Le prime ricette per la preparazione dell'acido solforico sono del XVI secolo. Lo si otteneva per arrostimento del solfato ferroso. Nel XVII secolo divenne un reattivo importante per la preparazione industriale del carbonato di sodio e si pose il problema di ottenerlo in modo più economico ed a scala maggiore.
Le tavole didattiche murali di von Schroeder
Quelle mostrate nel video di seguito sono le tavole didattiche murali ottocentesche che rappresentano impianti industriali chimici dell’epoca o impianti ancora più remoti.
Iniziarono ad essere stampate nel 1884 e sono state ritrovate nei sotterranei del Dipartimento di Chimica del nostro Ateneo.
Le tavole sono state disinfestate, spianate e ripulite, riacquistando i colori vivaci di un tempo.
La data di edizione ed il luogo di ritrovamento suggeriscono che queste tavole provengono da Via Panisperna e sono da riferirsi all’attività didattica di Stanislao Cannizzaro e del suo gruppo di ricerca. Il loro uso a fini didattici deve essere stato molto assiduo, come testimoniano i rinforzi artigianali lungo i bordi. Questo significa che l’impiantistica chimica industriale era parte integrante ed importante del lavoro didattico e scientifico del gruppo di Cannizzaro.
Ad oltre un secolo di distanza, un secolo di vertiginoso progresso in campo chimico ed istruttivo, si può constatare con certe tecnologie, come l’uomo abbia da subito trovato la strada giusta non più abbandonata. Così è stato per la calce, la cui scoperta risale all’età della pietra. Nell’’800 la calce si produceva ancora con il metodo preistorico, il metodo di produzione attuale differisce da quello soltanto per aver assunto le caratteristiche delle produzioni in continuo. Già nell’’800, tuttavia, i progettisti di impianti puntavano a processi continui di produzione. Maioliche e terrecotte, anche queste con una tecnologia preistorica, si producevano nel XIX secolo con un metodo fordista.
Progressi considerevoli si sono registrati anche per ciò che riguarda la compatibilità ambientale delle produzioni industriali.
Molte tavole rappresentano tecnologie industriali ed impianti chimici d’avanguardia a fine Ottocento ed anche le sostanze prodotte erano del tutto nuove.
Prodotti come l’alluminio, ad esempio, erano stati fino ad allora soltanto delle curiosità di laboratorio. Prepariamo ancora oggi questo metallo in quantità sempre crescenti con il metodo ottocentesco.
Alcuni prodotti e alcuni processi illustrati nelle tavole hanno avuto al contrario una vita molto effimera soppiantati da processi più economici o del tutto diversi dal punto di vista chimico. Così è stato per il gas illuminante. A parte l’impianto per il gas illuminante, tutti gli altri illustrati nelle tavole sono processi chimici inorganici. Era quella, allora, la grande industria chimica, i prodotti del carbonio, a quel tempo soprattutto coloranti sintetici, venivano preparati in apparecchiature multiuso e in piccola scala.
prof. Giorgio Di Maio
Tavole di Von Schroeder
La produzione di cloruro sodico (NaCl) dall'acqua di mare è basata sul processo di evaporazione in bacini detti saline. Nel bacino (A) l'acqua di mare decanta per alcuni giorni le sue impurezze solide ed inizia ad evaporare.
I moderni gasogeni possono trattare combustibili solidi polverosi oppure idrocarburi liquidi.
Le tavole che seguono, fino alla XL, riguardano la tecnologia del ferro dal pretrattamento del minerale fino alle lavorazioni meccaniche.
Nelle fornaci da calce tradizionali, il combustibile bruciava al di sotto del calcare da calcinare. La temperatura di queste fornaci decresceva dal basso verso l'alto ed il prodotto finale conteneva ancora molto del composto di partenza. I moderni forni per la produzione di calce evitano questo inconveniente bruciando il combustibile all'interno della massa del calcare.
Il fosforo bianco si prepara tuttora in fornaci elettriche. Gli impianti moderni usano corrente trifase e gli elettrodi di carbone sono disposti verticalmente ai vertici di un triangolo equilatero a breve distanza dal fondo della fornace, anch'esso di carbone.
Il gas illuminante veniva prodotto in grandi impianti per distillazione secca, ossia riscaldamento in assenza d'aria, del carbon fossile. A fine ottocento questi impianti erano al centro di un complesso di industrie chimiche. Il gas illuminante era infatti soltanto uno dei prodotti dell'impianto. Gli altri prodotto erano il carbon coke, materia prima per l'industria (acciaio, fosforo, sodio, carburo di calcio, vetro, porcellana) e per il riscaldamento.
Il punto debole del processo elettrolitico Castner era il fatto che il materiale di partenza, l'idrossido di sodio, doveva essere prodotto preliminarmente per elettrolisi del cloruro sodico.
Il principio di funzionamento era quello di recuperare parte del calore generato da una combustione per riscaldare i gas combustibile e comburente prima della loro combustione.
Il punto debole del processo elettrolitico Castner era il fatto che il materiale di partenza, l'idrossido di sodio, doveva essere prodotto preliminarmente per elettrolisi del cloruro sodico.
L'acido nitrico, l'acido cloridrico ed il carbonato di sodio sono tre sostanze adatte ad illustrare il ruolo dell'acido solforico nelle tecnologie chimiche dei secoli XVII e XIX. Prima di allora esse si ottenevano per vie diverse da quelle illustrate nelle tavole. L'acido nitrico si otteneva scaldando una miscela di nitrato di potassio e solfato ferroso.
In questo impianto, la fusione dei materiali di partenza (silice, silicati), la chiarificazione del fuso, il raffreddamento fino ad ottenere una massa fluida adatta alle successive lavorazioni avveniva in ogni singolo crogiolo. Era pertanto un processo discontinuo.
I metodi principali di estrazione dello zolfo sono la fusione e la distillazione del materiale grezzo.