coeva erano tipicamente le fermentazioni e i carbonati.

Nel complesso, il brano offre una testimonianza diretta del lessico e dei concetti della chimica pneumatica del tardo Settecento, documentando il momento in cui la nomenclatura dei gas era ancora fortemente segnata dalla teoria del flogisto e dalle recenti scoperte di Priestley, e in cui si cercava di fissare per un pubblico più ampio le proprietà empiriche che distinguevano le diverse «arie».

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[4.1/1-44-339|380]

4 La natura ambivalente dell’aria vegetale: esperimenti sulla respirazione delle piante nel XVIII secolo

Un’indagine sperimentale svela come le piante, mentre avvelenano l’aria con i loro effluvi notturni, possiedono al contempo la straordinaria facoltà di correggerla e purificarla, rivelando una dualità fondamentale nella loro interazione con l’atmosfera.

Il testo costituisce l’indice e una sintesi dei contenuti di un trattato scientifico settecentesco dedicato allo studio dell’aria prodotta dalle piante. L’opera si inserisce nel vivo del dibattito sulla chimica pneumatica, documentando meticolosamente la scoperta che i vegetali possiedono un comportamento bifasico rispetto alla qualità dell’aria. L’osservazione fondamentale è che le piante, nel loro insieme, tendono a contaminare l’atmosfera: “All roots, few excepted, when left out o’ the ground, yield by day and by night foul air, and infect the surrounding air” - (fr:339) [Tutte le radici, salvo poche eccezioni, quando lasciate fuori dal terreno, producono giorno e notte aria viziata e infettano l’aria circostante]. Questa capacità inquinante è pervasiva e si estende a ogni parte del vegetale, come si evince dall’annotazione che “Plants corrupt by night bad air, and contaminate the common air, which surrounds them: yet this is far a necessary and salutary operation in the day” - (fr:337) [Le piante corrompono di notte l’aria cattiva e contaminano l’aria comune che le circonda: tuttavia questa è di gran lunga un’operazione necessaria e salubre durante il giorno]. Emerge qui la consapevolezza di un processo, notturno e diurno, descritto come necessario.

Particolarmente deleteri sono gli effluvi dei fiori, la cui azione è descritta come tossica e sproporzionata rispetto alla loro massa. Viene affermato infatti che “Flowers pour out by day and by night an unwholesome air, and spoil at any time and in every place a considerable body of air, in which they are placed” - (fr:340) [I fiori emettono giorno e notte un’aria malsana e rovinano in ogni momento e in ogni luogo una considerevole massa d’aria in cui sono posti], e che “all flowers in general yield a very poisonous air, though in a very small quantity, and are apt to spoil a great quantity of good air by day and by night” - (fr:371) [tutti i fiori in generale producono un’aria molto velenosa, sebbene in quantità molto piccola, e tendono a rovinare una grande quantità di aria buona sia di giorno che di notte]. Lo stesso potere contaminante è attribuito ai frutti, “all fruits in general yield bad air, and infect common air at all times, but principally in a dark place and in the night” - (fr:373) [tutti i frutti in generale producono aria cattiva e infettano l’aria comune in ogni momento, ma principalmente in un luogo buio e di notte], e alle radici, che “when kept out of the ground, yield, in general, bad air, and spoil common air at all times, Some few excepted” - (fr:372) [quando tenute fuori dal terreno, producono, in generale, aria cattiva e rovinano l’aria comune in ogni momento, salvo poche eccezioni].

Di segno opposto è la funzione purificatrice, che il trattato ascrive specificamente alle foglie e ai gambi verdi. La tesi centrale è che le piante detengano un potere correttivo superiore alla loro stessa capacità di viziare l’aria: “The power of plants in correcting bad air is greater than their faculty of improving good air” - (fr:342) [Il potere delle piante di correggere l’aria cattiva è maggiore della loro facoltà di migliorare l’aria buona]. La fonte di quest’aria pura, definita con il termine chiave della chimica del flogisto “aria deflogisticata”, è localizzata con precisione: “no part of plants improve ordinary air, or yield dephlogisticated air, but the leaves and the green stalks” - (fr:374) [nessuna parte delle piante migliora l’aria ordinaria, o produce aria deflogisticata, se non le foglie e i gambi verdi]. La qualità di quest’aria dipende anche dallo stadio di sviluppo della foglia, poiché “The larger and the more perfect leaves yield more and purer dephlogisticated air than those which are not yet full grown” - (fr:350) [Le foglie più grandi e più perfette producono aria deflogisticata più abbondante e più pura di quelle non ancora completamente cresciute].

L’opera struttura questa scoperta attraverso un rigoroso programma sperimentale, come mostra la scansione delle sezioni dedicate a investigare la “nature of the air they yield of themselves, and to trace their effects upon common air in different circumstances” - (fr:354) [natura dell’aria che producono da sé e per tracciare i loro effetti sull’aria comune in circostanze diverse]. Il beneficio diurno delle foglie sovrasta di gran lunga il danno notturno, poiché gli esperimenti dimostrano “that the damage done to common air by the night is very inconsiderable compared to the benefit it receives in the day” - (fr:362) [che il danno arrecato all’aria comune durante la notte è molto irrilevante rispetto al beneficio che riceve durante il giorno]. Il testo offre così la testimonianza di un momento cruciale nella storia della scienza, in cui l’osservazione sistematica della doppia respirazione vegetale – l’emissione di “aria fissa” e la produzione di “aria deflogisticata” – sta gettando le basi per la scoperta della fotosintesi e per il superamento della teoria del flogisto, fissando nel termine “dephlogisticated air” la prima, imperfetta denominazione dell’ossigeno.

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[5.1/1-24-461|482]

5 La varietà dei fenomeni di emissione di “aria deflogisticata” dalle foglie

L’osservazione meticolosa rivela come ogni specie vegetale manifesti modalità peculiari nel rilascio di bolle e vesciche dalle proprie foglie, fenomeno attribuito a una specifica organizzazione vitale e distinto dalla produzione di aria da parte dell’acqua stessa.

Lo studio analizza minuziosamente le diverse manifestazioni con cui le foglie di varie piante, immerse in acqua, rilasciano quella che l’autore chiama “dephlogisticated air” (aria deflogisticata). La casistica è ampia e si basa sulla morfologia, la localizzazione e la dinamica di comparsa delle bolle o delle vesciche che si formano sulla superficie fogliare.

Per quanto riguarda la forma delle produzioni gassose, si nota che alcune foglie generano costantemente “{mall round bubbles” (piccole bolle rotonde), un comportamento condiviso dalla maggior parte delle specie. Altre invece, come quelle del caprifoglio (caprifolium), producono “irregular flat blifters” (vesciche piatte e irregolari). Un caso esemplificativo è quello delle foglie di quercia, che “give flat blifters on the under fide, and round bubbles on the upper fide” (fr:461) [danno vesciche piatte sulla pagina inferiore e bolle rotonde su quella superiore]. La posizione di queste formazioni varia: la maggior parte delle foglie produce bolle rotonde su entrambe le superfici, mentre alcune ne generano di rotonde su una e di irregolari sull’altra. Le foglie di catapuzia o euforbia (cataputia or euphorbia) formano invece le vesciche irregolari esclusivamente sulla pagina superiore.

Non tutte le foglie, tuttavia, sviluppano bolle o vesciche pur rilasciando una quantità considerevole di aria. È il caso del nasturzio indiano (nafturtium Indicum), le cui foglie sembrano possedere “a quality repulfive to water, which only forms a kind of cover over the furface of the leaves, without coming into immediate contact” (fr:466) [una qualità repulsiva per l’acqua, che forma solo una sorta di copertura sulla superficie delle foglie senza venire a contatto immediato]. L’aria che fuoriesce dalle foglie “floats under this cover, and rises to the high-eft part of the leaves, where it forms a kind of bags, which, at last detach themselves, from the edge, and rise to the top of the jar” (fr:467-470) [galleggia sotto questa copertura, sale alla parte più alta delle foglie, dove forma una specie di sacche che infine si staccano dal margine e salgono in cima al vaso]. L’autore osserva con meraviglia che, dopo un giorno e mezzo in acqua, tali foglie ne escono completamente asciutte. Anche le foglie di lampone (rafberry fhrubs) mostrano una bagnabilità selettiva, “which do not receive the wet on their fhaggy under furface” (fr:471) [che non ricevono l’umidità sulla loro ispida superficie inferiore]. Le foglie di fragola, invece, “repel the water from both furfaces, form blifters at the under furface, and chiefly round bubbles at the upper furface” (fr:473) [respingono l’acqua da entrambe le superfici, formano vesciche sulla superficie inferiore e principalmente bolle rotonde su quella superiore].

Significative differenze si riscontrano anche nella tempistica e nell’ordine di comparsa delle bolle. Patata e malva iniziano l’operazione al mattino presto e la concludono a sera tardi, mentre l’alloro ceraso (Jaurocerafus) inizia tardi al mattino e smette molto presto la sera. Le foglie di patata producono bolle immediatamente, quelle di malva in pochi secondi, il noce in pochi minuti, e l’alloro ceraso molto più tardi. L’ordine di emissione varia: quasi tutte le foglie degli alberi emettono prima le bolle sulla superficie inferiore; l’alloro ceraso inizia da quella superiore; la malva le produce su entrambe contemporaneamente.

La regolarità dimensionale delle bolle è un ulteriore tratto distintivo. In piante come vite, noce e tiglio “the air bubbles grow almost all regularly one with another” (fr:478) [le bolle d’aria crescono quasi tutte regolarmente l’una con l’altra], mentre in altre, come la patata, sono di dimensione molto irregolare sin dall’inizio. L’autore conclude che questi esempi mostrano “the various ways in which this beneficial air is oozing from the leaves, and which can only be owing to the different organization of the leaves in different plants” (fr:478) [i vari modi in cui quest’aria benefica trasuda dalle foglie, e che possono essere dovuti soltanto alla diversa organizzazione delle foglie nelle differenti piante]. E ribadisce, dopo aver elencato ulteriori peculiarità, che “each plant follows in this regard its own nature; and that, therefore, these different appearances seem to depend upon some vital motion going on in the substance of the leaf” (fr:479) [ogni pianta segue in questo aspetto la propria natura; e che, pertanto, queste diverse apparenze sembrano dipendere da un qualche moto vitale in atto nella sostanza della foglia].

Il testo introduce poi una distinzione fondamentale di valore storico e concettuale. L’aria deflogisticata che trasuda dalle foglie non è aria proveniente dall’acqua stessa. Viene citata la scoperta del reverendo dottor Priestley: l’acqua di pompa, lasciata a riposo per alcuni giorni, sviluppa sul fondo e sulle pareti del recipiente “a kind of green matter, seemingly vegetable, from which air bubbles rise continually” (fr:482) [una sorta di materia verde, apparentemente vegetale, dalla quale salgono continuamente bolle d’aria]. Quest’aria è anch’essa fine aria deflogisticata, a dimostrazione che l’acqua possiede una facoltà intrinseca di produrre questo fluido benefico. Tuttavia, il punto cruciale è che tale aria “is not produced immediately from the pump water, but only when this green matter is formed” (fr:482) [non è prodotta immediatamente dall’acqua di pompa, ma solo quando questa materia verde si è formata]. Questa precisazione separa nettamente il processo puramente chimico-biologico che avviene nell’acqua arricchita dalla sostanza verde dal fenomeno fisiologico, vitale e specie-specifico osservato nelle foglie delle piante superiori.

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[6.1/1-67-592|656]

6 Le piante e l’aria respirabile: effetti notturni, pericoli nascosti e la provvida asimmetria tra giorno e notte

Le piante, benefiche di giorno, esalano di notte un’aria cattiva; in spazi chiusi fiori, frutti e radici possono diventare letali, mentre la diversa densità dei gas provvede a disperdere i miasmi notturni e a trattenere l’ossigeno.

L’autore esamina con un approccio sperimentale l’influenza delle piante sull’aria ambiente, muovendo da un principio ormai assodato: “The plants evaporate by night bad air, and foul the common air which furrounds them; yet this is far over-balanced by their beneficial operation in the day” – “Le piante evaporano di notte aria cattiva e inquinano l’aria comune che le circonda; eppure ciò è ampiamente compensato dalla loro benefica operazione durante il giorno” (fr:590). L’aria viziata notturna è minima rispetto all’aria deflogisticata (l’odierno ossigeno) che producono alla luce, tanto che “THE bad air which plants yield by night is so inconfiderable in comparifon of the quantity of dephlogifticated air which they yield by the day-time, that it amounts to very little” – “L’aria cattiva che le piante emettono di notte è così trascurabile in confronto alla quantità di aria deflogisticata che producono nelle ore diurne, che complessivamente conta assai poco” (fr:591). A confortare questa stima interviene un dato quantitativo: “I found, that the poifonous air yielded during the whole night by any plant could not amount to one-hundredth part of the dephlogifticated air which the fame plant yielded in two hours time in a fair day” – “Ho trovato che l’aria velenosa emessa durante l’intera notte da una qualsiasi pianta non poteva raggiungere la centesima parte dell’aria deflogisticata che la stessa pianta produceva in due ore di una bella giornata” (fr:593-594).

Nonostante l’esiguità, in ambienti ristretti la concentrazione può essere fatale. Una pianta grande appena una manciata “may poifon to fucha degree the quantity of two pints, of common air in one night, as to render it abfolutely mortal for any animal who breathes in it” – “può avvelenare a tal punto due pinte di aria comune in una sola notte da renderla assolutamente letale per qualsiasi animale che vi respiri” (fr:596). Di qui la messa in guardia contro l’abitudine di tenere molti fiori nelle camere da letto: “The undoubted facts, of people being found dead in their beds, when they had flept in a fmall room with a great deal of flowers in it, muft infpire us with a caution againft keeping too many flowers in clofe rooms” – “I fatti innegabili di persone trovate morte nel letto dopo aver dormito in una stanza piccola con una gran quantità di fiori devono indurci a non tenere troppi fiori in ambienti chiusi” (fr:600). L’allarme si estende alla frutta: “My experiments go much further, and will, I hope, … make people aware of danger if they ftore up a great deal of fruit in a clofe room in which they fleep” – “I miei esperimenti vanno molto oltre e faranno, spero, in futuro, comprendere il pericolo di ammassare molta frutta in una stanza chiusa dove si dorme” (fr:601). Nessuno prima di lui aveva sospettato che anche fagioli, pesche o simili potessero “eafily poifon an unwary perfon fleeping in a clofe room, in which an abundance of thefe fruits is stored” – “facilmente avvelenare una persona incauta che dorme in una stanza chiusa piena di questi frutti” (fr:602).

La stessa oppressione era nota ai giardinieri: “The gardeners by opening a hot-houfe early in the morning, which has been fhut clofe during the night … are very well aware of a particular oppreffion they feel by entering it” – “I giardinieri, aprendo di prima mattina una serra che è stata chiusa tutta la notte, conoscono bene la particolare oppressione che provano entrandovi” (fr:603). L’autore ricorda di averla provata più volte senza sospettarne la causa (fr:604). Il dottor Priestley ne studiò la remarkable offenfivenefs (fr:606-607), provando che l’aria della serra era peggiore di quella comune (fr:608). La conclusione è drastica: “it would not be fafe to fleep in a clofe hot-houfe; that it would not be prudent to keep too many green branches, fruit, or, flowers, in any room by night, particularly in that of a fick perfon” – “non sarebbe sicuro dormire in una serra chiusa; non sarebbe prudente tenere troppi rami verdi, frutta o fiori in una stanza di notte, specialmente in quella di un malato” (fr:608).

L’avvertimento rovescia una consuetudine medica radicata: “The best physicians have, indeed, often recommended to put green branches of lime-trees and others in the rooms of their patients, without ever fufpecting any other effect but benefit from them” – “I migliori medici hanno spesso raccomandato di mettere rami verdi di tiglio o d’altro nelle stanze dei pazienti, senza mai sospettare altro che un beneficio” (fr:609-611). L’autore concede che in una giornata limpida i rami freschi possano recare qualche beneficio “by cooling the air, which is owing to the evaporation of moifture” – “per il raffreddamento dell’aria dovuto all’evaporazione dell’umidità” (fr:612), ma teme effetti nocivi in una stanza chiusa e poco illuminata. Perciò, “I fhould no more allow them to be kept in the night-time in the room of any of my own patients” – “non permetterei più che venissero tenuti di notte nella stanza dei miei pazienti” (fr:613). Egli si spinge a ipotizzare che “among thofe people who are found dead in their bed without any previous illnefs, fome may owe their un-timely end to fome fuch concealed caufe, which nobody ever fufpected to be in any way dangerous” – “tra coloro che vengono trovati morti nel letto senza alcuna malattia precedente, alcuni possano dovere la loro fine prematura a una causa nascosta come questa, mai sospettata pericolosa” (fr:614).

Su scala boschiva, tuttavia, la natura provvede. Le esalazioni notturne degli alberi, “being, very providentially, fpecifically lighter than common air, rife at the fame time up; and thus the lower region, in which we breathe, is freed from them almoft as foon as they are produced” – “essendo molto provvidenzialmente più leggere dell’aria comune, salgono subito verso l’alto; così la regione bassa in cui respiriamo ne è liberata quasi appena vengono prodotte” (fr:615). Al contrario, l’aria deflogisticata emessa di giorno “is fpecifically heavier than common air, and is therefore inclined to remain longer among us, and to afford us all the benefit for which the Supreme Wifdom has providentially deftined it” – “è specificamente più pesante dell’aria comune e quindi tende a rimanere più a lungo tra noi, offrendoci tutto il beneficio per il quale la Suprema Sapienza l’ha provvidenzialmente destinata” (fr:616). La differenza di peso specifico assicura così la perpetua purificazione dell’atmosfera dove viviamo.

L’indagine si estende alle radici: “All roots, few excepted, when left out of the ground, yield by day and by night foul air, and infect the furrounding air” – “Tutte le radici, salvo poche eccezioni, quando sono fuori dal terreno, producono giorno e notte aria viziata e infettano l’aria circostante” (fr:619). Alcune sono così potenti che “it would not be fafe to remain in a fmall clofe room in which a great quantity of roots of plants are kept” – “non sarebbe sicuro restare in una piccola stanza chiusa in cui sia conservata una gran quantità di radici” (fr:622). Radici di canne e di persicaria urens sono particolarmente dannose anche se ben pulite (fr:623), mentre la radice di becabunga è “almoft inoffenfive in this refpeét” – “quasi inoffensiva sotto questo aspetto” (fr:624). Le radici di senape, tenute sotto acqua in piena luce, emisero aria peggiore della comune, capace di spegnere una candela (fr:625-626), e “Thefe roots even corrupted good air in the middle of the fun-fhine” – “Queste radici corruppero perfino aria buona in piena luce solare” (fr:627). Tuttavia, una pianta completa con radici sommerse produceva ancora aria deflogisticata, perché “the bad effect of the roots was over-balanced by the plant itfelf” – “l’effetto cattivo delle radici era più che compensato dalla pianta stessa” (fr:628).

Più subdoli appaiono i fiori. Essi “an unwholefome air, and fpoil, at any time and in every place, a confiderable body of air in which they are placed” – “producono un’aria malsana e rovinano, in ogni momento e in ogni luogo, un corpo d’aria considerevole in cui sono posti” (fr:630-632). Priestley osservò che una rosa in un vaso chiuso aveva reso l’aria inadatta alla respirazione in breve tempo (fr:633-634). L’autore sottopose a verifica ogni specie floreale a disposizione e “could not discover one which did not yield poifonous air, though in a fmall quantity, by day and by night, and which had not the power of rendering quite unfit for refpiration a very confiderable body of common air” – “non trovai un solo fiore che non producesse aria velenosa, seppure in piccola quantità, di giorno e di notte, e che non avesse il potere di rendere del tutto inadatta alla respirazione un volume molto considerevole di aria comune” (fr:637-638). La luce solare non attenua l’effetto: “They even feem not to lofe in the leaft their deleterious influence in the fun; fo that I cannot but think that it is unfafe to keep in a clofe room a large quantity of any flowers, even fuch as have the moft delightful fmell” – “Non sembrano perdere minimamente la loro influenza dannosa al sole; così non posso che ritenere pericoloso tenere in una stanza chiusa una grande quantità di fiori qualsiasi, anche quelli dalla fragranza più deliziosa” (fr:639). Ciononostante, “I am, however, very far from thinking that there is any danger to apprehend from fuch nofegays as are commonly kept in a room, either for ornament or perfume” – “Sono tuttavia ben lontano dal pensare che ci sia pericolo da mazzolini come quelli comunemente tenuti in camera per ornamento o profumo” (fr:640), poiché la massa d’aria dissipa l’influsso nocivo, ma “the excefs muft not go too far, if the room is clofely fhut and but fmall” – “l’eccesso non deve essere superato, se la stanza è ben chiusa e piccola” (fr:641). La prova è fornita dal caprifoglio: pochi fiori di questa pianta “are able to foul in three hours time, in the middle of the day, a body of air equal to two pints” – “possono appestare in tre ore, in pieno giorno, un volume d’aria pari a due pinte” (fr:642), da cui si può valutare l’effetto di una gran quantità in una stanza chiusa. L’insidia olfattiva è massima: i fiori, dopo aver reso letale l’aria, “have loft nothing of their flavour. The air itfelf, which they have poifoned, is impregnated with the fame fragrant fmell as the flowers themfelves; fo that a perfon, not aware of the concealed poifon which flowers fpread round about them, might be eafily induced … to run the greateft hazard of lofing his life, without the fmallest apprehenfion of danger” – “non hanno perso nulla del loro profumo. L’aria stessa che hanno avvelenato è impregnata della stessa fragranza dei fiori; cosicché una persona, ignara del veleno nascosto che i fiori diffondono, potrebbe facilmente essere indotta a correre il massimo rischio di perdere la vita senza il minimo sospetto di pericolo” (fr:644-646).

Ultimi vengono i frutti, che si rivelano ancor più temibili. “all fruits in general exhale a deleterious air by day and by night, in the light and in the dark, and poffefs a remarkable power of fpreading a poifonous quality through the furrounding air” – “tutti i frutti in generale esalano un’aria deleteria giorno e notte, alla luce e al buio, e possiedono una notevole capacità di diffondere una qualità velenosa nell’aria circostante” (fr:648). L’autore fu sorpreso di riscontrare quest’effetto persino nelle pesche, nell’uva, nelle mele e nelle more (fr:649). Ritiene anzi che “the power of fruit, at leaft of fome, furpaffes the deleterious quality of flowers in the dark” – “il potere dei frutti, almeno di alcuni, superi la qualità dannosa dei fiori al buio” (fr:650), sebbene il sole sembri frenare tale nocività in certi frutti più che nelle radici e nei fiori (fr:651-652). Un esempio sbalorditivo: “one peach was able to render intirely poifonous, in a few hours, a body of air at leaft fix times greater than the fpace it occupied; and even that they could, in the middle of the fun-fhine, render fuch a quantity of air fo unwholefome, that a candle could not burn, nor an animal breathe in it” – “una pesca fu in grado di rendere completamente velenoso, in poche ore, un volume d’aria almeno sei volte maggiore dello spazio che occupava; e persino nel bel mezzo della luce solare potevano rendere una tale quantità d’aria tanto malsana che una candela non poteva ardervi né un animale respirarvi” (fr:652-653).

Il brano si chiude con un’intuizione che sembra anticipare il concetto di clorofilla. Dopo aver notato che tutte le foglie producono aria deflogisticata alla luce del giorno e che sono verdi – esattamente come la sostanza che Priestley aveva identificato quale fonte di quel gas – l’autore confessa il sospetto che “green fruits, fuch as beans, would alfo yield dephlogifticated air” – “i frutti verdi, come i fagioli, potrebbero anch’essi produrre aria deflogisticata” (fr:656). In un tessuto dominato dall’attenzione alla nocività, quest’ultimo cenno lascia intravedere la possibilità di una benefica produzione di ossigeno anche da organi diversi dalle foglie, purché verdi.

Il testo costituisce una testimonianza storicamente molto rilevante dell’incrocio tra la chimica dell’aria di fine Settecento, i primi studi sulla fisiologia vegetale e una nascente consapevolezza igienico-sanitaria. Attraverso osservazioni quantitative, l’autore documenta la duplice natura delle piante – risanatrice di giorno, potenzialmente letale di notte negli ambienti confinati – e offre una spiegazione meccanicistica, fondata sul differente peso specifico delle esalazioni notturne e dell’aria deflogisticata, che riconduce la salubrità dell’atmosfera a un disegno provvidenziale. Le sue conclusioni pratiche sul pericolo di tenere fiori, frutti e radici in camere chiuse, sebbene oggi appaiano ovvie, rappresentano un avvertimento precoce e un caso esemplare di come l’indagine scientifica possa incidere sulla vita quotidiana.

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[7.1/1-24-753|774]

7 Sezione XXXI: Congetture sull’influenza dell’acqua nella produzione vegetale di aria deflogisticata

L’indagine sulle qualità che rendono l’acqua un mezzo adatto alla raccolta dell’aria pura emessa dalle piante, e sugli effetti perturbatori delle acque alterate, rivela il ruolo centrale della luce e del moto vitale nell’elaborazione dell’aria.

L’autore parte da una premessa che ritiene ormai dimostrata: l’aria deflogisticata prodotta dalle piante è aria elaborata da «una sorta di moto vitale» che avviene nella sostanza delle foglie ed è sostenuto dalla luce del sole; per raccoglierla, non occorre altro che impedirle di disperdersi nell’atmosfera comune. “AS I think 1 have proved clear- ly enough that the dephlogifticated air yielded by plants is air elaborated by a kind of vital motion, carried on in the fubftance-of the leaves, and kept up by the influence of the light of the fun, it feems that no — more is required to collec this air ‘than to prevent its diffufing itfelf through the common mafs of the “ atmofphere.” – (fr:754) [Poiché ritengo di aver dimostrato con sufficiente chiarezza che l’aria deflogisticata prodotta dalle piante è aria elaborata da una sorta di moto vitale, che si svolge nella sostanza delle foglie ed è sostenuto dall’influenza della luce del sole, sembra che per raccogliere quest’aria non occorra altro che impedirle di diffondersi nella massa comune dell’atmosfera.] L’acqua è indicata come il mezzo più appropriato a questo scopo, perché innocua per le piante e anzi favorevole alla loro crescita: “Water feems the moft appropriated body for fuch an in- tention, for it is not hurtful to plants.” – (fr:755) [L’acqua sembra il corpo più appropriato per un tale scopo, poiché non è dannosa per le piante.] “Many of them even thrive the beft in it.” – (fr:757) [Molte di esse addirittura prosperano al meglio in essa.]

Non tutte le acque, tuttavia, si comportano allo stesso modo. L’autore formula una congettura che rovescia l’intuizione comune: le acque distillate, bollite e altre ancora, anziché favorire la produzione di aria deflogisticata, la ostacolano. “‘Conjectures why fome waters, as dif- tilled, boiled, and fome other wa- ters, do,.not promote, but impede — the operation of the plants in yield- ing dephlogifiicated air.” – (fr:753) [Congetture sul perché alcune acque, come distillate, bollite e altre, non promuovano ma impediscano l’operazione delle piante nel produrre aria deflogisticata.] La ragione risiede nella capacità dell’acqua di assorbire o rilasciare aria. La qualità migliore richiesta all’acqua utilizzata per questo fine è di possedere di per sé aria sufficiente a non assorbirla prontamente dalle piante, ma non così tanta da risultarne sovraccarica. “The beft quality required therefore in the water ufed for this purpofe feems to be, to poffefs of itfelf air enough, fo as not to imbibe it readily from the plants; and’ not fo much as to be overcharged with it” – (fr:758) [La migliore qualità richiesta nell’acqua usata a questo scopo sembra essere quella di possedere di per sé aria sufficiente a non assorbirla prontamente dalle piante, e non così tanta da esserne sovraccarica.] Se l’acqua è troppo impregnata d’aria, quest’aria irromperà nelle foglie, guastando con la sua quantità o con la sua natura specifica l’elaborazione dell’aria deflogisticata; ciò è tanto più vero in quanto l’acqua, quando è satura d’aria, contiene quest’aria sotto forma di aria fissa, la cui natura differisce troppo da quella dell’aria deflogisticata o atmosferica. “And if water fhould be fo much impreg- nated with any air, this air would readily rafh into the fubftance of _ the leaves, and fpoil by its bulk, or by its particular nature, the elabo- ration of the dephlogifticated: air’; the more fo, as water, when found ‘faturated with air, is found to pof~ fefs this air in the form of fixed air, which differs too much frorh the nature of ‘dephlogifticated ait, or atmofpheric air.” – (fr:759-760) [E se l’acqua fosse così impregnata di aria, quest’aria irromperebbe prontamente nella sostanza delle foglie, guastando con la sua massa o con la sua particolare natura l’elaborazione dell’aria deflogisticata; tanto più che l’acqua, quando è satura d’aria, contiene quest’aria sotto forma di aria fissa, la cui natura differisce troppo da quella dell’aria deflogisticata o dell’aria atmosferica.] Per di più, l’acqua sovraccarica d’aria la rilascia facilmente, facendola depositare spontaneamente sotto forma di bolle sulle foglie e disturbando così l’intera operazione. “Befides, water overcharged with air parts eafily , with it, which of confequence will ef itfelf fettle inthe form of bub- bles upon the leaves, and thus dif- turb their whole operation.” – (fr:761) [Inoltre, l’acqua sovraccarica d’aria se ne separa facilmente, cosicché essa si deposita spontaneamente sotto forma di bolle sulle foglie, disturbando così tutta la loro operazione.]

L’esempio concreto chiarisce questa scala di qualità. L’acqua di pompa possiede di per sé una grande porzione d’aria, in parte ritenuta aria fissa, alla quale deve il suo gradevole sapore pungente che la rende la più piacevole fra tutte le acque. “We know that pump-water poffeffes of itfelf a great portion of air, which is generally thought to be for a ‘part fixed air, to which it owes its agree- ably pungent or brifk tafte, which makes jt palatable above all other waters.” – (fr:762) [Sappiamo che l’acqua di pompa possiede di per sé una grande porzione d’aria, che si ritiene in parte aria fissa, a cui deve il suo sapore gradevolmente pungente o frizzante, che la rende più gradevole di tutte le altre acque.] Al contrario, l’acqua bollita o distillata è privata della maggior parte dell’aria, e forse proprio per questo non è altrettanto gradevole. “We know with more cer- ‘tainty, that boiled and diftilled wa- ‘ter are deprived of the greateft part _ of their air; and this is perhaps the reafon, why they are not fo palatable ascommon fpring or pump- — ‘water.” – (fr:763) [Sappiamo con maggior certezza che l’acqua bollita e distillata è privata della maggior parte della sua aria; e questa è forse la ragione per cui non è così gradevole come la comune acqua di sorgente o di pompa.] Di conseguenza, non appare improbabile che l’acqua bollita o distillata, essendo povera d’aria, tenda ad assorbire l’aria che trasuda dalle foglie, facendo sì che se ne raccolga di meno in cima al recipiente. “Therefore it feems to be not quite improbable, that water -which has been boiled or diitilled is very apt to abforbe itfelf the’ air ; which oozes out of the leaves, and that thus lefs air is gathered at the top of the bottle.” – (fr:764-766) [Perciò non sembra del tutto improbabile che l’acqua che è stata bollita o distillata sia molto incline ad assorbire essa stessa l’aria che fuoriesce dalle foglie, e che così se ne raccolga meno in cima alla bottiglia.]

Un esperimento con acqua impregnata di aria fissa offre una prova ulteriore. L’autore immerse foglie di vite in tale acqua: non appena sotto la superficie, le foglie si coprirono interamente di bolle d’aria. Il fenomeno dipende in parte dal fatto che quell’acqua, già sovraccarica d’aria, rifiutava di assorbirne altra. “I placed .fome leaves of a viné in water, which I had, for this experiment, impregnated with fixed air: they were fcearce under the furface of this water, but they were all covered with air bubbles; which feems to me to depend partly upon this water refufing to abforbe any air ifuing from the leaves, becaufe it was ale _ ready overcharged with air.” – (fr:768-769) [Ho posto alcune foglie di vite in acqua che avevo, per questo esperimento, impregnato di aria fissa: erano appena sotto la superficie di quest’acqua, che erano già tutte coperte di bolle d’aria; il che mi sembra dipendere in parte dal fatto che quest’acqua si rifiutava di assorbire l’aria emessa dalle foglie, perché era già sovraccarica d’aria.] È vero che qualsiasi altro corpo immerso in acqua impregnata di aria fissa si copre di bolle, ma queste non compaiono così presto né crescono così rapidamente come sulle foglie vive: le bolle sulle foglie aumentano più in fretta perché sono sospinte fuori da un moto vitale interno alla foglia. “It is true that any other body, | plunged in water impregnated with fixed air, will alfo bécome covered with air bubbles; but thefe bubbles, - do not appear fo foon, or increafe fo _ rapidly, as thofe of the living leaves, _ So that it feems, that the bubbles of the leaves increafe fafter becaufe | they are pufhed out of the leaves by a vital motion inthe leaf.” – (fr:770) [È vero che qualsiasi altro corpo immerso in acqua impregnata di aria fissa si coprirà anch’esso di bolle d’aria; ma queste bolle non compaiono così presto, né aumentano così rapidamente, come quelle delle foglie vive, cosicché sembra che le bolle delle foglie aumentino più in fretta perché sono spinte fuori dalle foglie da un moto vitale nella foglia.]

Tuttavia, in queste condizioni l’aria raccolta non è la fine aria deflogisticata che si ottiene nell’acqua di pompa comune. La grande abbondanza di aria fissa penetra nelle foglie assorbendosi e fuoriuscendo in modo quasi tumultuoso insieme all’aria già contenuta nella foglia, impedendo quell’elaborazione necessaria a trasformarla in aria deflogisticata. “It is alfo true, that leaves thus placed in wa- ter impregnated with fixed air, do not yield that fine dephlogifticated air which they yield when placed in common pump-water; which may be owing perhaps to the great abundance of fixed air penetrating the leaves,by being abforbed, and oozing out as it were, in akind of tumultuary way, together with the ‘air already contained in the leaves.” – (fr:771) [È anche vero che le foglie così poste in acqua impregnata di aria fissa non producono quell’aria deflogisticata pura che producono quando poste in comune acqua di pompa; il che può essere dovuto forse alla grande abbondanza di aria fissa che penetra le foglie, venendo assorbita, e fuoriuscendo per così dire in modo tumultuoso, insieme all’aria già contenuta nelle foglie.]

Queste osservazioni conducono a un principio delicato: la minima circostanza può disturbare la natura in quest’opera. L’ombra di un edificio o di un’altra pianta può alterare questa meravigliosa operazione fino a produrre l’esatto contrario, e ottenere aria velenosa invece di aria deflogisticata. “Thus the air iffuing out of the leaves may not have undergone that degree of elaboration required * to change it into dephlogifticated air: for the leaft circumftance may difturb nature in this work; the fhade of a building, or of another~ _ plant, may change this wonderful operation, fo as to produce quite the reverfe, and to obtain a poifonous air inftead of dephlogifticated air” – (fr:772-773) [Così l’aria che esce dalle foglie può non aver subito quel grado di elaborazione necessario per trasformarla in aria deflogisticata: poiché la minima circostanza può disturbare la natura in questo lavoro; l’ombra di un edificio o di un’altra pianta può alterare questa meravigliosa operazione, fino a produrre l’esatto opposto, e ottenere un’aria velenosa invece che aria deflogisticata.] Il motivo è che l’evaporazione di aria cattiva al buio dipende dallo stesso moto vitale interno alla pianta, il quale, non essendo più influenzato dalla luce solare, produce un effetto contrario. La dimostrazione visibile di questa dipendenza dalla luce è che una pianta cresciuta nell’oscurità assoluta è priva di colore verde, e un frutto formatosi senza l’influenza della luce non ha sapore. “Thus a plant growing in an abfolute darknefs is without green colour, and fruit without the influence of the light has no flavour.” – (fr:774) [Così una pianta che cresce nell’oscurità assoluta è senza colore verde, e un frutto privo dell’influenza della luce non ha sapore.] L’elaborazione dell’aria deflogisticata, come la formazione del colore e del sapore, è dunque l’esito di un processo vitale modellato dalla luce, la cui interruzione genera l’opposto velenoso.

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[8.1/1-43-820|860]

8 L’aria infiammabile, il test nitroso e le piante: una fallacia rivelatrice

L’autore, sospettando che l’aria infiammabile potesse subire una correzione nel contatto con vegetali, conduce una serie di prove sistematiche che metteranno in crisi uno dei metodi più accreditati di analisi della qualità dell’aria.

Spinto da un precedente indizio, per chiarire il fenomeno lascia “fome inflammable air upon perficaria, and fome upon wallnut leaves, during forty-eight hours, keeping the jars continually in the open air” – (fr:820) [dell’aria infiammabile su foglie di persicaria e su foglie di noce per quarantotto ore, tenendo i vasetti continuamente all’aria aperta]. Il sospetto iniziale era che “this inflammable air might be fufceptible of a ftill more remarkable correction or purifica- tion, at leaft in appearance, with- out lofing its explofive quality” – (fr:819) [quest’aria infiammabile potesse essere suscettibile di una correzione o purificazione ancora più notevole, almeno in apparenza, senza perdere la sua qualità esplosiva].

Sottoposta l’aria del vaso con foglie di noce ai metodi di Priestley e di Fontana, ripetendo ogni prova due volte, l’esito appare sorprendente: “I found the air by both thefe methods to exhibit all the ap- pearance of air, fuperior in quality ” common air; as may be feen in H 2 experi- [ 109 ] ments 110, III.” – (fr:822) [Trovai che l’aria, con entrambi i metodi, mostrava tutto l’aspetto di un’aria superiore in qualità all’aria comune, come si può vedere negli esperimenti 110 e 111]. Eppure, quella stessa aria “to explode with fuch a loud re- port, even ina cylindrical jar, that my fervant, who kept the glafs in his hands, thought it was abfolute- ly broken” – (fr:823) [esplodeva con un rumore così forte, persino in un vaso cilindrico, che il mio servitore credette che il vetro si fosse rotto].

Il contrasto è inquietante per un test ritenuto infallibile. L’autore teme di aver commesso un errore, ma l’aria del secondo vaso, tenuta a contatto con la persicaria urens, conferma il paradosso. Due diverse misure danno i seguenti valori: “one meafure of it with one of nitrous air occupied 95; and with two meafures of nitrous air 92; by A. Fontana’s method it gave 49, 96, 9553 and thus it did appear by thefe trials to furpafs far in good- nefs the common air; and yet it exploded at the flame of a candle with an uncommon loud report” – (fr:828) [una misura con una di aria nitrosa occupò 0,95; con due misure di aria nitrosa 1,92; col metodo di Fontana diede 1,49, 1,96, 2,9553; così risultava che quest’aria superava di gran lunga in bontà l’aria comune, eppure esplose alla fiamma di una candela con un fragore inconsueto].

Mancando aria a sufficienza per introdurre un animale, decide di prolungare l’esposizione. Mette piante intere di persicaria urens in un vaso da un gallone con acqua e aria infiammabile forte, riempiendone oltre un terzo. Dopo sei giorni in giardino, l’esito è sconcertante: “one mea- fure of it, with one of nitrous air, occupied 803; it gave the follow- ing refult by Abbé Fontana’s me- thod, 58, 58: a chicken, near three weeks old, died in it in the fpace of one minute” – (fr:836) [una misura di essa con una di aria nitrosa occupò 1,803; col metodo dell’abate Fontana diede 2,58 e 3,58; un pulcino di quasi tre settimane vi morì nello spazio di un minuto]. Questo risultato, tanto diverso dai precedenti, lo disorienta e riaccende la fiducia nel test nitroso, facendogli temere un errore materiale.

Tuttavia non abbandona il dubbio. Rimastogli mezzo quarto di gallone dell’aria rimasta sei giorni sulla persicaria senza grandi miglioramenti, la trasferisce su una pianta fresca di senape. Dopo un giorno, l’aria appare già “fo much mended, that it appeared better than common air, and yet it exploded with a loud report” – (fr:842) [tanto migliorata da sembrare migliore dell’aria comune, eppure esplose con un forte rumore]. Ricollocato il vaso in giardino, il lunedì successivo il test nitroso indica “far fuperior to the atmofperic air, for one meafure of it, with one of nitrous air, occupied 01,63; and yet it exploded as ftrongly as before” – (fr:843) [di gran lunga superiore all’aria atmosferica, poiché una misura con una di aria nitrosa occupò 0,63, eppure esplodeva con la stessa forza di prima]. Lo stesso accade con altre piante di persicaria urens: dopo ventiquattr’ore l’aria si avvicina all’aria comune per il test nitroso restando esplosiva; dopo ulteriori esami, appare persino migliore dell’aria comune senza mai perdere la forza esplosiva.

A questo punto non resta che la prova animale. Posto un pulcino vivace di tre settimane in un vaso pieno di quest’aria, “it grew fick directly, and was in fix minutes near dying, when I took it out quite motionlefs” – (fr:851) [si ammalò subito e in sei minuti era quasi morto; quando lo tirai fuori era del tutto immobile]. Sopravvive a fatica dopo diversi minuti all’aria aperta.

La conclusione è netta: “I was now thoroughly convinced, that the nitrous teft failed entirely in fhewing the degree of falubrity of this air; for it appeared by this method to be nearly dephlogifticated air, and yet it was ftill a true poifonous air” – (fr:853) [Ero ormai fermamente convinto che il test nitroso fallisse completamente nel mostrare il grado di salubrità di quest’aria, poiché con questo metodo appariva aria quasi deflogisticata, eppure era ancora un vero veleno]. La delusione è forte perché il metodo era giudicato ben adatto all’aria atmosferica. Subito dopo, tuttavia, l’autore precisa: “But I am very far from thinking that this exception diminifhes in any way the real value of the important difcovery, that Nitrous air diminifbes refpirable air in the proportion to its falubrity” – (fr:854) [Sono ben lungi dal pensare che questa eccezione diminuisca in qualche modo il valore reale dell’importante scoperta che l’aria nitrosa riduce l’aria respirabile in proporzione alla sua salubrità]. E aggiunge che “this teft holds good in atmofpheric air, which is the chief object of our experiments” – (fr:856) [questo test è valido per l’aria atmosferica, che è l’oggetto principale dei nostri esperimenti].

La sezione si chiude ricordando che “Air is one of ihe moft changeable fub-+ frances in nature, and appearing under very different forms and qualities from a variety of caufes” – (fr:859) [L’aria è una delle sostanze più mutevoli in natura e appare sotto forme e qualità molto diverse per una varietà di cause], e che “THE air of our atmofphere is feldom during a whole day of the fame quality” – (fr:860) [l’aria della nostra atmosfera raramente durante un’intera giornata è della stessa qualità].

Questa testimonianza sperimentale documenta un momento di tensione nella chimica dei gas del tardo Settecento. L’autore scopre che l’aria infiammabile, posta a contatto con piante, può ingannare il test nitroso – il principale strumento eudiometrico del tempo – restituendo misure da aria pura pur mantenendo un carattere esplosivo e tossico. L’eccezione non inficia il valore del test per l’aria comune, ma svela la complessità delle trasformazioni dell’aria e la necessità di non riporre cieca fiducia in un singolo saggio quando si esaminano arie modificate da processi vegetali.

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[9.1/1-25-866|888]

9 L’eudiometro e la natura proteiforme dell’aria

La scoperta di un metodo per misurare la purezza dell’aria basato sull’aria nitrosa, affinato dall’abate Fontana, apre la strada a un confronto tra i climi, ma la continua mutevolezza dell’atmosfera impone cautela.

Il testo si apre con la constatazione che gli strumenti fisici allora noti, verosimilmente termometro e barometro, nulla dicono sulla qualità respirabile dell’aria:
“But thofe - two inftruments feem to have no relation to’ the more or lefs purity of the atmofphere, or the more or lefs fitnefs of the air for the ufe of ref{piration.” – (fr:864) [Ma quei due strumenti sembrano non avere alcuna relazione con la maggiore o minore purezza dell’atmosfera, né con la maggiore o minore idoneità dell’aria alla respirazione.]
Eppure l’aria stessa subisce continue trasformazioni, talvolta per opera delle piante: di notte queste
“plant during the night, when the plants yield but a very fmall quantity of bad air.” – (fr:866) [la pianta durante la notte, quando le piante producono solo una piccolissima quantità di aria cattiva,]
e anzi
“So that it rather appears to be changed by the plant in a kind of fimple explofive air, or a true fulminating air, the only yet Sifcoyered, as far‑as 1 know.” – (fr:867) [così che sembra piuttosto essere trasformata dalla pianta in una sorta di aria semplice esplosiva, o una vera aria fulminante, la sola finora scoperta, per quanto ne so.]

È in questo contesto che viene introdotta l’invenzione di uno strumento capace di sopperire a tale lacuna:
“of an Exdiometer, or of an inftrument or contrivance, by which the degree of purity of the common © air, - or its fit‑nefs ‘for refpiration, or rather its wholefomenefs, can be inveftigated juft.as well as its weight, and its de‑gree of heat: and cold, is perhaps one of the moft extraordinary in‑ventions which ever was made.” – (fr:869‑870) [di un eudiometro, ovvero di uno strumento o dispositivo mediante il quale il grado di purezza dell’aria comune, o la sua idoneità alla respirazione, o piuttosto la sua salubrità, può essere indagato esattamente come il suo peso e il suo grado di caldo e freddo, è forse una delle invenzioni più straordinarie che siano mai state fatte.]

Il principio su cui si fonda è attribuito al reverendo Priestley:
“We owe this important difcovery to the Rev. Dr. Prieftley, He found that nitrous air has the fingular pro‑perty of diminifhing, or of being diminifhed by, common air in ‘ pro‑portion torits goodnefs; or that the bulk of the two airs joined together &ontracts itfelf in a fo much’ the narrower fpace, as the common air; is better, purer, or more fit for re‑{piration..” – (fr:871‑874) [Dobbiamo questa importante scoperta al Rev. Dr. Priestley; egli trovò che l’aria nitrosa ha la singolare proprietà di diminuire, o di essere diminuita da, l’aria comune in proporzione alla sua bontà; ossia che il volume dei due gas mescolati insieme si contrae in uno spazio tanto più ristretto quanto più l’aria comune è migliore, più pura o più adatta alla respirazione.]

L’abate Fontana ha poi portato questo metodo a un considerevole grado di precisione:
“It will foon ‑appéar to what a confiderable degree of accu‑ Wali racy the Abbé Fontana ‘has brought this truly great difcovery.” – (fr:875) [Si vedrà presto a quale considerevole grado di accuratezza l’abate Fontana abbia condotto questa davvero grande scoperta.]

Grazie a tale tecnica è possibile non solo saggiare la bontà dell’aria sul posto, ma anche confrontare paesi lontani semplicemente inviando campioni sigillati:
“We have now in our hands the means of judging, not only of the degree of goodnefs of the common air upon the fpot, but we may with as much eafe alfo judgeof the qua‑lity of, the air of any country, ‑by fending the air of it in clofe bottles.” – (fr:877‑879) [Abbiamo ora nelle nostre mani i mezzi per giudicare non solo il grado di bontà dell’aria comune sul posto, ma possiamo con altrettanta facilità giudicare la qualità dell’aria di qualsiasi paese, inviandone l’aria in bottiglie ben chiuse.]

Tuttavia l’autore mette in guardia: l’aria nello stesso luogo muta di continuo, quindi due esperimenti concordano raramente se non eseguiti simultaneamente o su una medesima riserva d’aria sigillata:
“But as,the air upon the fame fpot undergoes itfelf continual changes, we can but very feldom expect an accurate agreement, of two experi‑ments, unlefs made‑at the fame time, or unlefs a quantity of the fame air be fhut up in a bottle fuf‑ficient for different experiments.” – (fr:880) [Ma poiché l’aria nello stesso luogo subisce essa stessa continui cambiamenti, possiamo ben di rado aspettarci un accordo preciso tra due esperimenti, a meno che non siano fatti nello stesso momento, o a meno che una quantità della stessa aria non venga rinchiusa in una bottiglia sufficiente per diversi esperimenti.]

Finché non si disporrà di strumenti accurati e di una prassi rigorosa, non sarà possibile determinare la qualità media dell’aria di una regione e quindi valutare
“the advantages which would arrive to our coniti‑tution,in {pending our lives in one country rather than in another, on purpofe to preferve a good ftate of health, to cure particular difeafes which require a pure air, or to pro‑tract our exiftencein this world in particular bodily difpofitions.” – (fr:881) [i vantaggi che ne deriverebbero alla nostra costituzione, trascorrendo la vita in un paese piuttosto che in un altro, allo scopo di conservare un buono stato di salute, di curare particolari malattie che richiedono aria pura, o di prolungare la nostra esistenza in questo mondo in determinate disposizioni corporee.]
Per il momento,
“We muft as yet content ourfelves with the amufement of the experiment.” – (fr:882) [Dobbiamo per il momento accontentarci del diletto dell’esperimento.]

L’osservazione quotidiana dell’atmosfera ha convinto lo scrivente della frettolosità di certi filosofi che, con strumenti mediocri,
“have begun alreadyto affert the degree of goodnefs of ‘eee places, by one or two obfervations made in,the time they pafled through fuch a place.” – (fr:883‑884) [hanno già cominciato ad affermare il grado di bontà dei luoghi, sulla base di una o due osservazioni fatte nel tempo in cui sono transitati per quel luogo.]
La discussione approfondita è demandata all’amico abate Fontana,
“who, in my opinion, has caft a great light upon this important fubje&; and intends foon to pub‑lifh his obfervations on this head.” – (fr:886‑887) [il quale, a mio parere, ha gettato molta luce su questo importante argomento e intende pubblicare presto le sue osservazioni in merito.]

Il brano si chiude con una riflessione sulla mutevolezza dell’aria, la sua
“Proteus‑like and metapho‑rical nature” – (fr:888) [natura proteiforme e metaforica], un tema che gli esperimenti dello stesso Priestley – il cui nome resta sospeso nell’interruzione della frase – stavano già cominciando a svelare.

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[10.1/1-58-891|946]

10 L’aria come principio trasformabile e la sua instabilità atmosferica

«L’aria stessa può diventare un corpo solido, e i diversi tipi di aria estratti dai corpi devono la loro natura specifica alla trasmutazione subita piuttosto che a un’esistenza preformata; di conseguenza la costituzione dell’atmosfera muta da un giorno all’altro.»

Il testo offre una densa testimonianza delle ricerche pneumatiche condotte alla fine del Settecento, in piena epoca della chimica dei gas. L’autore, sulla scorta dei lavori di Hales e di van Helmont, discute il ruolo dell’aria nella composizione dei corpi e, soprattutto, la natura delle diverse “arie” (gas) liberate dai vegetali e da altre sostanze. L’argomentazione ruota attorno a un’idea centrale: le arie ottenute per via sperimentale non sono quasi mai preesistenti nei corpi, ma vengono generate o trasmutate dall’operazione stessa.

L’incipit ricorda come l’aria non sia soltanto un fluido elastico, ma possa entrare intimamente nella struttura dei solidi, fungendo da legante: “Dr. Hales, we” – “know that air enters the compofition of bodies; and even serves as a kind of cement for the stronger cohefion of the conftituent particles of a folid body.” (fr:889-890) [Il dottor Hales, sappiamo che l’aria entra nella composizione dei corpi e serve persino come una sorta di cemento per la più forte coesione delle particelle costituenti un corpo solido.] Anzi, “By this it seems that air may become itfelf a folid body, as it conftitutes fuch a confiderable part of fome particular bodies, fuch, as are, for inftance, vegetables, calcarious ftoney nitre, &c.” (fr:891) [Da ciò sembra che l’aria possa diventare essa stessa un corpo solido, poiché costituisce una parte così considerevole di certi corpi particolari, come per esempio i vegetali, il nitro calcareo pietroso, ecc.] Il passaggio tra stato fluido e solido non ha nulla di eccezionale: “There are perhaps in the world no fubftances which are by their nature fluid; for all fubftances yet found may be, by different operations, principally by a fufficient degree of heat, rendered fluid; and all fluids may be changed into folid bodies by applying to them a fufficient degree of cold.” (fr:892) [Non vi sono forse al mondo sostanze che siano per natura fluide; tutte le sostanze finora trovate possono, mediante diverse operazioni, principalmente un sufficiente grado di calore, essere rese fluide; e tutti i fluidi possono essere mutati in corpi solidi applicando loro un sufficiente grado di freddo.] A conferma viene addotto l’esempio del mercurio reso malleabile come un metallo qualsiasi dal professor Braun a San Pietroburgo grazie a un freddo intensissimo (fr:893).

Il nucleo sperimentale riguarda l’aria “fissa” (anidride carbonica) e la sua presunta presenza nei vegetali. Secondo un’opinione diffusa, “different vegetables contain almoft nothing but fixed air, becaufe they faw that as foon as they began to ferment they emitted really fixed air.” (fr:894) [diversi vegetali non contengano quasi altro che aria fissa, poiché videro che non appena iniziavano a fermentare emettevano realmente aria fissa.] L’autore però obietta che “if from this we conclude that this very fame vegetable contained this fixed air, as fuch, concealed in its fubftance, and exifting there, as it were in a concentrated or compreffed ftate, almoft as common air is in a Condenfing engine before the fermentation began, we may poffibly make an erroneous conclufion” (fr:895) [se da ciò concludiamo che questo stesso vegetale conteneva quest’aria fissa come tale, nascosta nella sua sostanza e là esistente quasi in uno stato concentrato o compresso, pressappoco come l’aria comune in una macchina condensatrice prima che la fermentazione cominciasse, potremmo forse trarre una conclusione erronea.] La ragione è che “it may be that this vegetable did not contain more fixed air as fuch than inflammable air; but that a part of the fubftance of the vegetable has undergone fuch a change by the action of the fermentation as to become what is now called fixed air, but what it was very far from being before the fermentation.” (fr:896) [può darsi che questo vegetale non contenesse più aria fissa come tale che aria infiammabile; ma che una parte della sostanza del vegetale abbia subito, per l’azione della fermentazione, un cambiamento tale da diventare ciò che ora si chiama aria fissa, ma che era ben lungi dall’essere prima della fermentazione.]

Per verificare questa ipotesi, l’autore spreme sott’acqua l’aria contenuta in diversi vegetali (malva, patata, giusquiamo, mele). L’aspettativa iniziale – che essa fosse in gran parte aria fissa – viene delusa: “for this air was not diminifhable by fhaking it in water.” (fr:900) [poiché quest’aria non era riducibile agitandola in acqua.] L’esame con la fiamma mostra piuttosto un’aria solo leggermente inferiore all’aria comune: una misura d’aria di mela con una di aria nitrosa occupa 1,24, quella di giusquiamo 1,25 (fr:901). “This air is undoubtedly the very air of the vegetable unaltered.” (fr:903) [Quest’aria è senza dubbio l’aria stessa del vegetale, inalterata.] Riscaldando invece i vegetali nell’acqua o portandoli a ebollizione, l’aria che si libera è di qualità progressivamente peggiore: quella ottenuta per bollitura da una mela è così cattiva che una misura con una di aria nitrosa occupa 1,71 e risulta “poifonous, and to extinguifh flame” (fr:906-908) [velenosa e capace di spegnere la fiamma]. Eppure le medesime piante, poste nell’acqua al sole, producono “very fine dephlogifticated air”, mentre con la fermentazione producono aria fissa (fr:908). Di qui la domanda retorica: “Is it not more reafonable to fay that vegetables contain an air, or by whatever name you pleafe to call it, which by undergoing different operations changes into different forts of air?” (fr:915) [Non è forse più ragionevole dire che i vegetali contengono un’aria, o comunque la si voglia chiamare, la quale, subendo operazioni diverse, si muta in diversi tipi di aria?] E la conclusione generale: “Whoever therefore fays, that fuch or fuch fubftance contains fuch or fuch air, becaufe he extracts fuch air from it by the action of fire, by fermentation, or by any other means, may fpeak erroneoufly.” (fr:916) [Chiunque dunque affermi che questa o quella sostanza contiene questa o quell’aria, perché ne estrae tale aria mediante l’azione del fuoco, della fermentazione o di qualsiasi altro mezzo, può parlare erroneamente.]

La stessa logica trasmutativa viene estesa agli acidi minerali. L’acido nitroso, versato su mercurio o altri metalli, produce aria nitrosa; mescolato a limatura di ferro in stato molto diluito e con calore moderato, dà una miscela di aria fissa, aria comune e aria flogisticata (fr:917-918). Unito a sostanze terrose o a un alcali vegetale, e sottoposto all’azione del fuoco, sprigiona invece “nothing but pure dephlogifticated air, in fuch abundance, that the quantity of it is equal to about eight hundred times the bulk of the nitre” (fr:919-920) [nient’altro che aria deflogisticata pura, in tale abbondanza che la sua quantità è pari a circa ottocento volte il volume del nitro]. L’aria comune stessa mostra un volto diverso a seconda del suo contenuto di flogisto: “Common air impregnated with phlogifton makes a poifonous air; and common air, deprived of it, makes dephlogifticated air; in the one an animal dies in a little time; in the other it lives four or five times longer than in common air.” (fr:928) [L’aria comune impregnata di flogisto diventa aria velenosa; e l’aria comune, privata di esso, diventa aria deflogisticata; nella prima un animale muore in breve tempo; nella seconda vive quattro o cinque volte più a lungo che nell’aria comune.]

I fenomeni di trasmutazione sono giudicati onnipresenti in natura. Il cibo della vipera si converte nel suo corpo in una sostanza innocua, ma in una particolare sede diventa un veleno virulento; lo stesso succo che la radice di un albero pompa dalla terra si trasforma in frutti diversissimi se vi si innestano varietà differenti; un corpo animale, corrompendosi, diviene concime per le piante, poi per combustione cenere, e infine, con l’aggiunta di sabbia e calce di piombo, si muta in vetro trasparente (fr:922-925). Perfino gli acidi minerali potrebbero essere un unico acido modificato da particolari aggiunte (fr:925-927).

L’aria, dunque, non è un fluido inalterabile che si modifichi solo per addizione o sottrazione di componenti estranei (fr:937-939). Al contrario, l’atmosfera cambia continuamente grado di salubrità. L’autore testimonia di aver trascorso tre mesi in solitario ritiro e di aver “fcarce found the degree of falubrity of the common air juft the fame during two days.” (fr:940) [trovato a stento il grado di salubrità dell’aria comune esattamente lo stesso per due giorni.] A chi attribuisse queste oscillazioni a imperfezioni degli strumenti, oppone la prova fornita dall’eudiometro dell’abate Fontana: “by keeping a bottle full of air taken from the atmofphere at the fame time, the conftitution of it is explored and accurately regiftered; and examining fome time afterwards this very air, clofely fhut up in a bottle, you find the refult of the trial to correfpond exactly with the refult of that which was made at the time when the air was taken from the atmofphere” (fr:941) [tenendo una bottiglia piena d’aria prelevata dall’atmosfera nello stesso momento, se ne esplora e si registra accuratamente la costituzione; ed esaminando qualche tempo dopo quest’aria, chiusa ermeticamente in una bottiglia, si trova che il risultato della prova corrisponde esattamente al risultato di quella fatta al momento in cui l’aria fu prelevata dall’atmosfera]. Ciò dimostra che le variazioni sono reali e che è errato giudicare la bontà dell’aria di un luogo da una o due misure fatte senza uno strumento accurato (fr:942-943).

Le cause della “continual fluctuation in the degree of falubrity of the air” rimangono di difficile individuazione (fr:944-945). Tuttavia, appare probabile che questa incostanza “is to be attributed in general to the natural changeablenefs of the air itfelf, by which it undergoes continual alterations from a variety of caufes” (fr:946) [sia da attribuire in generale alla naturale mutevolezza dell’aria stessa, per cui essa subisce continue alterazioni da una varietà di cause]. La testimonianza si chiude così su un’immagine dell’atmosfera come entità intimamente dinamica, in perfetta coerenza con la visione trasmutativa che percorre l’intero trattato.

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11 Il metodo eudiometrico dell’Abbé Fontana e le sue insidie sperimentali

Il testo descrive minuziosamente una procedura scientifica settecentesca per l’analisi della qualità dell’aria, basata sulla reazione con “aria nitrosa” (nitrous air). Emerge con chiarezza la preoccupazione centrale dello sperimentatore: la costanza del volume d’aria intrappolata, premessa indispensabile per qualsiasi misura, come affermato: “Thus, the quantity of air shut up in this little measure, will be constantly the same, whatever change may afterwards happen to the expansive force, or to the elasticity of the air within this measure” - (fr:1057-1058) [Così, la quantità d’aria racchiusa in questa piccola misura sarà costantemente la stessa, qualunque cambiamento possa in seguito accadere alla forza espansiva o all’elasticità dell’aria all’interno di questa misura].

La procedura standard per l’aria comune, attribuita all’Abbé Fontana, prevede una sequenza ritmata e precisa. Inizialmente si introducono due misure dell’aria da esaminare e una di aria nitrosa: “he first introduces two measures of the air to be examined, then one measure of nitrous air: at the moment the two airs come into contact with one another, he shakes the great tube in the water till both airs are thoroughly mixed together” - (fr:1059) [egli introduce dapprima due misure dell’aria da esaminare, poi una misura di aria nitrosa: nel momento in cui le due arie entrano in contatto l’una con l’altra, egli scuote il grande tubo nell’acqua finché entrambe le arie non sono completamente mescolate insieme].

Segue una fase di riposo e lettura tramite una scala in ottone (brass scale) fissata al tubo di vetro. Il punto di incontro tra la colonna d’acqua e quella d’aria viene allineato con lo zero della scala, e si annota la tacca sul tubo di vetro che corrisponde a una specifica suddivisione: “He observes with what sub-division of the scale the next mark upon the glass tube above the column of water coincides; which number he writes down” - (fr:1062) [Egli osserva con quale suddivisione della scala coincide il segno successivo sul tubo di vetro sopra la colonna d’acqua; e annota tale numero].

Questa operazione viene ripetuta aggiungendo una seconda e poi una terza misura di aria nitrosa. Il presupposto teorico è che per l’aria comune tre misure di aria nitrosa siano sufficienti a saturare completamente due misure di aria atmosferica, esaurendo ogni ulteriore diminuzione di volume: “if the air examined is common air: for no more diminution of this air would happen if more nitrous air was added, as three measures of nitrous air are sufficient to saturate fully two measures of any atmospheric air” - (fr:1067) [se l’aria esaminata è aria comune: poiché non si verificherebbe alcuna ulteriore diminuzione di quest’aria se si aggiungesse altra aria nitrosa, essendo tre misure di aria nitrosa sufficienti a saturare completamente due misure di qualsiasi aria atmosferica].

Il risultato quantitativo si ottiene per differenza. Si calcola il volume totale delle arie impiegate (in “sub-divisions” o parti) e vi si sottrae il volume d’aria residua nel tubo dopo la reazione. Un esempio numerico chiarisce il metodo: se dopo la terza misura l’aria residua ammonta a 308 parti e le misure iniziali erano 500 (5 misure da 100 parti ciascuna), la differenza è 192, ovvero “the exact number of the parts or sub-divisions of the two airs destroyed” - (fr:1071) [il numero esatto delle parti o suddivisioni delle due arie distrutte].

Per un diverso tipo di aria, chiamata “dephlogisticated air” (aria deflogisticata), il processo di saturazione richiede un eccesso di reagente ben maggiore, fino a sei, sette o otto misure di aria nitrosa per due misure del campione: “Six, seven, and sometimes eight measures of nitrous air, are required to saturate two measures of dephlogisticated air if it be very pure” - (fr:1076-1080) [Sei, sette e talvolta otto misure di aria nitrosa sono necessarie per saturare due misure di aria deflogisticata, se è molto pura].

Nonostante la descrizione meticolosa, il testo assume il carattere di una testimonianza sulle enormi difficoltà pratiche della chimica pneumatica. Viene messo in guardia il lettore sulla criticità di ogni minimo dettaglio operativo: l’accuratezza dei risultati è infatti minata da una variabilità intrinseca che può portare a diffidare dell’intero metodo. “he will find in the result of every trial, made with the same species of air, so much difference, that he would mistrust the whole method if he did not observe every minute circumstance in the course of the whole experiment” - (fr:1082) [egli troverà nel risultato di ogni prova, fatta con la medesima specie d’aria, una differenza così grande che diffiderebbe dell’intero metodo se non osservasse ogni minima circostanza nel corso dell’intero esperimento]. L’accuratezza del metodo è il frutto di un lavoro di anni: “It has cost the Abbé some years assiduous labour before he reduced this method to that degree of accuracy which it has now acquired in his hands” - (fr:1083) [È costato all’Abbé alcuni anni di assiduo lavoro prima di ridurre questo metodo a quel grado di accuratezza che ora ha acquisito nelle sue mani]. Il protocollo impone una disciplina ferrea, con tempi di esecuzione misurati “even to a moment” (persino al momento esatto) per lo scuotimento e la lettura della scala.

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[12.1/1-44-1104|1146]

12 Analisi minuziosa degli errori sperimentali nella misura delle arie

L’estratto enumera e quantifica sistematicamente le possibili fonti di errore nell’uso di un apparecchio per la misura di gas, distinguendo tra errori del piccolo tubo, errori del grande tubo ed errori accidentali, e calcolando l’effetto cumulativo massimo in 260 suddivisioni.

Il testo si inserisce nella pratica della chimica pneumatica settecentesca e descrive con meticolosità gli errori che possono inficiare le misure di aria e di aria nitrosa condotte con un apparato costituito da un tubo grande e da uno piccolo, detto anche «misura». L’autore si richiama a uno strumento in uso presso «our author», provvisto di un cursore piatto (flat slider), e lo confronta con le fiale comuni impiegate da altri filosofi, sprovviste di tale accorgimento. La trattazione procede elencando separatamente le fonti d’errore del tubo piccolo e del tubo grande, le quantifica in sub-divisions e ne calcola l’accumulo a seconda del numero di misure introdotte.

Per quanto riguarda il piccolo tubo o misura, il brano coglie la lista già in corso, a partire dal quinto errore. Esso “be owing to the difference of time between the fill- ing this tube with air and the thut- ting the flat flider: for after the air is Jet up into this tube the water runs down its fide for fome M 2 time; [ 164 ] time; fo that the longer the in- terval between filling it with air and pufhing in the flider is, the more the infide of this tube is cleared from water, and thus the more air it will contain.” – (fr:1104) [essere dovuto alla differenza di tempo tra il riempire questo tubo con aria e lo spingere il cursore piatto: giacché dopo che l’aria è immessa in questo tubo l’acqua scorre lungo la sua parete per qualche tempo; cosicché quanto più lungo è l’intervallo tra il riempimento con aria e lo spingere il cursore, tanto più l’interno di questo tubo viene liberato dall’acqua, e quindi più aria conterrà.] Questo errore può ammontare a tre suddivisioni (fr.1105).

Il sesto errore, relativo sempre al tubo piccolo, è proprio quello che il cursore piatto elimina: “The fixth error, which may be committed by the {mall tube or meafure, is indeed remedied in the meafure in ufe by our author by the flat flider; but it remains in the meafure which is ftill ufed by other philofophers, which confifts only in a common phial not provided with fuch a flider…” – (fr:1106) [Il sesto errore, che può essere commesso dal tubo piccolo o misura, è in effetti rimediato nella misura in uso dal nostro autore per mezzo del cursore piatto; ma rimane nella misura che è ancora usata da altri filosofi, la quale consiste solo in una fiala comune non provvista di un tale cursore…] La mancanza del cursore conduce a un errore che “may amount to ten, and even more fub-divifions” – (fr:1107) [può ammontare a dieci, e anche più suddivisioni]. Il settimo errore “may depend upon the difference in the di- ameter of the {mall meafure compared with the diameter of the large one; by which difference it may happen, that the dilation of the air within becomes greater or lefs by warmth, as the fubftance of the ‘ glafs be thicker or thinner, and that the capacity of the tube itfelf varies for this reafon.” – (fr:1110) [può dipendere dalla differenza nel diametro della misura piccola in confronto al diametro di quella grande; per la quale differenza può accadere che la dilatazione dell’aria all’interno divenga maggiore o minore per il calore, a seconda che la sostanza del vetro sia più spessa o più sottile, e che la capacità del tubo stesso vari per questa ragione.] Tuttavia, “The difference of the refult, however, can be but very {mall from this caufe” – (fr:1111) [La differenza del risultato, comunque, non può che essere molto piccola per questa causa.]

La somma dei sette errori del piccolo tubo ammonta a 25 suddivisioni (fr.1112). Poiché nell’esperimento vengono immesse nel tubo grande cinque misure d’aria consecutivamente, l’effetto complessivo diventa ben più rilevante: “But, as all the five mea- fures of airs are letup in the large tube one after another, thefe errors may, if they were all” – (fr:1113) [Ma, poiché tutte le cinque misure d’aria vengono immesse nel tubo grande una dopo l’altra, questi errori possono, se fossero tutti] “committed, amount to five times this number, or to 125 fub-divifions.” – (fr:1114) [commessi, ammontare a cinque volte questo numero, ovvero a 125 suddivisioni.]

Il grande tubo o misura presenta a sua volta sette capi d’errore. Il primo dipende dalla disuguaglianza del diametro, per cui “a difference of four fub-divifions may eafily refult in each’ partition” – (fr:1118) [una differenza di quattro suddivisioni può facilmente risultare in ciascuna partizione]. Il secondo errore nasce dal tubo non reso ruvido all’interno, da cui “a’ differ- ence of fix fub-divifions” – (fr:1120) [una differenza di sei suddivisioni] “may hap- pen” – (fr:1121) [può verificarsi]. Il terzo è legato al calore della mano: “The third may be owing to the degree of expanfion of the air communicated by the hand in the time this tube is examined to ob- ferve the length of the column of air.” – (fr:1123) [Il terzo può essere dovuto al grado di espansione dell’aria comunicato dalla mano nel tempo in cui questo tubo viene esaminato per osservare la lunghezza della colonna d’aria.] Tale errore può raggiungere quattro suddivisioni (fr.1124). Il quarto consiste nell’osservare la colonna d’acqua quando il livello interno non è pari a quello esterno, con un errore di tre suddivisioni (fr.1127). Il quinto errore sorge dalla differenza di tempo tra l’introduzione di ciascuna misura e la lettura della colonna; “From this head a difference of ro fub-divifi- ons may enfue” – (fr:1129) [Da questo capo può derivare una differenza di 10 suddivisioni]. Il sesto errore sta nella determinazione imprecisa della lunghezza della colonna d’aria, e può ammontare a cinque suddivisioni (fr.1131). Il settimo errore, infine, dipende dalla direzione più o meno perpendicolare del tubo e ammonta a tre suddivisioni (fr.1133). La somma di tutti gli errori del grande tubo è di 35 suddivisioni; nell’esperimento con tre misure di aria nitrosa, si arriva a “the number of .105 fub-divifions” – (fr:1134) [al numero di 105 suddivisioni].

Oltre a queste fonti regolari, l’autore annovera tre errori accidentali. Il primo è la variazione di temperatura dell’aria comune durante l’esperimento (fr.1137), il secondo è il cambiamento del peso o pressione dell’aria (fr.1139), il terzo è il calore comunicato al tubo dal corpo dell’osservatore quando si avvicina per leggere (fr.1141-1142). Questi tre errori, “though fmall in themfelves, yet may amount to fix or more fub-divifions” – (fr:1144) [benché piccoli in sé, possono tuttavia ammontare a sei o più suddivisioni]. Il totale complessivo, qualora tutti gli errori venissero commessi insieme, raggiunge così *“260 fub- _divifions”* – (fr:1145) [260 suddivisioni].

Al termine dell’enumerazione, il testo si apre a una confessione personale che testimonia la difficoltà irrisolta di uno specifico disturbo sperimentale: “Befides all the above-mentioned fources of errors that may be committed, either by indifferent inftruments; or by want of proper atten- tion, there is one which had always vexed me in former fimes, and which feemed to me, as well as to many others, almoft incorrigible.” – (fr:1146) [Oltre a tutte le suddette fonti di errori che possono essere commessi, sia per strumenti indifferenti, sia per mancanza di debita attenzione, ve n’è una che mi aveva sempre tormentato in tempi passati, e che sembrava a me, come a molti altri, quasi incorreggibile.] Il passo si interrompe senza svelare la natura di quest’ultimo errore, ma il riferimento all’aria nitrosa, alla presenza d’acqua e alla chimica del periodo suggerisce fenomeni di assorbimento o reazioni parassite, notoriamente fastidiosi nelle esperienze eudiometriche di Joseph Priestley e dei suoi contemporanei.

Questa sequenza di analisi degli errori costituisce una preziosa testimonianza della pratica scientifica settecentesca. La loro meticolosa scomposizione e la quantificazione in suddivisioni rivelano una consapevolezza metodologica avanzata, in cui il controllo della temperatura, della pressione, della postura dello strumento e della rapidità di esecuzione viene riconosciuto come condizione indispensabile per la credibilità della misura.

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[13.1/1-42-1159|1198]

13 L’innovazione di Fontana nel test nitroso: superare l’incostanza dell’aria nitrosa

Nella seconda metà del Settecento il cosiddetto “test nitroso” – basato sulla reazione tra aria nitrosa (ossido nitrico) e aria respirabile – era uno strumento fondamentale per valutare la “salubrità” dell’aria, ovvero la sua attitudine a sostenere la respirazione e la combustione. Il saggio qui analizzato ne discute i limiti e presenta il metodo messo a punto dall’abate Felice Fontana, capace di aggirare la più grave difficoltà: l’incostanza della forza dell’aria nitrosa.

L’autore descrive anzitutto le precauzioni materiali e i difetti dell’apparato comunemente usato. L’aria nitrosa veniva conservata in bottiglie di gomma elastica, serrate da un anello di ottone premuto contro il tappo di vetro: “A brafs ring forced over the neck of the gum bottle preffes its … againft the glafs ftopper, and prevents the nitrous air rufhing out.” (fr:1158-1159) [Un anello di ottone forzato sul collo della bottiglia di gomma preme il suo … contro il tappo di vetro, e impedisce all’aria nitrosa di fuoriuscire.] Tuttavia l’acido nitroso finiva per deteriorare il contenitore e l’aria stessa perdeva rapidamente efficacia: “It is to be obferved, that nitrous acid will at laft deftroy the … elaftic gum: bottles by making its infide brittle, efpecially if the acid is concentrated: Though good nitrous air may be obtained by many ways, yet this air lofes gradually its ftrength, and in a few days, if in contact with water, becomes very much weakened; fo that it muft be either made new almoft every day, or we cannot be fure of the event of the experiment.” (fr:1160-1163) [Si deve osservare che l’acido nitroso alla fine distrugge le bottiglie di gomma elastica rendendone l’interno fragile, specialmente se l’acido è concentrato: Sebbene si possa ottenere buona aria nitrosa in molti modi, tuttavia quest’aria perde gradualmente la sua forza, e in pochi giorni, se a contatto con l’acqua, diventa molto indebolita; cosicché deve essere preparata nuova quasi ogni giorno, altrimenti non possiamo essere sicuri dell’esito dell’esperimento.]

La variabilità della forza dell’aria nitrosa minava l’affidabilità del test quando si seguiva il metodo di aggiungere una proporzione fissa di aria nitrosa all’aria da esaminare. L’abate Fontana introdusse invece un procedimento per “sovra-saturazione”, con il quale la forza dell’aria nitrosa impiegata diventa irrilevante: “The method of Abbé Fontana in putting the different fpecies of air to the nitrous teft, cut fhort to the whole difficulty arifing from the inconftancy of ftrength in the nitrous air.” (fr:1165) [Il metodo dell’Abate Fontana nel sottoporre le diverse specie di aria al test nitroso, tagliando corto all’intera difficoltà derivante dall’incostanza della forza nell’aria nitrosa.]

Il principio è chiarito dalla natura stessa della reazione: “it is only the true nitrous air which is capable of diminifhing refpirable airs, and that it performs this diminution in the proportion to its ftrength, so that weak nitrous air will always diminifh common air in the proportion of its own good or bad quality.” (fr:1170-1172) [Solo la vera aria nitrosa è capace di diminuire l’aria respirabile, e compie questa diminuzione in proporzione alla sua forza, cosicché un’aria nitrosa debole diminuirà sempre l’aria comune in proporzione alla sua propria qualità buona o cattiva.] Di conseguenza, se l’aria nitrosa è debole, occorrerà semplicemente un volume maggiore per saturare la stessa quantità di aria comune: “The confequence will be, that as much again of it will be required to faturate the two meafures of common air; and thus, after the faturation of the two meafures of common air is compleated, there will remain in the great meafure, or tube, a column of air so much the longer as the nitrous air employed was the weaker.” (fr:1174) [La conseguenza sarà che ne occorrerà altrettanta di nuovo per saturare le due misure di aria comune; e così, dopo completata la saturazione, rimarrà nel grande misuratore una colonna d’aria tanto più lunga quanto più debole era l’aria nitrosa impiegata.]

Il testo offre un esempio quantitativo che mostra come il volume distrutto – e quindi l’indice di salubrità – resti identico malgrado l’impiego di aria nitrosa di forza dimezzata. Con aria forte, tre misure saturano due misure di aria da esaminare e la colonna residua misura 308 suddivisioni; sottratte dalle 500 parti impiegate, si ottengono 192 parti distrutte. Con aria debole, servono sei misure, la colonna residua è di 608 suddivisioni su 800 totali, e la differenza è ancora di 192: “I will illuftrate it with an example … we fhall find that the refult will be juft the fame … and that thus in both cafes the accurate falubrity of the air is afcertained.” (fr:1175-1177) [Lo illustrerò con un esempio … troveremo che il risultato sarà esattamente lo stesso … e che così in entrambi i casi l’esatta salubrità dell’aria è accertata.]

Questa osservazione, che l’autore dichiara di dovere interamente a Fontana, è giudicata “della massima importanza” e capace di illuminare sia la natura dell’aria nitrosa sia la sua “meravigliosa proprietà di distruggere l’aria respirabile”. L’accenno a una “ingegnosa teoria” che Fontana avrebbe presto pubblicato sottolinea il clima di aspettativa e di competizione intellettuale del tempo: “This observation … throws a great deal of light upon the nature of nitrous air … and it illuftrates his ingenious theory of this quality, which, I hope, the author will foon publifh; but which I have no right either to claim or to anticipate.” (fr:1179-1180) [Questa osservazione … getta molta luce sulla natura dell’aria nitrosa … e illustra la sua ingegnosa teoria di questa qualità, che, spero, l’autore pubblicherà presto; ma che non ho alcun diritto né di rivendicare né di anticipare.]

Grazie a questo progresso, afferma l’estensore, “we need not be fo anxious about the goodnefs of the nitrous acid, nor about the ftrength of the nitrous air.” (fr:1181) [non dobbiamo essere così ansiosi riguardo alla bontà dell’acido nitroso, né riguardo alla forza dell’aria nitrosa.]

L’attenzione si sposta quindi sulle numerose fonti di errore ancora possibili nell’esecuzione materiale dell’esperimento. Dopo aver passato in rassegna diciotto cause di errore, l’autore ne enumera altre due segnalate dallo stesso Fontana. La prima riguarda la procedura di mescolamento. Introdurre l’aria nitrosa senza agitare, oppure mescolare preliminarmente i due gas in un recipiente separato, produce discrepanze tali che tra due prove si può avere un errore di cinquanta suddivisioni. Anche il tempo che intercorre tra il mescolamento e la misura ha un effetto sensibile, specialmente per l’aria deflogisticata, e dopo ventiquattr’ore il risultato è del tutto inaffidabile. “If the nitrous air is let up into the large tube … without fhaking it … there will fcarcely ever be two experiments correfponding with one another … the difference of time between the moment of the mixture of both airs and the examination will make also a confiderable difference; even a few feconds may make a fenfible difference … particularly if the degree of goodnefs of dephlogifticated air is to be examined.” (fr:1185-1187) [Se l’aria nitrosa viene immessa nel grande tubo … senza agitarlo … non ci saranno quasi mai due esperimenti corrispondenti tra loro … la differenza di tempo fra il momento della miscela e l’esame farà anche una considerevole differenza; anche pochi secondi possono fare una sensibile differenza … particolarmente se si deve esaminare il grado di bontà dell’aria deflogisticata.]

La seconda fonte di errore consiste nell’aggiungere tutta l’aria nitrosa in un’unica volta: “The remaining fource of error confilts in letting up at once all the quantity of nitrous air to be employed in the experiment.” (fr:1188) [La restante fonte di errore consiste nell’immettere tutta in una volta la quantità di aria nitrosa da impiegare nell’esperimento.] L’incertezza che ne deriva è tanto maggiore quanto più l’aria in esame è deflogisticata (ossigeno puro). Nel complesso, l’autore arriva a contare venti potenziali cause di errore, non tutte evitabili in una singola prova, ma alcune costantemente presenti nelle pratiche anteriori e sufficienti a rendere “l’accuratezza del test tanto incerta quanto l’esperimento stesso”. “I have now pointed out twenty fources of errors … which indeed it would be impoffible to commit all in one and the fame trials, but of which fome are continually committed in the methods hitherto in ufe.” (fr:1190-1192) [Ho ora indicato venti fonti di errori … che in verità sarebbe impossibile commettere tutte in una stessa prova, ma delle quali alcune sono continuamente commesse nei metodi finora in uso.]

Ciò nonostante, il metodo di Fontana consente una precisione sorprendente. Con un po’ di pratica, la salubrità di un’aria può essere determinata con la stessa esattezza con cui il termometro di Reaumur misura la temperatura: la differenza tra due determinazioni raramente supera 5 o 10 suddivisioni, vale a dire meno di mezzo grado della scala Réaumur. “by a little practice foon be convinced, that by this method the degree of falubrity of any air may be afcertained with as much exaétnefs as the degree of heat and cold by the thermometer of Reaumur; for the difference of the refult will fcarce exceed 5 or 10 … and it would be difficult to judge upon the thermometer of Reaumur of 1/2 of a degree of his fcale.” (fr:1193-1194) [con un po’ di pratica sarà presto convinto che con questo metodo il grado di salubrità di qualsiasi aria può essere accertato con tanta esattezza quanto il grado di caldo e freddo mediante il termometro di Reaumur; poiché la differenza del risultato raramente supererà 5 o 10 … e sarebbe difficile giudicare sul termometro di Reaumur 1/2 di grado della sua scala.]

L’autore conclude con una nota autobiografica che restituisce il quadro delle pratiche di laboratorio del periodo. Avendo condotto per lo più gli esperimenti secondo il metodo di Fontana, ma non disponendo di un tubo abbastanza lungo per applicare con la desiderata accuratezza il metodo originario del reverendo dottor Priestley, egli ricorse a un compromesso: univa direttamente una misura di aria comune con una di aria nitrosa, agitando immediatamente il tubo non appena i due gas entravano in contatto; per l’aria deflogisticata impiegava due misure di aria nitrosa contro una di aria deflogisticata, seguendo la stessa procedura di agitazione immediata. “Though I have for the moft part made all my experiments according to the prefent method of Mr. Fontana, as I was not in poffeffion of a tube long enough to put the various airs to the test, according to the original method of the Rev. Dr. Priestley, with as much accuracy as I could have wifhed, yet I made a great many trials in a way not effentially different from his, by letting up one meafure of common air with one of nitrous air, and fhaking the tube immediately when the two airs came in contaét with one another. In examining the dephlogifticated airs, I joined two meafures of nitrous airs to one of dephlogifticated air, fhaking them in the fame way as in the former cafe.” (fr:1195-1198) [Sebbene io abbia per la maggior parte fatto tutti i miei esperimenti secondo il presente metodo del Sig. Fontana, non essendo in possesso di un tubo abbastanza lungo per mettere le varie arie alla prova secondo il metodo originale del Rev. Dr. Priestley con tutta l’accuratezza che avrei desiderato, tuttavia ho fatto moltissime prove in un modo non essenzialmente diverso dal suo, immettendo una misura di aria comune con una di aria nitrosa, e agitando il tubo immediatamente quando le due arie venivano a contatto l’una con l’altra. Nell’esame delle arie deflogisticate, univo due misure di aria nitrosa a una di aria deflogisticata, agitandole nello stesso modo del caso precedente.]

Il brano, nel suo insieme, costituisce una testimonianza preziosa della fase di standardizzazione delle tecniche eudiometriche alla fine del Settecento, e documenta il passaggio da un approccio fondato su proporzioni fisse a uno basato sulla saturazione, che neutralizzava la variabilità del reagente, aumentando drasticamente la riproducibilità dei risultati.

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[14.1/1-24-1210|1232]

14 Misurazioni della purezza dell’aria deflogisticata prodotta dalle foglie alla luce solare

Una serie di prove comparative, condotte con il test dell’aria nitrosa secondo due diverse procedure, per stabilire il grado di bontà dell’aria emessa da diverse specie vegetali esposte al sole.

Il testo riferisce un insieme organico di esperimenti volti a determinare la qualità dell’“aria deflogisticata” (l’ossigeno) che le foglie di varie piante sprigionano se immerse in acqua e poste al sole. L’intento dichiarato è “mostrare in generale il grado di bontà o purezza dell’aria deflogisticata che le foglie delle piante producono alla luce del sole” – “IL Experiments fbewing in general the degree of goodne/s or purity of the dephipgiflicated air which the leaves of plants yield in the fun-/bine.” (fr:1209). La bontà dell’aria viene saggiata mediante il test dell’aria nitrosa, sia nella versione adottata dall’Abbé Fontana sia in quella praticata dal Dott. Priestley.

Come metodo comune, il materiale vegetale fresco viene posto in un vaso rovesciato pieno d’acqua di fonte ed esposto al sole per alcune ore; l’aria che si raccoglie sul fondo viene poi prelevata e mescolata, in un tubo graduato, con volumi successivi di aria nitrosa. La riduzione di volume, dovuta alla reazione tra i due gas, fornisce una misura della purezza. Nel primo esperimento (I), “due manciate d’erba, con le radici tagliate, furono messe in un vaso rovesciato contenente un gallone, riempito d’acqua di fonte, al sole tra le undici e le due; una grande quantità di aria deflogisticata si raccolse sul fondo rovesciato del vaso, nella quale la fiamma di una candela di cera divenne brillantissima” – “TWO handfuls of gra/s, tity2 of the roots being cut off, were put ints tw an. inverted jar holding a» gallon,” filled with pump-water, in the fun between eleven and: two o’clock; a great quantity of dephlogifticated air was fettled at the inverted bottom of. the jar, in which the flame of a wax-taper became very brilliant.” (fr:1212-1214) – un dato qualitativo di rilievo che accompagna molti dei saggi.

I risultati quantitativi mostrano differenze sistematiche fra i due protocolli. Per la stessa aria ottenuta dall’erba, il test Fontana – basato sul rapporto 2:1 tra aria da saggiare e aria nitrosa, con aggiunte successive – dà i seguenti volumi progressivi: dopo una misura di aria nitrosa il livello è a 1,92; con una seconda misura a 1,795; con una terza a 1,681; con una quarta a 0,875; con una quinta a 2,85 – “two meafures of it being let up in the giafs { J] av”glafs tube, and one meafure of ni- the xe trous air joined to it, the mark ftood toyed: after fhaking’and repofing at 92; a fecond meafure being added, it » ftood at 7953 ‘aftera third meafure~ a 681; after a fourth meafure at — 8755 after. a fifth meafure at 415 85.“ (fr:1215-1216). Il metodo alternativo, con una misura di aria deflogisticata e due di nitrosa, segna 0,88; aggiungendo una terza misura di nitrosa 1,833 e una quarta 2,81 – “one meafure of it, with two meafures of nitrous Be octhapiod 88. / By pufhing this manner of titel Farthit; as I do, the refult was this: by adding to the two former mea- fures.of nitrous ait ”a ¢hird’ on) the mark was 833. by adding a 319 fourth, it marked 81.” (fr:1217). L’autore osserva che “così appare che con quest’ultimo metodo la quantità di entrambe le arie distrutte ammonta a 96 suddivisioni in meno rispetto al metodo dell’Abbé Fontana” – “Thus’ it appears ‘ithat by ‘this’ lait method the a of both’airsdeftroyed > ‘amounts f. gn >} amounts to 96 {ub-divifions lefs dum, than by 46é Fontana’s method.” (fr:1217), sottolineando una discrepanza tecnica significativa nella contabilità della reazione.

La serie di prove prosegue con numerose specie, ciascuna delle quali viene esposta nelle medesime condizioni e analizzata con i due test. Il salice (sallow willow): “Due manciate di foglie di salice furono messe allo stesso modo, al sole, tra le undici e le due; l’aria deflogisticata ottenuta diede, con il test nitrico dell’Abbé Fontana, il seguente risultato: 1,963 … 1,383 … 1,057 … 2,55 … 4,45. Con l’altro test diede il seguente risultato: una misura di quest’aria con due di aria nitrosa occupò 0,85; con tre 1,753; con quattro 2,72” – “WO handfuls of leaves of ateyst qwillow. tree were put in the fame way, in the fun-fhine, between ele- ven and two o’clock; the dephlogitticated air obtained gave, by the nitrous teft of Abbe Fontana, the following refult : 1-963 )138355. 05703 043 55 445 By the other teft it gave the follow- ing refult: one meafure of this air with two of nitrous air occupied 85 with three 753 ’with four 72.” (fr:1218-1220).

La Lamium album: “Due manciate di Lamium album furono esposte allo stesso modo al sole, dalle dieci del mattino alle due del pomeriggio. Si ottenne una grande quantità di aria deflogisticata di qualità fine …; diede, con il test dell’Abbé Fontana, 1,903; 1,737; 1,537; 1,393; 2,33” – “Two handfuls of Lamiuin Album were expofed in the fame way-to the fun-thine, from ten in the morning two in, the after- - poom.| A great quantity of dephlo. Bir teeenegtsair was obtained of a: fine , geey [ 188 ] a“ofquality 5; it gave, by Abbe Fontana’s the two aisde-teft, 903 7375 5375 “393 467 2-33.” (fr:1220-1221); con l’altro test: “una misura di essa con due di aria nitrosa occupò 0,98; con tre 1,603; con quattro 2,60” (fr:1222).

La vite: “Due manciate di foglie di vite furono esposte allo stesso modo al sole, tra le undici e l’una; si ottenne una buona quantità di aria deflogisticata, che diede, con il test, 1,925; 1,795; 1,614; 4,873; 2,81. Una misura di essa con due di aria nitrosa occupò 0,85; con tre 1,833; con quattro 2,81” – “Two handfuls of leaves of a vine were expofed in the fame way in the fun-fhine, between eleven and one; a good deal of dephlo- gifticated air was obtained, which” gave, by the teft, qis T1925 °T.795 F.6r+; 873) 8152 One meafure of it with two of “nitrous air occupied 85; with 319 three 833 with four 81.. “ (fr:1223).

La Becabunga (Veronica beccabunga) si distingue per la qualità eccezionale: “Una manciata di Becabunga, con le radici tagliate, fu esposta allo stesso modo al sole pieno, tra mezzogiorno e le quattro del pomeriggio; si ottenne una grande quantità di aria deflogisticata di una qualità notevolmente fine, nella quale la fiamma di una candela di cera ardeva con la più bella brillantezza” – “One handful of Becabunga, the roots being cut off, was expofed in the fame way to the open fun- fhine, between twelve and four in the afternoon ; a great quantity of dephlogifticated air was obtained of 5 a [ 189] a remarkable fine quality, in which}, the flame of a wax-taper burned‘‘we with the moft beautiful brilliancy.” (fr:1224). I test numerici confermano questa osservazione: con il metodo Fontana si legge “1,873; 1,733; 1,545; 1,373; 3,00” e con l’altro “0,94; 1,373; 2,33” (fr:1224).

Il cardo comune (thistle), “Una pianta di cardo comune di modeste dimensioni, appena prima di fiorire, fu messa allo stesso modo al sole, dalle undici alle due; si ottenne molta aria deflogisticata di qualità pura; diede, con il test di Fontana, 1,683; 1,665; 1,303; 1,605; 2,00” – *“A plant of a moderate fize of common, ¢difi/e, jutt before it flow- éred, was put in the fame manner . inthe fun-fhine, from eleven till two o’clock;, much dephlogifticated air was obtained of a pure quality; it gave, by Abbé. Fontana’s _teit, TiGES jk.6ES 303 605 00, 440 One meature of it with two of ni- ; trous air occupied 65; with three 67; with four 79.”* (fr:1226-1228).

Infine, i fagioli francesi: “Due manciate di foglie di fagioli francesi furono nello stesso modo esposte al sole per sei ore; si ottenne una grande quantità di aria deflogisticata molto fine, nella quale una fiamma divenne brillantissima; diede, con il test di Fontana, 2,025; 1,925; 1,897; 1,853; 2,013; 2,96” – “Two handfuls of leaves of © French Beans were in the fame way expofed f 190 j Se- expofed to the fun during fix hours} ; og great quantity of very fine dephlo- uoyed. oifticated air was obtained, in which a flame became very brilliant; it _ gave, by Abbé Fontana’s teft, 025 fog 1-925 8973 853 013; 2” (fr:1230-1231). L’altro test, parzialmente riportato, indica “una misura di essa con due di aria nitrosa occupò 0,903; con tre 1,55” (fr:1232).

L’insieme dei dati costituisce una testimonianza diretta della pratica sperimentale tardo-settecentesca sulla fotosintesi, in un momento in cui la chimica dei gas era ancora descritta nel linguaggio della teoria del flogisto. La puntuale comparazione tra il metodo di Fontana e quello “alla Priestley” rivela la consapevolezza che la misura della purezza dipendeva dal protocollo adottato, e fornisce una base quantitativa per la valutazione dell’efficienza delle diverse specie vegetali nell’emettere l’aria vitale.

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[15.1/1-57-1298|1352]

15 La luce e il buio: come le piante purificano o corrompono l’aria

Un resoconto sperimentale mostra che le foglie esposte al sole liberano aria pura e vitale, mentre di notte o all’ombra avvelenano l’atmosfera, con effetti letali sugli animali e misurazioni quantitative tramite il test dell’aria nitrosa.

Il testo descrive una serie di esperimenti condotti per stabilire la qualità dell’aria ceduta dalle piante in condizioni di luce e di buio. Il metodo impiegato per valutarne la purezza è il test dell’aria nitrosa (nitrous test), che consisteva nel mescolare un volume dell’aria da esaminare con un uguale volume di aria nitrosa (monossido di azoto) e misurare il volume finale: quanto più questo si avvicinava a 0, tanto più l’aria era “deflogisticata”, ossia ricca di ossigeno e adatta alla respirazione.

Alla luce del sole, le foglie producono aria deflogisticata di notevole finezza. In un tipico allestimento, un barattolo cilindrico rovesciato pieno d’acqua raccoglie i gas sprigionati:

“very fine dephlo- gifticated air was fettled at the in- verted bottom of the jar, that it _ | filled { 201|] filled a cylindrical jar 42 inchesQu” oe es ; ae long, and 13inch diameter 3 which{«twe air gave by the nitrous teft 94 ;“ve4.” – (fr:1297) [Aria deflogisticata molto fine si depositò sul fondo rovesciato del barattolo, tanto da riempire un barattolo cilindrico lungo 42 pollici e del diametro di 13 pollici; quest’aria diede al test nitroso 94].

Dopo aver prelevato l’aria raccolta, le stesse foglie venivano riesposte al sole e continuavano a emettere gas. Da un centinaio di foglie si ottenne nel pomeriggio una quantità dimezzata ma di qualità ancora superiore:

“All the air of thefe hundred leaves being taken away, they were again expofed to the fun till feven o’ clock in the evening, when about half the above-mentioned quantity of dephlogifticated air was again found in the jar, which proved to be ftill better than the former; its teft was 993 873 7375 653 9335 2-853 3-79.” – (fr:1300) [Tutta l’aria di queste cento foglie fu rimossa, poi furono riesposte al sole fino alle sette di sera, quando nel barattolo fu ritrovata circa metà della quantità precedente di aria deflogisticata, che risultò ancora migliore della prima; il suo test fu 993 873 7375 653 9335 2-853 3-79].

Lasciando il barattolo all’aperto fino al mattino dopo, si raccoglieva ancora aria molto pura:

“After feparating again this air from the leaves, I replaced the jar in the open air upon the fame place, and left it till next morning at eleven o’ clock, when I collected - from the fame leaves nearly the fame quantity as the laft time of very fine dephlogifticated air fettled at [ 202 ] Quan- ny ofat the the tw top of the yar; it gave by sisdel-the nitrous teft 9143.1.75; 583 troyed gir Tagg 5-°21205913115’3’ 80. ” – (fr:1302) [Dopo aver separato nuovamente quest’aria dalle foglie, collocai il barattolo all’aperto nello stesso luogo e lo lasciai fino alle undici del mattino seguente, quando raccolsi dalle stesse foglie quasi la stessa quantità dell’ultima volta di aria deflogisticata molto fine; diede al test nitroso 9143, 75, 583].

Esperimenti analoghi vennero condotti con specie diverse. Tre foglie di cavolo verza diedero due once-misura di aria deflogisticata con test 94, 7823, 63 (fr:1303); foglie di nasturzio indiano ne fornirono un’oncia con bontà 93, 763 (fr:1304); venti foglie di noce, esposte dalle undici alle cinque, cedettero circa un’oncia di buona aria deflogisticata (fr:1308).

La Sezione V rovescia la prospettiva, esaminando l’aria emessa di notte o in luoghi bui. I risultati sono radicalmente diversi. Due manciate d’erba, tenute al buio in un barattolo rovesciato, al mattino mostravano una piccola quantità d’aria nella quale

“a candle was extinguifhed directly” – (fr:1312) [una candela fu spenta immediatamente].

Un’indagine sistematica con numerose specie conferma l’effetto nocivo:

“At nine o’clock in the even- ing, Auguft 8, … I filled dif- ferent jars with pump-water, and put in each a good deal of leaves of fome or other plant or tree,-viz. leaves of oak, lime-tree, willow, yew- tree or taxis, apple-tree, Sage or /al- via, artichoke, perficaria urens or water pepper, potatoe leaves : they were all kept in a room till next’ morning, when I examined the air which they had yielded.” – (fr:1314‑1315) [Alle nove di sera dell’8 agosto, quando nessuna foglia emetteva più bolle d’aria, tranne quelle di patata, riempii diversi barattoli con acqua di pompa e vi misi una buona quantità di foglie di quercia, tiglio, salice, tasso, melo, salvia, carciofo, pepe d’acqua (persicaria urens) e patata; furono tutte tenute in una stanza fino al mattino dopo, quando esaminai l’aria che avevano prodotto].

Dai barattoli si raccolse pochissima aria. La qualità era pessima:

“The air of the oak, leaves and, walnuts, was the wortt of all, it was not diminifhed by nitrous air; that of the willow and the fage was near as poifonous ; that of the lime- tree was not quite fo bad; that,of the artichoke was, fomewhat bet- ter; that of the potatoe-leaves was the leaft poifonous of all; however, in none of them a candle would burn even for a moment.” – (fr:1322‑1326) [L’aria delle foglie di quercia e di noce fu la peggiore di tutte, non venne diminuita dall’aria nitrosa; quella di salice e salvia era quasi altrettanto velenosa; quella del tiglio non era altrettanto cattiva; quella del carciofo era un po’ migliore; quella delle foglie di patata era la meno velenosa di tutte; tuttavia, in nessuna di esse una candela poteva ardere anche per un solo momento].

L’aria del pepe d’acqua era così velenosa che

“extinguifhed the flame, though diluted with five times as much common air; the apple-tree leaves had yielded so little air that I could not put it to any teft” – (fr:1327) [estingueva la fiamma anche dopo essere stata diluita con cinque parti di aria comune; le foglie di melo avevano prodotto così poca aria che non potei sottoporla ad alcun test].

Le foglie di fagiolo francese diedero risultati altrettanto drammatici:

“Two handfuls of leaves of French beans were put in a jar full of water, which was kept inverted the whole night in a room; next morning a fmall quantity of air was obtained, which proved to be of a very poifonous quality; it extin- guifhed direétly aflame. One mea- fure of it with oneof nitrous air occupied 94; fo that an animal abfolutely could not have lived in it during one fingle minute.” – (fr:1328‑1329) [Due manciate di foglie di fagiolo francese furono messe in un barattolo pieno d’acqua, tenuto capovolto tutta la notte in una stanza; il mattino dopo si ottenne una piccola quantità d’aria, che risultò di qualità molto velenosa; estingueva immediatamente una fiamma. Una misura di essa con una di aria nitrosa occupava 94; cosicché un animale non avrebbe potuto assolutamente sopravvivervi un solo minuto].

La sezione seguente (indicata come “SEC- TION. VIL”, ma evidentemente VI) dimostra che anche l’aria comune viene alterata dalle piante durante la notte. Piante d’erba con radici poste sotto un barattolo capovolto su un piatto con acqua, per isolarle dall’esterno, resero l’aria peggiore: la fiamma di un cerino si affievoliva e il test nitrosò dava 24 (fr:1333‑1336). Due manciate di foglie di fagiolo in un barattolo da un gallone sporcarono l’aria al punto che una candela non poteva ardervi, con un test di 393 (fr:1338‑1339).

L’esperimento più rivelatore mostra la reversibilità del fenomeno. Dopo aver prelevato parte dell’aria viziata, il barattolo con le foglie e l’aria residua venne esposto al sole:

“After having taken out fome of the air for trial, I placed the jar with the remaining air and leaves in the fun from nine till eleven o clock, when I found the air so much mended, that a candle could burn in it, and that one measure of it with one of nitrous air occupied 02. After this I replaced it again in the fun till five in the afternoon, when I found the air so much mended as to be equal in goodnefs to common air.” – (fr:1340) [Dopo aver prelevato un po’ d’aria per la prova, collocai il barattolo con l’aria rimanente e le foglie al sole dalle nove alle undici, quando trovai l’aria tanto migliorata che una candela poteva ardervi e una misura di essa con una di aria nitrosa occupava 02. Dopodiché lo rimisi al sole fino alle cinque del pomeriggio, quando trovai l’aria tanto migliorata da essere uguale in bontà all’aria comune].

Un ramoscello di Cedro del Libano, lasciato al buio per una notte, sporcò l’aria portando il test a 45 (fr:1342). Tre piante diverse – patata, belladonna comune e giusquiamo – messe sotto barattoli capovolti diedero tutte aria molto viziata; la candela non bruciava in nessun caso. I test nitroso furono rispettivamente 59, 775 e 83; il giusquiamo risultò il più dannoso (fr:1343‑1348).

L’effetto letale dell’aria corrotta dal giusquiamo viene provato su un animale:

“I placed a very lively chicken, eight days old, under a jar contain= ’ ing aquart full ofthe air fouled by the Lyof/cyamus plant in the preced- ing experiment; it directly grew fick, and was ready to expire in lefs than half a minute. I took;it im- mediately out of the jar, and put it directly in another jar full sof dephlogifticated air drawn from the leaves of plants. The creature re- mained for fome minutes quite mo- tionlefs, fhewing no figns, of life but by drawing languidly its breath; it recovered gradually in this air in fix or feven minutes fo much that it began to ftand upon its legs and to jelp now and then witha very weak…” – (fr:1349‑1352) [Collocai un pulcino molto vivace, di otto giorni, sotto un barattolo contenente un quarto dell’aria sporcata dalla pianta di giusquiamo nell’esperimento precedente; divenne subito sofferente e fu sul punto di spirare in meno di mezzo minuto. Lo tolsi immediatamente dal barattolo e lo misi direttamente in un altro barattolo pieno di aria deflogisticata estratta dalle foglie delle piante. La creatura rimase per alcuni minuti completamente immobile, non mostrando segni di vita se non un respiro languido; si riprese gradualmente in quest’aria in sei o sette minuti, tanto che cominciò a reggersi sulle zampe e a pigolare di tanto in tanto con una voce molto debole…].

Queste osservazioni costituiscono una delle prime dimostrazioni sistematiche del doppio ruolo delle piante sull’atmosfera: alla luce emettono aria respirabile (allora detta “aria deflogisticata”, oggi ossigeno), mentre al buio consumano ossigeno e rilasciano un gas irrespirabile (anidride carbonica). Le misure quantitative con il test nitroso, la varietà delle specie saggiate e la prova animale collocano questo resoconto fra i documenti fondativi della fisiologia vegetale, nel quadro della chimica pneumatica del XVIII secolo.

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[16.1/1-47-1358|1402]

16 Esperimenti sulla produzione di “aria deflogisticata” e il ripristino dell’aria viziata da parte delle piante

La stessa aria che le piante avevano reso malsana nella notte veniva riportata alla purezza diurna, e da alcune piante resa persino migliore dell’aria comune.

Il testo, estratto da un trattato settecentesco di chimica pneumatica, descrive una serie di esperimenti che indagano l’influenza della luce e dell’oscurità sulla qualità dell’aria a contatto con le piante. Attraverso il test con “aria nitrosa” (ossido nitrico), l’autore misura la bontà dell’aria, mostrando che le piante verdi producono “aria deflogisticata” (ossigeno) sotto il sole, mentre al buio o in ombra generano aria nociva, spesso incapace di alimentare una fiamma.

Il primo confronto è tra due rametti di menta piperita posti sotto vasi capovolti. Un rametto viene collocato “AAprig of pepper-mint was ‘placed under an inverted jar upon ja.” (fr:1356) [Un rametto di menta piperita fu posto sotto un vaso rovesciato su un] e “difh, with fome water upon it, to keep the plant alive, and to fhut off the communication with the air in the jar, and the air without, It was placed.” (fr:1357) [piatto con un po’ d’acqua, per mantenere la pianta viva e per interrompere la comunicazione tra l’aria nel vaso e l’aria esterna.] Questo vaso fu esposto “in a. warm day in a room | againft the window towards the fun, from, eleven till one o’clock.” (fr:1358) [in una calda giornata, in una stanza contro la finestra rivolta al sole, dalle undici all’una.] Un secondo rametto, “An- other fprig of the fame plant, and of the fame fize, was put under a fimilar jar, and placed” (fr:1359) [Un altro rametto della stessa pianta e delle stesse dimensioni fu posto sotto un vaso simile e collocato] “the floor far from the windows “in a room’ very well.” (fr:1360) [sul pavimento lontano dalle finestre, in una stanza molto ben] “lighted, but in which.” (fr:1361) [illuminata, ma nella quale] “the fun did not fhine at that time…” (fr:1362) [il sole non splendeva in quel momento…]. Dall’esame comparato risultò che “the air of the jar which was placed towards the fun rather better than the common air was at that time.” (fr:1362) [l’aria del vaso rivolto al sole era un po’ migliore dell’aria comune di quel momento;] al contrario “the air of the other jar was lefs good than the common air; for one meafure of it with one of nitrous air occupied 13 whereas one meafure of the common air with one of nitrous air occupied 064” (fr:1363) [l’aria dell’altro vaso era meno buona dell’aria comune: una misura di essa con una di aria nitrosa occupava 1,13, mentre una misura di aria comune con una di aria nitrosa occupava 1,064.]

Il danno dell’ombra emerge in modo ancora più vistoso con le foglie di noce: “Two handfuls of leaves of walnut-tree were put into a gallon Jar, filled with pump water, and placed about four feet from the wall of the house towards the north, and under the shade of raspberry-bushes, so that no rays of the sun could reach it.” (fr:1363) [Due manciate di foglie di noce furono poste in un vaso da un gallone, riempito d’acqua di pompa, e collocato a circa quattro piedi dal muro della casa verso nord, sotto l’ombra di cespugli di lampone, in modo che nessun raggio di sole lo raggiungesse.] Dopo sette ore in una giornata mite, “fcarce 1/2 of air was obtained of what these leaves used to give in the sun-shine; and this air was of such a bad quality that a” (fr:1363) [si ottenne appena la metà dell’aria che quelle foglie erano solite produrre al sole; e quest’aria era di così cattiva qualità che una] “candle” (fr:1364) [candela] “candle could not burn in it” (fr:1365) [candela non poteva bruciarvi;] mentre “two handfuls of walnut-leaves placed in the sun-shine had yielded in the same time a great quantity of very pure dephlogisticated air, whose test was 69; 823; 693; 543; 355; 34; 66; 7.” (fr:1365-1366) [due manciate di foglie di noce esposte al sole avevano prodotto nello stesso tempo una grande quantità di aria deflogisticata purissima, il cui test dava 1,69; 1,823; 1,693; 1,543; 2,355; 3,34; 4,66; 4,7.] Riscontri analoghi si ebbero con foglie di quercia – “the air of these leaves was remarkably foul, for it was very little diminished by nitrous air” (fr:1369) [l’aria di queste foglie era notevolmente sporca, poiché veniva pochissimo diminuita dall’aria nitrosa] –, di salice – “the air obtained was also of a bad quality, but better than that of oak or walnut-leaves” (fr:1371) [l’aria ottenuta era anch’essa di cattiva qualità, ma migliore di quella delle foglie di quercia o di noce] – e di olmo, la cui aria risultò “very foul, as one measure of it with one of nitrous air occupied 90” (fr:1373-1374) [molto sporca, dato che una misura di essa con una di aria nitrosa occupava 1,90].

Un ulteriore esperimento notturno coinvolse rami di tiglio, noce, vite, quercia e salice sistemati in vasi senza acqua (solo acqua nel piatto su cui poggiavano i vasi capovolti per tenerli in vita) e lasciati scoperti durante la notte. Al mattino, fra le otto e le nove, i test davano: “The air of the lime-tree occupied … 1-24, the air of the walnut-tree 25” (fr:1377) [l’aria del tiglio occupava 1,24, quella del noce 1,25] “vine 30 — ———— oak Lijvtg2@ — willow « 23” (fr:1378) [vite 1,30 – quercia 1,22 – salice 1,23]. Dopo esposizione al sole fino alle dieci–undici, i valori si modificarono: *“The air of the lime-tree occupied ~ 08 the air of the walnut-tree 072 vine 053 —_—— oak » 822 ———__———- willow 07” (fr:1382) [l’aria del tiglio occupava 1,08; quella del noce 1,072; vite 1,053; quercia 2,822; salice 1,07] – il dato anomalo per la quercia sembra un refuso. Prolungando l’esposizione al sole fino alle tre del pomeriggio, “The air of the lime-tree occupied 06, the air of the walnut 05 — vine —_—-—— oak 05 … — willow 07” (fr:1383) [l’aria del tiglio occupava 1,06; quella del noce 1,05; vite 1,05; quercia 1,05; salice 1,07]. Il commento conclusivo è che “the same air which the plants had fouled in the night was again restored to its former purity, and even by some of these plants rendered better than common air, principally by the walnut-leaves, lime-tree, and vine”* (fr:1383) [la stessa aria che le piante avevano reso malsana nella notte veniva riportata alla purezza precedente, e da alcune di esse addirittura resa migliore dell’aria comune, in particolare dalle foglie di noce, tiglio e vite].

La sezione VII dichiara programmaticamente: “Experiments shewing that the damage done to common air by the night is very inconsiderable compared to the benefit it receives in the day.” (fr:1384) [Esperimenti che mostrano come il danno arrecato all’aria comune dalla notte sia del tutto trascurabile rispetto al beneficio che riceve durante il giorno.] Vengono quindi riportati dati di ulteriore conferma: foglie di olmo esposte all’aperto dal 14 al 16 agosto diedero “good dephlogisticated air; its test was 05” (fr:1386); erba tenuta in una bottiglia verde dalla sera al giorno dopo produsse aria con test “1.803, 045, 543, 315, 26” (fr:1386); Persicaria urens (pepe d’acqua) diede “1.90; 865; 783; 74” (fr:1386); e foglie di Lauro-cerasus in 24 ore fornirono “a good quantity of dephlogisticated air, whose test was 673; 02; 94” (fr:1387).

La sezione VIII cambia prospettiva, mostrando la capacità diurna di correggere aria già guastata: “Experiments shewing that plants have a remarkable power to correct bad air in the day.” (fr:1391) [Esperimenti che dimostrano come le piante abbiano una notevole capacità di correggere l’aria cattiva durante il giorno.] Un rametto di menta piperita, posto in un vaso pieno d’aria “fouled by breathing, so as to extinguish a candle” (fr:1393-1394) [inquinata dalla respirazione al punto da spegnere una candela] ed esposto al sole, “had corrected this air in three hours so far that a candle could burn in it” (fr:1394). Un’ortica, tenuta tutta la notte nella stessa aria viziata, non la migliorò affatto – “next morning the air was found as bad as before” (fr:1396-1397) [la mattina dopo l’aria risultava cattiva come prima] – ma, posta al sole alle nove, “in the space of two hours the air was so much corrected, that it was found to be nearly as good as common air” (fr:1398). Effetti simili si ottennero con Persicaria urens (un’ora e mezza di sole), un tralcio di vite, camomilla e giunchi (fr:1400-1401).

Il lessico impiegato (“aria deflogisticata”, “aria nitrosa”, “aria comune”, “vaso capovolto”) e l’ortografia con la “s lunga” (f) collocano il testo nel XVIII secolo. Le cifre del test con aria nitrosa – il volume residuo dopo miscelazione – costituiscono un metodo quantitativo precoce per valutare la purezza dell’aria e identificare l’ossigeno. La presenza di valori occasionalmente aberranti (come il 2,822 della quercia) testimonia i limiti tipografici e sperimentali dell’epoca, senza inficiare il rigore metodologico.

Sul piano storico, queste prove rappresentano una testimonianza fondante della fotosintesi, mostrando in modo inequivocabile come le piante, sotto l’azione della luce, non solo producano aria respirabile, ma rigenerino l’atmosfera compromessa dalla respirazione animale e dalle combustioni. Esse aprirono la via alla comprensione del ciclo dell’ossigeno e del ruolo equilibratore del regno vegetale.

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[17.1/1-83-1419|1500]

17 Effetti delle piante, fiori, radici e frutti sull’aria: esperimenti di fine Settecento

La respirazione e la combustione alterano l’aria comune; le piante alla luce la ristorano, ma fiori, radici e frutti la infettano in ogni condizione, talvolta con esiti letali per gli animali.

Il testo testimonia una fase cruciale della chimica pneumatica settecentesca, in cui si indagavano sistematicamente le relazioni tra organismi vegetali e composizione dell’atmosfera. L’estratto distingue nettamente il comportamento delle foglie, capaci di produrre “dephlogisticated air” (aria deflogisticata, corrispondente all’ossigeno), da quello di fiori, radici e frutti, che invece “yield bad air, and infect ordinary air at all times” (fr:1456) [producono aria cattiva e infettano l’aria comune in ogni momento]. Il linguaggio riflette la teoria del flogisto, ancora dominante prima della rivoluzione di Lavoisier.

La sezione si apre con osservazioni su due piante velenose: le foglie di “eewhmicota iy” (leggasi Cicuta virosa o altra cicuta, uno “of the most active poisons that exists in the vegetable kingdom” (fr:1418) [dei veleni più attivi che esistano nel regno vegetale]) e un’altra sostanza attiva studiata da Fontana. Entrambe, se trattate “in the ordinary way yield a good deal of dephlogisticated air” (fr:1419) [nel modo ordinario producono una buona quantità di aria deflogisticata]. Il dato quantitativo è espresso con il “teft” (probabilmente “test” con nitrous air, ossia biossido di azoto), riportato come “1.87: 67.5: Ie5O 5” (fr:1420) e altre cifre frammentarie (fr:1421), che indicano la contrazione volumetrica utile a valutare la purezza dell’aria. Altre piante tossiche o sgradevoli sono menzionate: “tobacco leaves” (fr:1423) [foglie di tabacco], “Atriplex Vulvaria”, “Cicuta Virofa or water hemlock, one of the most dangerous poisons” (fr:1424) [Cicuta virosa o cicuta acquatica, uno dei veleni più pericolosi] e “Sabina”. L’elemento peculiare è che persino i veleni vegetali più temibili sprigionano aria vitale se esposti al sole in acqua.

Il tono cambia radicalmente con la Sezione X, dedicata ai fiori. Il titolo sperimentale avverte che “all flowers in general yield a very poisonous air, though in a very small quantity, and are apt to spoil a great quantity of good air by day and by night” (fr:1427) [tutti i fiori in generale producono un’aria molto velenosa, sebbene in quantità assai piccola, e sono inclini a rovinare una grande quantità di aria buona sia di giorno sia di notte]. Fiori di calendula esposti in acqua per 48 ore produssero aria che “extinguished flame directly, and was scarcely diminished at all by nitrous air” (fr:1430) [estinse la fiamma all’istante e fu scarsamente diminuita dall’aria nitrosa], segno di una quasi totale assenza di aria respirabile. Camomilla (fr:1431), marigold senza acqua tenuti in una stanza durante la notte (fr:1433), caprifoglio (fr:1437-1438) produssero sistematicamente aria in cui “a candle would not burn” o “an animal must have died”. Le misure con aria nitrosa confermano il degrado: “One measure of it with one of nitrous air occupied 43” (fr:1434), “1.54” (fr:1436), “1.68” (fr:1441). L’autore generalizza: “All kinds of flowers had nearly the same effect. All of them fouled the air more or less, either in a room or in the open air, as well by day as in the night; equally in sunshine as in a shaded place” (fr:1442) [Tutti i tipi di fiori ebbero pressoché lo stesso effetto. Tutti inquinarono l’aria più o meno, sia in una stanza sia all’aperto, tanto di giorno quanto di notte; egualmente al sole come all’ombra]. È una conclusione sorprendente perché nega ai fiori qualsiasi fase di purificazione dell’aria, a differenza delle foglie.

La Sezione XI estende lo studio alle radici. L’assunto è che “plants when kept out of the ground yield, in general, bad air, and spoil common air at all times” (fr:1444) [le piante tenute fuori dal terreno producono, in genere, aria cattiva e rovinano l’aria comune in ogni momento]. Radici di senape (fr:1446), giunchi (fr:1448-1449) e altre radici (fr:1452-1453) generarono aria che “extinguished a candle directly”; il test con il metodo di Fontana per radici di senape diede “1.62” (fr:1453). Un’eccezione parziale è rappresentata dalle radici di “Becabunga” (berretta d’acqua), la cui aria “proved to be as good as common air” (fr:1454) [si rivelò buona quanto l’aria comune]. Tuttavia la regola confermata è che “All other roots I tried yielded bad air” (fr:1455).

La Sezione XII, la più corposa, è dedicata ai frutti. L’enunciato è netto: “all fruits in general yield bad air, and infect ordinary air at all times, but principally in a dark place, and in the night” (fr:1456) [tutti i frutti in generale producono aria cattiva e infettano l’aria comune in ogni momento, ma principalmente in un luogo buio e di notte]. Pesche (fr:1458), pere bergamotto (fr:1469), mele (fr:1471), limoni (fr:1464), nocciole (fr:1466), more di gelso mature (fr:1480), prugne e susine (fr:1482) alterarono l’aria a tal punto da rendere una candela incapace di ardere o farla ardere fiocamente. La serie di misure con aria nitrosa mostra un progressivo peggioramento: per sei pesche “1.86” (fr:1459), per susine “1.55” (fr:1463), per mele “1.48” (fr:1473) fino a “1.72” dopo ulteriore esposizione al sole (fr:1475), per limoni “1.18” (fr:1479), per more “1.63” (fr:1481). Le mele immerse in acqua e sole si coprirono “with a great number of small air-bubbles” (fr:1484) ma l’aria raccolta era “very bad”, con test “1.69” (fr:1488). Anche i fagiolini francesi, sia in acqua sia all’asciutto, rovinarono l’aria: l’esperimento notturno produsse aria “so remarkably poisoned, that it even surpassed in foulness the air infected by a plant of Hyoscyamus” (fr:1492) [così notevolmente avvelenata, che superò persino in sporcizia l’aria infettata da una pianta di giusquiamo], con un test di “1.95”, il valore più alto registrato.

L’aspetto più drammatico della testimonianza è l’esperimento animale. L’autore volle “see the effect of such offensive air upon a living animal” (fr:1494) [vedere l’effetto di un’aria così offensiva su un animale vivo]. Immerse un pollo di otto o nove giorni in quell’aria e osservò che “in the very instant it entered the jar it showed signs of the utmost anxiety; fell down motionless, and died in less than half a minute” (fr:1495) [nell’istante stesso in cui entrò nel vaso mostrò segni di estrema angoscia; cadde immobile e morì in meno di mezzo minuto]. Nonostante i tentativi di rianimarlo in “dephlogisticated air”, l’animale era già privo di vita (fr:1496-1497). Il confronto con l’aria infiammabile ottenuta da metalli e acidi è significativo: “the air fouled by these beans was as destructive to animal life as the inflammable air itself” (fr:1499) [l’aria sporcata da questi fagioli era tanto distruttiva per la vita animale quanto l’aria infiammabile stessa]. È un dato storico notevole: assimila l’alterazione prodotta da vegetali freschi all’effetto letale dell’idrogeno (o di miscele asfissianti), rivelando una comprensione ancora empirica ma acuta della qualità dell’aria.

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[18.1/1-75-1589|1662]

18 Esperimenti che mostrano l’effetto delle piante sull’aria infiammabile

Priestley indaga come diverse specie vegetali modifichino l’aria infiammabile, scoprendo una sorprendente discrepanza tra il test dell’aria nitrosa e la reale respirabilità.

Il testo, intitolato “Experiments Soewing the effet of plants upon inflammable air” (fr:1588) Esperimenti che mostrano l’effetto delle piante sull’aria infiammabile, descrive una serie di prove sull’interazione tra vegetali e idrogeno. L’aria infiammabile impiegata era così pura da non subire alcuna diminuzione a contatto con l’aria nitrosa (ossido nitrico), il consueto reagente per valutarne la qualità.

In condizioni di luce domestica, due once-misura d’aria furono lasciate per una notte in vasi contenenti rametti di menta piperita, foglie di noce o Persicaria urens (pepe d’acqua). Con la menta, “next day I found the bulk of the air somewhat increased, but still so bad as not to be diminished at all by Nitrous air” (fr:1591) [il giorno dopo trovai il volume dell’aria un po’ aumentato, ma ancora così cattiva da non essere affatto diminuita dall’aria nitrosa]. Le foglie di noce portarono il volume a circa 4 misure e, mescolando una misura di quest’aria con una di nitrosa, si ottenne un volume di 1,90 (fr:1594‑1595). Il pepe d’acqua provocò invece una diminuzione di circa un quarto e il test nitoso diede 1,97 (fr:1596‑1598). Poiché i vasi erano rimasti in casa fino a mezzogiorno, si ipotizzò che la luce diurna potesse aver estratto aria dalla menta e dal noce (fr:1600). Ritenendo che nessuna pianta avesse realmente corretto l’aria, l’autore si propose di esporle al sole: “I was curious to see what effect they would have upon the same air in the sun” (fr:1601) [ero curioso di vedere che effetto avrebbero avuto sulla stessa aria al sole].

Alla luce solare i risultati cambiarono. Le foglie di noce, dopo alcune ore, davano ancora una correzione modesta: una misura d’aria con una di nitrosa occupava 1,89 (fr:1604). Il pepe d’acqua, invece, migliorò l’aria portando lo stesso volume a 1,33 (fr:1606). Un esperimento ripetuto con quattro rametti di menta piperita in pieno sole abbassò il valore a 1,21: “it approached very much to the nature of respirable air; it exploded however with a loud report” (fr:1612) [si avvicinava moltissimo alla natura dell’aria respirabile; esplose tuttavia con un forte scoppio]. Il primo insuccesso con le foglie di noce fu attribuito a un danneggiamento notturno; ripetendo l’esposizione in un vaso con acqua di pompa, l’aria raggiunse 1,30, sicché si poté concludere che “all leaves possess the power of correcting inflammable air” (fr:1618) [tutte le foglie possiedono il potere di correggere l’aria infiammabile].

Per verificare se le piante potessero portare l’aria infiammabile alla purezza dell’aria comune, si allestirono prove di 48 ore all’aperto. Con le foglie di noce, il test nitoso indicò un’aria migliore di quella comune: “one measure of it with one of nitrous air occupied 03; whereas one measure of common air with one of nitrous air occupied 05” (fr:1624) [una misura di essa con una di aria nitrosa occupava 1,03, mentre una misura di aria comune con una di aria nitrosa occupava 1,05]. Tuttavia, l’aria esplose con un rumore insolitamente forte (fr:1625), facendo sorgere il sospetto che “the nitrous test might fail in some instances” (fr:1626) [il test nitoso potesse fallire in alcuni casi]. Con il pepe d’acqua i numeri furono ancora più estremi: 0,95 con una misura di nitrosa e 1,92 con due misure, superando di gran lunga l’apparente bontà dell’aria comune (fr:1628‑1629); eppure anche quest’aria “explode with a very loud report” (fr:1632) [esplose con uno scoppio fortissimo]. Il risultato fu confermato ripetendo gli esperimenti due volte (fr:1633).

Un tentativo con piante di Persicaria urens in un vaso da un gallone contenente «aria pura» per diversi giorni condusse a un esito opposto: l’aria divenne tanto velenosa da uccidere un pulcino di tre settimane in meno di un minuto, e il test nitoso salì a 1,80 (fr:1636). La discrepanza con le prove precedenti fece sperare in un errore e stimolò la ricerca di una spiegazione.

L’esperimento decisivo (113‑114) impiegò piante intere di pepe d’acqua, radici comprese, e aria infiammabile fortissima. Dopo 48 ore in giardino, il test nitoso dava 1,13, quindi quasi buono come l’aria comune, ma l’aria restava esplosiva (fr:1642). Prolungando l’esposizione, il valore scese a 1,06, migliore dell’aria comune misurata nello stesso momento (1,08), eppure un pulcino introdotto nel vaso si ammalò all’istante e fu ritirato quasi privo di vita dopo sei minuti (fr:1644‑1645). Ciò convinse l’autore che “the nitrous test really fails in this kind of air” (fr:1644) [il test nitoso fallisce realmente in questo tipo di aria]: l’aria appariva “buona” al saggio chimico, ma era esplosiva e tossica.

La prova fu ripetuta con senape, ottenendo dopo 48 ore un valore nitoso di 0,96 (fr:1651); nonostante l’apparente ulteriore miglioramento, l’aria continuò a esplodere con violenza anche dopo ulteriori quattro ore di sole (fr:1653‑1657). Infine, ponendo l’aria infiammabile a contatto con una pianta di Persicaria capovolta, così che le radici toccassero direttamente l’aria, dopo sei giorni rimaneva solo un decimo dell’aria e questa “was no longer explosive nor inflammable, but a flame only grew dim in it” (fr:1659‑1660) [non era più esplosiva né infiammabile, ma una fiamma vi si affievoliva soltanto]. Le radici mostrano quindi “a remarkable power of absorbing inflammable air” (fr:1661‑1662) [un potere notevole di assorbire l’aria infiammabile].

Queste osservazioni rivelano storicamente che l’azione vegetale, specie alla luce, può convertire l’idrogeno in una miscela apparentemente “corretta” secondo i saggi nitrosi, mentre in realtà si crea una combinazione esplosiva e irrespirabile. Gli esperimenti misero in luce i limiti del test di Priestley e aprirono la strada alla comprensione della produzione di ossigeno da parte delle piante e delle miscele gassose.

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[19.1/1-23-1699|1720]

19 Esperimenti sulla contaminazione dell’aria da parte delle piante al buio e sulla produzione di aria deflogisticata dalle foglie in luce solare

Il testo documenta, con misure e osservazioni comparative, il comportamento notturno e diurno delle foglie nei confronti dell’aria, anticipando la distinzione fra respirazione e fotosintesi attraverso la nozione di “aria deflogisticata”.

Il brano riporta una serie di prove eseguite collocando rami e foglie in vasi capovolti sull’acqua, sia al buio sia alla luce solare, e analizzando la qualità dell’aria con il “test dell’aria nitrosa”. L’autore descrive innanzitutto il comportamento notturno, rilevando che al mattino l’aria di tutti i vasi era contaminata. “Next morning I found the air of all the jars contaminated: that of the walnut-leaves was become unfit for breathing, and extinguifhed flame” – (fr:1699) [La mattina successiva trovai l’aria di tutti i vasi contaminata: quella delle foglie di noce era divenuta inadatta alla respirazione e spegneva la fiamma]. Fra le specie saggiate – noce, lauroceraso, tiglio e quercia – la foglia di noce aveva reso l’aria più malsana, mentre la quercia l’aveva alterata meno di tutte. Viene poi fornita la misura con aria nitrosa: “One meafure of the air in which the walnut-leaves had been, with one meafure of nitrous air, occupied 533 that of the /aurocerafus 263 that of the lime-tree 165 and that of the oak 10.” – (fr:1699) [Una misura d’aria in cui erano state le foglie di noce, con una misura d’aria nitrosa, occupò 1,533; quella del lauroceraso 1,263; quella del tiglio 1,165; e quella della quercia 1,10]. Il valore più basso per la quercia indica una contrazione maggiore e dunque una quantità superiore di aria respirabile ancora disponibile, coerentemente con l’osservazione che la quercia aveva guastato l’aria nel modo minore.

Un’eccezione è rappresentata dalla vite. “I have obferved that the branches of a vine generally infect the air much lefs -by night.” – (fr:1700), “than.” – (fr:1701), “moft part of other trees.” – (fr:1702) [Ho osservato che i rami della vite generalmente infettano l’aria molto meno, di notte, che la maggior parte degli altri alberi.] Fra le piante commestibili, invece, “Cabbage among the culinary plants was, of all I tried, the leaft difpoted to contaminate air.” – (fr:1703) [Il cavolo, tra le piante culinarie, fu, di tutte quelle che provai, il meno disposto a contaminare l’aria.]

Il cuore del resoconto è dedicato alla produzione di “aria deflogisticata” (ossigeno) in presenza di luce. La sezione XVIII annuncia: “Experiments fhewing that the pureh a depblogifiicated oir, and the great- eft quantity, is yielded by full-grown ~ Jeaves.” – (fr:1705) [Esperimenti che mostrano che l’aria deflogisticata più pura e in maggior quantità è prodotta dalle foglie completamente sviluppate.] Viene quindi descritta un’esperienza con un ramo di vite recante foglie di età diversa, immerso in un vaso pieno d’acqua di pompa: “I placed in a jar full of pump-water the extremity of a branch of a vine containing leaves of different ages, from the full-grown to thofe which begin only to unfold themfeives.” – (fr:1707-1708) [Collocai in un vaso pieno d’acqua di pompa l’estremità di un ramo di vite contenente foglie di età diversa, da quelle completamente sviluppate a quelle che cominciano appena a dispiegarsi.] Le prime bolle comparvero sulle foglie vecchie, poi progressivamente sulle altre, fino ad apparire per ultime sulle foglie neoformate. Lo stesso ordine si mantenne nella dimensione delle bolle e nella quantità d’aria deflogisticata ottenuta (si veda la figura 122 – fr:1713). “The bub- bles appeared the firft in the old leaves; and they broke out gra- dually upon the next in age; fo that they appeared the lateft upon the new-formed leaves. The famé proportion takes place alfo in the fize of the bubbles, as well as in the quantity of the dephlogifticatQeud, air obtained from them.” – (fr:1709-1712) [Le bolle apparvero prima sulle foglie vecchie; poi scoppiarono gradualmente su quelle di età successiva, così che apparvero per ultime sulle foglie di nuova formazione. La stessa proporzione si verifica anche nella dimensione delle bolle, così come nella quantità di aria deflogisticata ottenuta da esse.]

Un confronto quantitativo serrato è condotto tra foglie adulte e foglie giovani della medesima vite. Le foglie adulte, esposte al sole per cinque ore (dalle nove del mattino alle due del pomeriggio) dentro un vaso da un gallone pieno d’acqua, resero una grande quantità di aria deflogisticata molto pura, il cui test diede valori come 1,953, 1,85 … (fr:1715). Le foglie giovani, trattate nello stesso modo, produssero una quantità minore e di qualità inferiore. “Its teft gave 973. 874; 678-5 68|5.” – (fr:1718) [Il suo test diede 1,973, 1,874 …] Il testo conferma che “I obtained a good quantity of fine dephlogifticated air, but lefs, and of an inferior quality, than that obtained from the old leaves.” – (fr:1716-1717) [Ottenni una buona quantità di aria deflogisticata fine, ma minore e di qualità inferiore rispetto a quella ottenuta dalle foglie vecchie.]

Il frammento finale introduce l’argomento della sezione successiva, la XIX, chiarendo che la sola luce solare, senza il concorso delle piante, non migliora l’aria ma la rende piuttosto nociva: “Saphbones joewing that the sewy itfelf, without the affflance of plants, does not improve air, but A renders it rather ni =Teer ‘324.” – (fr:1720) [Esperimenti che mostrano che il sole stesso, senza l’ausilio delle piante, non migliora l’aria, ma la rende piuttosto nociva.] L’intero estratto testimonia il metodo sperimentale della chimica pneumatica settecentesca, con misurazioni comparative e l’uso del test con l’aria nitrosa per valutare la “bontà” dell’aria, gettando le basi per la scoperta della fotosintesi e del ruolo differenziato di luce e buio sul ricambio gassoso dei vegetali.

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[20.1/1-42-1813|1852]

20 Descrizione di un apparato per l’esame dell’aria in un trattato scientifico

Un grande tubo di vetro sospeso in un tubo di ottone pieno d’acqua, munito di scala, lente e sospensione cardanica, insieme a un piccolo tubo di misura con meccanismo a molla e a una vasca di legno, costituisce un preciso strumento per esperimenti sull’aria.

Il testo descrive minuziosamente un apparato destinato «all’esperimento di esame dell’aria». Il componente principale è il «grande tubo di vetro», chiamato anche «grande misura», che reca applicata una scala di ottone e una lente d’ingrandimento: “THE great meafure, or great glafs tube, in its fituationin the experiment of examining air, with the brafs fcale upon it, and the magnifier ftuck to the brafs tube, on purpofe to adapt accurately the firft mark of the fcale to the beginning of the column of air.” – (fr:1815) [La grande misura, o grande tubo di vetro, nella sua posizione nell’esperimento di esame dell’aria, con la scala d’ottone sopra di esso e la lente d’ingrandimento fissata al tubo d’ottone, allo scopo di adattare con precisione il primo segno della scala all’inizio della colonna d’aria.] La scala è descritta come “the brafs fcale of three Paris- inches divided into an hundred parts” – (fr:1821) [la scala d’ottone di tre pollici parigini divisa in cento parti]; l’estremità inferiore e aperta del tubo di vetro è fissata da una ghiera d’ottone (fr:1821). Una lente, contrassegnata dalla lettera D, consente “the more accurate obferyation” – (fr:1822) [l’osservazione più accurata].

Il tubo di vetro è mantenuto perpendicolare grazie a un sistema di sospensione cardanica: “The glafs tube is fufpended upon the two brafs rings or gingle (in the way the common fea-compaffes are fufpended) to keep it always in a perpendicular fituation” – (fr:1816-1817) [Il tubo di vetro è sospeso ai due anelli di ottone o sospensione cardanica (nel modo in cui sono sospese le comuni bussole marine) per mantenerlo sempre in posizione perpendicolare]. Il tutto è immerso in un tubo di ottone pieno d’acqua: “AAAA is the brafs tube full of water, in which the glafs tube fixed to the brafs meafure is fufpended. This brafs tube is reprefented tranfparent on purpofe to fee in what manner the glafs tube is fufpended in it” – (fr:1818-1820) [AAAA è il tubo d’ottone pieno d’acqua, nel quale è sospeso il tubo di vetro fissato alla misura d’ottone. Questo tubo d’ottone è rappresentato trasparente proprio per vedere in che modo il tubo di vetro vi è sospeso]. Le due sospensioni cardaniche hanno assi mobili che agiscono in direzioni opposte, così da concedere al corpo sospeso ogni possibile movimento e mantenerlo sempre in linea perpendicolare; l’autore aggiunge però una nota pratica: “I keep my tube fufpended fimply upon a brafs ring, foldered a little way within the brafs tube, which does very well” – (fr:1846) [Io tengo il mio tubo sospeso semplicemente a un anello d’ottone, saldato un poco all’interno del tubo d’ottone, e funziona molto bene].

L’apparato comprende anche un piccolo tubo di misura alloggiato in un manicotto d’ottone (fig. II). All’interno del manicotto un meccanismo elastico ne arresta la corsa: “a, is an elaftic piece of brafs, having a pin paffing through a hole in the under part of the focket, which pin is puthed upwards by the elafticity of the piece a, and enters in a cavity on the under fide of the flider, made on purpofe to ftop it, and to prevent the bended fteel fpring from forcing the flider entirely out of the focket” – (fr:1827-1828) [a, è un pezzo elastico d’ottone, con un perno che passa attraverso un foro nella parte inferiore del manicotto; il perno è spinto verso l’alto dall’elasticità del pezzo a ed entra in una cavità sul lato inferiore del cursore, fatta apposta per fermarlo e per impedire alla molla d’acciaio piegata di spingere il cursore completamente fuori dal manicotto]. L’autore osserva tuttavia che la macchina funziona bene anche senza la molla d’acciaio piegata (fr:1829-1831), e la figura III mostra tutti i componenti smontati per evidenziarne la forma (fr:1834).

La scala d’ottone è fissata al tubo di vetro tramite un pezzo inferiore avvitabile, dotato di una molla che stringe dolcemente il vetro: “The brafs fcale with its under-piece to be fcrewed to it, and ferving to embrace clofely, by its fpring, the glafs tube, fo as to be fufpended by it upon the brafs gingle” – (fr:1842) [La scala d’ottone con il suo pezzo inferiore da avvitare ad essa, che serve ad abbracciare strettamente, mediante la sua molla, il tubo di vetro, in modo da essere sospesa tramite esso alla sospensione cardanica d’ottone]. Per proteggere il vetro, l’interno del pezzo inferiore “ought to be lined with a piece of fponge, on purpofe to prefs foftly againft the glafs, and to prevent its being fcatched by fliding the glafs tube up and down” – (fr:1842) [deve essere rivestito con un pezzo di spugna, allo scopo di premere dolcemente contro il vetro e di impedire che venga graffiato facendo scorrere il tubo di vetro su e giù].

L’intero apparato opera in una vasca di legno piena d’acqua, le cui dimensioni interne sono precisate: “This trough ought to be (in the infide) 2 feet long, 13 inches deep, and 17 inches wide” – (fr:1852) [Questa vasca deve essere (all’interno) lunga 2 piedi, profonda 13 pollici e larga 17 pollici].

Il brano costituisce una testimonianza dettagliata della strumentazione impiegata nella fisica sperimentale del Settecento per lo studio dei gas. La sospensione a bussola marina, la scala di precisione in pollici parigini, il cursore con arresto elastico e l’attenzione al rivestimento in spugna rivelano una cura costruttiva orientata all’accuratezza e alla protezione dei delicati componenti in vetro.

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[21.1/1-50-1855|1902]

21 Apparati per la raccolta di gas su acqua e mercurio

Il testo descrive la costruzione e l’uso di strumenti per la manipolazione e la raccolta di fluidi aeriformi (“airs”), distinguendo tra gli apparati che impiegano acqua e quelli che richiedono mercurio, a seconda della natura del gas.

L’elemento centrale del primo apparato è una tavola di legno situata all’interno di un trogolo. “The board 4, upon which the jars, &c. are placed, ought to be fixed at the diftance of 33 inches from the brim; the length of the board ought to be about g inches, the thicknef$ of it two inches” - (fr:1854-1853) [La tavola 4, su cui sono posti i vasi etc., deve essere fissata alla distanza di 33 pollici dal bordo; la lunghezza della tavola deve essere di circa 9 pollici, il suo spessore di due pollici]. Il livello dell’acqua nel trogolo è specificato: “| The trough ought to be kept full | of water except about two> the brim.” - (fr:1854-1856) [Il trogolo deve essere mantenuto pieno d’acqua tranne per circa due pollici dal bordo].

La tavola stessa, identificata come c nella Figura VII (fr:1859), è progettata con una funzione precisa: incanalare il gas. “by ‘itfelf, an inyerted, It has two funnels hollowed out on its under-part, which is in this figure reprefented upper-moft: the orifices of the funnels — are reprefented by the two round holes, one of which mutft be larger than the other.” - (fr:1860-1862) [Di per sé, è rovesciata. Ha due imbuti scavati nella sua parte inferiore, che in questa figura è rappresentata in alto: gli orifizi degli imbuti sono rappresentati dai due fori rotondi, uno dei quali deve essere più grande dell’altro]. Nella tavola sono praticate anche due incisioni oblunghe: “aa reprefent two oblong incifions to receive the extremity of the bended tube Sy through, which the various kinds of air are let up into the inverted jars placed upon the board.” - (fr:1863) [aa rappresentano due incisioni oblunghe per ricevere l’estremità del tubo ricurvo S, attraverso il quale i vari tipi di aria sono fatti salire nei vasi rovesciati posti sulla tavola]. La Figura IX mostra una sezione di questi imbuti, rimandando alla loro rappresentazione nella Figura VII (fr:1866-1867).

Il testo prosegue introducendo un apparato più specializzato per gas che non possono essere trattati sull’acqua, stabilendo una chiara gerarchia di utilizzo. “The reft of the’figures are only intended for thofe who fhould like to engage farther in this entertain= ing branch of natural philofophy, and to produce thofe kinds of air which are liable to be altered or’ abforbed by water.” - (fr:1868) [Il resto delle figure è destinato solo a coloro che volessero impegnarsi ulteriormente in questa divertente branca della filosofia naturale, e produrre quei tipi di aria che sono soggetti ad essere alterati o assorbiti dall’acqua].

Viene quindi descritto un trogolo di legno per il mercurio (Fig. X, fr:1870-1871). La giustificazione scientifica è fornita dalla natura chimica dei gas: “Many kinds of airs are abforbed themfelves by water, as is fixed air, and all thofe aérial fluids which fhould rather be claffed: among vapours, as alkaline air, ° acid air, &c.” - (fr:1872) [Molti tipi di aria sono assorbiti dall’acqua, come l’aria fissa, e tutti quei fluidi aerei che dovrebbero piuttosto essere classificati tra i vapori, come l’aria alcalina, l’aria acida, ecc.]. Il testo cita l’autorità scientifica di Dr. Priestley e annuncia un futuro lavoro di Abbe Fontana (fr:1873). Un gas in particolare impone l’uso del mercurio: “(fisp0: J be examined, nor even obtained, but by making ufe of mercury — inftoef waatder: for this fingula be air, which corrodes glafs, is im- mediately reduced into ftone by — the firft contact with waters.” - (fr:1874) [Non può essere esaminato, né tantomeno ottenuto, se non facendo uso di mercurio invece dell’acqua: poiché questa singolare aria, che corrode il vetro, è immediatamente ridotta in pietra al primo contatto con l’acqua].

La costruzione di questo trogolo è descritta in dettaglio. “This trough confifts of two dif- ferent ftrong wooden boxes.” - (fr:1875) [Questo trogolo consiste di due diverse e robuste scatole di legno]. Una scatola interna (contrassegnata a) contiene il mercurio: “is the box containing the mercury; it is in the infide 11+ Paris inches long, 4 inches and 2 lines deep, and 4 inches and 2 lines wide.” - (fr:1877) [è la scatola contenente il mercurio; all’interno è lunga 11 pollici di Parigi, profonda 4 pollici e 2 linee, e larga 4 pollici e 2 linee]. La tavola al suo interno ha specifiche precise: “The board c is placed at one inch and 2 lines diftance from the brim, and is 7 lines thick.” - (fr:1878) [La tavola c è posta a un pollice e 2 linee di distanza dal bordo, ed è spessa 7 linee]. L’orifizio dell’imbuto è “two lines above the furface of the board” - (fr:1880) [due linee sopra la superficie della tavola]. Questa scatola è inserita in un’altra più grande, la cui funzione è “ferves to receive the mercury fpilt by moving the veffels ‘in the other box.” - (fr:1881) [serve a ricevere il mercurio versato muovendo i vasi nell’altra scatola].

Il dettaglio costruttivo del fissaggio della tavola è illustrato nella Figura XII. “the manner of fix- ing this board in the box, by let- ting its floping edges ina groove — cut out in the fubftance of the box, fo that the mercury cannot pufh it up, but that it may be taken out at pleafure.” - (fr:1890) [il modo di fissare questa tavola nella scatola, inserendo i suoi bordi inclinati in una scanalatura tagliata nella sostanza della scatola, cosicché il mercurio non possa spingerla in su, ma che possa essere tolta a piacere].

Infine, viene introdotto uno strumento accessorio, una sorta di pinza o tenaglia (Fig. XIII). “A kind of forceps 6 ‘tongs, to receive the necks of difs ferent veffels, in which air is ‘to _ be extricated by heat.” - (fr:1895) [Una specie di forcipe o tenaglia, per ricevere i colli di diversi vasi, nei quali l’aria deve essere liberata tramite il calore]. Il suo meccanismo di fissaggio è descritto: “*It is fixed by the fcrew to the brim of the — water-trough, or to the box of a mercury; and the neck of the eats _weffel is fqueezed between the two branches by means of the moveable — ring, by which they may be more or lefs f{queezed together, according to the fize of the neck of the glafs.“ - (fr:1896) [È fissato tramite la vite al bordo del trogolo ad acqua, o alla scatola del mercurio; e il collo del vaso viene stretto tra i due bracci per mezzo dell’anello mobile, con il quale possono essere più o meno serrati insieme, secondo la dimensione del collo del vetro]. La sua utilità pratica è sottolineata: ”This inftrument is very ufeful for different operations, which, without its help, would require an affiftant to hold the.aye to Keep it Sept falling.”* - (fr:1897-1898) [Questo strumento è molto utile per diverse operazioni che, senza il suo aiuto, richiederebbero un assistente per tenere il vaso ed evitare che cada].

Il testo costituisce una testimonianza dettagliata della strumentazione della chimica pneumatica del tardo Settecento, documentando il passaggio dalle tecniche di raccolta su acqua a quelle su mercurio, reso necessario dalla scoperta di nuove “arie” come l’aria fissa (anidride carbonica) e i gas idrosolubili, inclusa un’aria singolare che corrode il vetro (acido fluoridrico). I riferimenti a Priestley e Fontana ancorano il documento al dibattito scientifico dell’epoca sulle nuove specie di gas e sulla loro natura.

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