Plico del fotografo/Libro II/Parte I
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CHIMICA APPLICATA ALLA FOTOGRAFIA.
La chimica applicata alla fotografia comprende io stadio dei
corpi, che vengono impiegati dal fotografo nelie sue operazioni
pratiche. Questo studio non si può fare con profitto che da chi è
iniziato ai primi principi! della chimica generale, i quali fanno
conoscere le leggi che presiedono alla combinazione e separazione dei corpi, e che sono della massima importanza ad essere ben conosciuti da tutti per l’utile che ne deriva dalla loro
conoscenza in quasi ogni circostanza della vita, poichè non di
rado influiscono sul nostro stesso organismo ora in bene, ora
in male.
Noi divideremo questo studio in tre parti. Nella prima parte daremo una sufficiente nozione pralica dei principii generali della chimica; nella seconda parte parleremo per ordine alfabetico dei corpi, che interessano direttamente il fotografo; e nell’ultima parte, in forma di appendice, faremo conoscere un metodo comparativo di analisi per determinare le proporzioni quantitative dei corpi nelle loro soluzioni.
PARTE PRIMA.
Prinelpll di Chimica (entrale.
La chimica è la scienza che ha per oggetto lo studio dei fenomeni che i corpi manifestano quando sono tra loro in mutuo contatto.
I corpi della natura sono o semplici o composti. I corpi semplici sin ora conosciuti sono circa nel numero di 70; ma appena una metà di essi viene applicata alle arti. 1 corpi semplici sono ordinariamente combinali con altri corpi, e solo di rado si trovano allo stato libero. Si ammette che sia semplice quel corpo dal quale i mezzi attuali di analisi non permettono di separare altri corpi. 1 corpi sono capaci di dare origine a dei colori particolari nello spettro prismatico in circostanze determinate. Questa proprietà condusse, in questi ultimi tempi, alla scoperta di corpi semplici che dapprima non si conoscevano (a).
Ove due corpi di natura chimica diversa vengano a toccarsi mutuamente, si produce fra entrambi una reciproca azione, più o meno attiva secondo le loro particolari proprietà, e secondo le circostanze in cui essi si trovano.
Questa reciproca azione si distingue nel linguaggio dei chimici col nome di reaxione chimica.
Quando due corpi reagiscono chimicamente l’uno sull’altro, allora essi si uniscono assieme in modo così intimo, e profondo, che perdono le primitive proprietà, che individualmente li distinguevano, e danno origine ad un corpo composto dotato di proprietà nuove, diverse, spesso contrarie ed opposte a quelle dei suoi componenti.
Codesta unione così intima e così forte, per cui due corpi sacrificano se stessi per generare un terzo corpo con proprietà diverse, chiamasi combinazione chimica.
Il ferro esposto all’aria atmosferica umida perde in breve tempo il suo splendore metallico, la durezza, l’elasticità, la malleabilità, ecc., e cambiasi in una polvere bruna, ossia in ruggine, che è una combinazione di ferro con ossigeno. Quest’ossigeno, il quale dapprima avea la forma di gas nell’aria ha preso la forma solida, combinandosi chimicamente col ferro, ed ha perduto ogni sua particolare proprietà e modo di essere, come anche il ferro, per dar origine ad un nuovo e diverso composto, alla ruggine.
Da ciò si scorge chiaramente che la combinazione chimica deve venire distinta da quel congiungimento di corpi designato col nome di miscuglio, in cui le primitive e particolari proprietà dei componenti sono ancor riconoscibili.
La sorprendente trasformazione patita dal ferro e dall’ossigeno nel caso sovr’ accennato, in conseguenza di una chimica
(a) Nuovo Cimento, Tomo ivi, Irti combinazione tra di essi, ci fa toccare con mano che il sacrifìcio delle primitive proprietà occasionato dalla combinazione chimica, non è unilaterale, ma che si estende egualmente ai due corpi che insieme si combinano; imperocchè nella ruggine sono affatto estinte e distrutte le proprietà metalliche del ferro non altrimenti che quelle gassose dell’ossigeno. Questa totale distruzione delle proprietà dei componenti si incontra in tutti i composti chimici.
Ma le proprietà dei corpi nelle combinazioni chimiche non è che realmente si estinguano, ed assolutamente si distruggano; esse non fanno che nascondersi e velarsi nel nuovo composto in cui rimangono insensibili ai nostri sensi grossolani, sotto il dominio della forza chimica. Sottraendo, neutralizzando, in qualche maniera distruggendo questa forza, quelle riprendono incolumi la loro primitiva esistenza, senza che abbiano subito la benchè menoma modificazione.
Così p. es. se si decompone la ruggine si ottiene di nuovo il ferro nel suo primitivo stato, dotato di tulle e singole le sue proprietà distintive, caratteristiche, come pure l’ossigeno.
La forza che determina la combinazione chimica tra i corpi venne denominata affinità, benchè impropriamente; imperocchè i corpi che sono tra loro affini, e che si rassomigliano, sono appunto quelli che hanno minore disposizione ad unirsi insieme chimicamente, mentre quelli i quali sono vicendevolmente dissimili, dotati di proprietà opposte ed antagoniste, hanno la più grande tendenza a combinarsi insieme.
Per un tale principio il ferro non tende a combinarsi col zinco, col rame, e cogli altri metalli come quelli che gli sono simili ed affini, ma ha una forte ed irresistibile inclinazione a combinarsi coll’ossigeno, col solfo, col cloro, coll’iodio, col bromo, ecc., che gli sono dissimili ed opposti.
Delf affinità chimica.
V affinità chimica è dunque quella forza per cui due corpi di diversa natura, dotali di proprietà contrarie, si uniscono insieme per formare un corpo nuovo, dotato di nuove proprietà. L’esperienza ha insegnato e quotidianamente insegna che questa forza ha luogo con differenti gradi di intensità fra corpi differenti. Questa differenza deriva dal maggiore o minore antagonismo dei corpi. Quelli che sono tra loro maggiormente opposti hanno scambievolmente un’affinità chimica più grande, e quelli che hanno tra loro un minore antagonismo chimico obbediscono anche ad una più debole affinità.
L’ossido di mercurio rosso, che è una combinazione di mercurio con ossigeno, introdotto in una storta di vetro ed esposto ad un forte calore, si decompone: il calore ha la forza di distruggere l’affinità che tiene chimicamente uniti gli atomi del mercurio e dell’ossigeno. Questo riprende il suo stato naturale e si svolge in forma di gas, mentre quello rimane nella storta in forma di mercurio metallico. Al contrario l’ossido di ferro, ossia la ruggine, che come abbiamo veduto è composta di ferro e di ossigeno, posto nelle stesse circostanze e condizioni, non si decompone, non lascia svolgere la più piccola particella di ossigeno. Qui il calore non vale a distruggere la affinità che passa tra l’ossigeno ed il ferro, la quale affinità è per conseguenza più forte di quella che esiste tra l’ossigeno ed il mercurio.
Il modo con cui un corpo decompone o viene decomposto da un altro corpo che gli viene a contatto ci somministra una dimostrazione anche più evidente della differente affinità chimica dei corpi.
Così p. e. il ioduro di potassio, che come sappiamo ò composto di iodio e di potassio, viene facilmente decomposto dal cloro. Quando si fa passare una corrente di quest’ultimo gas in una soluzione di ioduro di potassio, la soluzione si colora sin dai primi momenti in rosso per cagione dell’iodio che si pone in libertà dalla sua combinazione col potassio. 11 potassio avendo maggiore affinità pel cloro di quella che esso abbia pell’iodio, abbandona quest’ultimo e si porta sul cloro, il quale a vicenda colla stessa forza a sè lo attrae, e si produce in tal modo un cloruro di potassio.
L’affinità chimica dei corpi non solo è diversa in corpi diversi, ma essa negli stessi e medesimi corpi varia sovente col semplice variare delle circostanze in cui essi vengono tra di loro in contatto. Questo dipende da ciò che l’affinità chimica è subordinata ad altre forze, come per es. alla forza di gravità, di coesione, alla luce, al magnetismo, e via dicendo. così i composti chimici impressionabili dalla luce, che servono a produrre i disegni fotografici, rimangono lungo tempo inalterati, se si conservano al buio, ma basta il contatto di una debole luce diffusa per decomporli, per distruggere l’affinità chimica dominaule sopra di essi.
Finalmente col variare delle circostanze concomitanti può persino avvenire che un corpo, il quale in certe condizioni decompone un dato corpo, in altri casi subisca egli stesso una decomposizione dal corpo che prima decomponeva.
Infatti l’esperienza fa conoscere, che il carbonato di potassa sciolto nell’acqua viene decomposto dall’acido acetico, con svolgimento di gas acido carbonico, e con produzione di acetato di potassa; che l’acetato di potassa sciolto nell’alcool viene a sua volta decomposto dallo stesso acido carbonico, il quale pone in libertà l’acido acetico formando di nuovo del carbonato di potassa. Egli è indubitabile che nel primo caso l’acido carbonico aveva una minor affinità dell’acido acetico per la potassa e viceversa nel secondo caso.
Prima che si conoscessero questi fenomeni, si ammise che l’affinità chimica dei corpi fosse immutabile e costante in ogni circostanza, e si credette di poter determinare, e misurare la forza dell’affinità relativa di ogni corpo in tulle le circostanze. Appoggiali ad un tal principio i chimici redassero delle tavole indicanti il grado di forza dell’affinità di ciascun corpo. Ma si trovò ben presto, che tali tavole non erano esatte; imperocchè non si può stabilire in modo assoluto il grado dell’affinità relativa dei corpi, che in certi determinati casi, variando i quali, varia pur anche il grado dell’affinità.
Dei corpi semplici.
1 corpi semplici, dappresso la loro reciproca somiglianza e dissomiglianza, si possono dividere in due classi differenti.
La prima classe contiene i corpi che sono simili all’ossigeno. Tali sono i corpi che non sono metalli ossia che non hanno proprietà melodiche; come il solfo, il cloro.il iodio, il bromo, il fosforo, ecc., i quali si distinguono col nome di metalloidi.
La seconda classe abbraccia i corpi che sono simili al ferro, cioè i metalli; come il zinco, il piombo, il rame, l’argento, l’oro, il platino, e via discorrendo.
1 corpi della prima classe si possono ancora distinguere col nome generale di corpi elettro-negativi e quelli della seconda col nome di corpi elettro-positivi.
I corpi di una stessa e medesima classe non hanno tra loro una grande affinità chimica, perchè tra loro somiglianti; ma i corpi di una classe hanno grandissima affinità con quelli dell’altra, perchè scambievolmente dissimili ed antagonisti.
La rispettiva somiglianza dei corpi della prima classe tra loro appare meno forte e pronunciala che non tra quelli della seconda classe, ossia i metalli, da ciò che i primi si combinano tuttavia non di rado insieme chimicamente, mentre ciò non succede mai, o quasi mai, tra i secondi.
Dei corpi composti.
I corpi semplici si combinano insieme tra loro in un numero di proporzioni mollo ristretto per dar origine ai corpi composti; e questi ultimi sono ancor sempre dolali di un antagonismo chimico gli uni verso gli altri.
Laonde nella stessa maniera per cui quelli sj dividono in metalloidi ed in metalli, ossia in corpi semplici elettro-negativi, ed in corpi semplici elettro-positivi, così i corpi composti si possono egualmente dividere in due classi corrispondenti che si potrebbero ancora chiamare di corpi composti elettro - negativi dall’una parte, e di corpi composti elettro-positivi dall’altra; ma che però vengono ordinariamente denominali, per maggiore brevità, coi nomi di acidi e di basi.
Gli acidi corrispondono ai metalloidi, e le basi ai metalli. Quelli si formano specialmente quando si combinano insieme due metalloidi; essi si formano ancora quando l’ossigeno si unisce in eccesso con un metallo. Queste all’incontro si formano nella combinazione di un metallo coll’ossigeno, in cui quest’ultimo non sia in troppo grande proporzione.
1 metalli chiamali potassio, sodio, bario, stronzio, calcio, per essere dolali di proprietà elettro-positive in un grado elevatissimo, nel combinarsi coll’ossigeno producono sempre composti grandemente elettro-positivi, ossia basi potentissime, che per distinguerle dalle altre si chiamano comunemente col nome, di alcali.
Allorquando due corpi composti, di coi l’uno è un acido, e l’altro è una base, vengono tra loro a contatto, essi, come i corpi semplici, tendono a combinarsi insieme chimicamente con tanto maggior energia, quanto più grande sarà l’antagonismo, che passa tra i due. Se l’ antagonismo non è grande, la reciproca tendenza alla combinazione, ossia l’affinilà chimica di essi, non sarà neppure grande.
Dappresso un tale antagonismo gli acidi e le basi si distinguono in acidi forti ed in basi forti, in acidi deboli ed in basi deboli. Ma questa distinzione non è esattissima, perchè la proprietà degli acidi, e delle basi sono tra loro relative.
Vale a dire, un acido debole, venendo a contatto con una base debole, si comporterà è vero come un acido debole, e vi sarà poca affinità colla base egualmente debole. Ma se lo stesso acido debole viene posto a contatto con una base forte, allora avrà tuttavia luogo un forte antagonismo, vi sarà una grande affinità tra la base forte, e l’acido debole, che, relativamente alla base, sarà in questo caso un acido forte.
Lo stesso si dica delle basi deboli.
Perciò la distinzione di acido, e di base debole si deve intendere solo relativamente agli acidi più forti dall’una parte, ed alle basi più forti dall’altra; e così gli acidi e le basi che dicousi forti sono tali solo per rispetto agli acidi, ed alle basi deboli delle rispettive classi.
Per causa di questo relativo antagonismo dei corpi può ancora succedere che un corpo, il quale, in certe circostanze fa le veci di un acido, in altre circostanze faccia le veci di una base, ed inversamente un e r rpo che fa le veci di una base faccia in altre circostanze le veci di un acido. Questa doppia natura acida e basica la possono manifestare gli acidi deboli, e le basi deboli.
Ecco in qual modo:
Un acido mollo debole venendo a contatto con un acido molto forte, avrà tuttavia luogo una dissomiglianza considerevole tra i due corpi, epperciò dominerà ancora fra di essi un’affinità chimica, che li costringerà ad unirsi insieme, e dare luogo ad una combinazione chimica, in cui l’acido debole farà l’ufficio di una base. Parimenti una base inolio debole, venendo a contatto con un corpo dolato di proprietà basiche fortissime, come sono gli alcali, si comporterà necessariamente con esso come un acido, e ne risulterà una combinazione chimica dell’una e dell’altra base, in cui quella che è più forte sarà la base, e quella che è più debole sarà l’acido.
Ne conseguita dunque che uno stesso e medesimo corpo può manifestare proprietà ora acide, ed ora basiche, secondo la influenza che sopra di lui esercita il corpo con cui si combina.
Illustriamo ciò con un esempio.
L’allumina, che è una combinazione di alluminio e di ossigeno, posta a contatto coll’acido solforico, forma una combinazione chimica chiamata solfato di allumina, nella quale l’allumina fa le funzioni di una base debole. Ma la medesima sostanza, trattata con una base forte, per es. colla potassa, si comporterà come un acido debole, e formerà colla potassa un composto chimico conosciuto col nume di alluminato di potassa.
Gli acidi forti e le basi forti non vanno soggetti a cambiare in simil modo di natura, secondo I’ esigenza degli altri corpi con cui si combinano.
Acidi essenzialmente forti si possono chiamare l’acido solforico, l’acido nitrico, cloroidrico, iodoidrico, ecc.; essi si comportano sempre come acidi.
Basi essenzialmente forti sono gli alcali, cioè: la potassa, la soda, la barile, la slronziana, la calce, che si manifestano sempre con tutti i caratteri delle basi in qualunque combinazione si trovino.
Un acido combinandosi con una base dà sempre luogo ad un nuovo corpo, in cui più non si riconosce nè l’acido, nè la base. Questo nuovo composto di composti, si chiama sale. così trattando p. e. una soluzione di potassa con acido solforico si forma una combinazione salina conosciuta col nome di solfato di potassa. Questo sale non ha più alcuna di quelle caratteristiche proprietà che distinguevano i suoi due componenti prima della combinazione. Infatti l’uno è un acido potentissimo, e l’altro è una base fortissima; all’opposto il sale che ne risulta non è nè acido, nè base; è un corpo neutro, che non partecipa nè dell’uno, nè dell’altro.
Nei sali può ancora incontrarsi un mutuo antagonismo chimico, in modo che essi manifestino ancora un’afEnilà chimica tra di loro.
Quando ciò succede, un sale si combina con un altro sale formando un sale doppio. così i due sali sopraddetti, il solfato di allumina ed il solfato di potassa, venendo tra loro a contatto in circostanze favorevoli, si combinano insieme produceodo il noto allume.
1 sali nel mentre che prendono una forma regolare, che cristallizzano, prendono quasi sempre dell’acqua in combinazione. Quest’acqua si chiama allora acqua di cristallizzazione. I sali che cristallizzano senza acqua si chiamano anidri.
Degli acidi.
Noi sappiamo che per apprezzare un acido bisogna metterlo in rapporto con una base.
In generale gli acidi hanno una maggiore o minore affinità per le basi secondo che sono acidi forti, od acidi deboli. Per causa di una simile affinità, gli acidi forti decompongono le combinazioni che gli acidi deboli formano colle basi. Essi scacciano l’acido debole, lo pongono in libertà e lo sostituiscono nelle sue combinazioni colle basi.
Il carbonato di potassa, composto di acido carbonico e di potassa, quando si tratta con acido solforico viene decomposto da quest’ultimo, il quale, siccome quello che ha una maggiore affinità per la potassa, scaccia l’acido carbonico, e lo
1S Fotografia. sostituisce nella sua combinazione formando un solfato di potassa.
Per conseguenza, allorquando un sale viene decomposto da un acido, il corpo che viene posto in libertà sarà un acido, ed il corpo che rimane in combinazione con l’acido decomponente il sale stesso sarà una base.
Così noi vediamo che gli acidi scacciano ossia respingono gli acidi, e che gli acidi attirano le basi. Questo ’si potrebbe esprimere in termini generali con dire che nella chimica il simile respinge il simile, il dissimile si attira.
Gli acidi si riconoscono adunque da ciò che scacciano gli acidi, o vengono scacciali col mezzo di questi dalie loro combinazioni colle basi. Ma essi si possono ancora riconoscere da alcune loro proprietà generali, comuni a tutti, cioè dal loro sapore acerbo più o meno grande, dal loro modo di neutralizzare le basi, facendo scomparire le loro proprietà basiche, sacrificando essi stessi le loro proprietà acide.
Gli acidi si riconoscono ancora comunemente dal loro modo di agire su certi colori blii vegetali, i quali vengono cambiati in rosso dagli acidi. Perciò ogniqualvolta noi vedremo un tale cambiamento venire esercitato da un corpo qualunque, noi diremo che questo corpo è un acido.
11 girasole ci fornisce un color blu mollo sensibile all’azione degli acidi. Epperciò avendo noi bisogno di sapere se io un liquido si trova qualche acido libero in soluzione, prendiamo della carta tinta in blu col girasole, la introduciamo nel liquido, il quale cambierà la carta in rosso nel caso che contenga un acido sciolto, e non manifesterà sopra di essa alcuna reazione nel caso diverso. Nella mia polimetria chimica (a) ho fatto conoscere il modo di determinare soluzioni contenenti piccolissime quantità di acido col mezzo di una carta tinta io blù col campeggio, la materia colorante del quale, quando è fissata sulla carta, resiste mollo meglio di quella del girasole all’azione dissolvente dei liquidi acidi ebe si vogliono esaminare.
(a) Polimetria chimica, ossia Metodo comparatico per determinare gli acidi, gli alcali, i sali ed i corpi semplici nelle loro solusioni. Torino, 1851. Tipografia Fontana. Delle basi.
Le basi sono per. gli acidi ciò che questi sono per quelle; cioè le basi si comportano cogli acidi nella stessa maniera che questi si comportano colle basi. Le basi neutralizzano gli acidi, come gli acidi neutralizzano le basi. Inoltre le basi stanno tra loro in uno stesso rapporto come gli acidi. Questi si respingono a vicenda. Le basi si respingono egualmente tra loro e si sostituiscono nelle combinazioni.
Da ciò ne segue, che quando un sale viene a contatto con una base più forte di quella che esso contiene, si effettua una decomposizione del sale stesso. La base più forte, avendo un maggiore antagonismo per l’acido di quello che vi abbia la base meno forte, ha perciò un’affinità più grande di questa ultima per l’acido presente, e per soddisfare a questa maggiore affinità scaccia prepotentemente la base più debole, e prende il suo posto.
Abbiasi per esempio una soluzione di solfato di ossido di ferro. L’acido solforico è l’acido del sale, e l’ossido di ferro ne è la base. Si aggiunga a questa soluzione della potassa. Questa essendo una base più forte dell’ossido di ferro, ha una più grande affinità per l’acido di quella che abbia lo stesso ossido di ferro, il quale in presenza della potassa deve cedere il posto e staccarsi dall’acido solforico, che, attrailo ed attraente, viene preso in combinazione dalla potassa per formare un solfato di potassa.
Quel corpo, il quale scaccia o viene scacciato da una base in una combinazione qualunque, è pertanto egli stesso una base più forte nel primo caso, e meno nel secondo.
Le basi, non altrimenti che gli acidi, vengono riconosciute ancora da altre proprietà a tutte comuni. Vale a dire dal loro sapore caustico, dalla loro facoltà di neutralizzare gli acidi levando loro ogni proprietà acida, spesso dai caratteri fìsici che accompagnano la loro esistenza nello stato libero, e dal loro modo di comportarsi coi colori gialli vegetali. Questi ultimi ven gono tutti più o meno arrossali dalle basi solubili nell’acqua, come sono gli alcali. Dno tra essi, che riceve una modificazione molto profonda ed istantanea dal conlatto degli alcali, è il color giallo della curcuma. La così della caria di curcuma, ossia la caria tinta colla curcuma in color giallo, si Irasforma in color rosso bruno, in un liquido che contenga una base sciolta. Perciò la caria di curcuma viene comunemente adoperata per scoprire la presenza delle basi; e siccome il colore della curcuma non si scioglie facilmente nei liquidi, che si provano, così io ho trovato che si può con vantaggio adoperare la carta di curcuma per determinare le proporzioni quantitative delle basi nelle loro soluzioni molto dilungale. Col metodo polimelrico sopra citato si può infatti determinare facilmente una parte di calce sciolta in 222,300 parli di- acqua con un errore minore di un decimo della quantità della calce sciolta; e si può determinare, con un’esattezza analoga, quantità quasi ugualmente piccole di potassa, di soda, di stronziana, ecc.
La carta di curcuma si prepara introducendo della curcuma nello spirito di vino, filtrando, bagnando carta da stampa col liquido filtrato e facendo seccare.
Degli equivalenti chimici dei corpi semplici.
Abbiamo brevemente parlato del modo di comportarsi dei corpi gli uni verso gli altri per causa del loro relativo antagonismo chimico. Ora dobbiamo far osservare che i corpi, nell’agire reciprocamente in modo da dare luogo a delle combinazioni chimiche, seguono una regolarità costante, procedono con ordine, misura e peso.
Si scoprì che un corpo, il quale combinasi chimicamente con un altro corpo in una data proporzione di peso, si combina con tutti gli altri, con cui abbia affinità, nella stessa e medesima proporzione, senza giammai variarla in più od in meno.
Determinando coll’esperienza queste proporzioni di peso con cui tutti i corpi si combinano, e designando le quantità rispet tire col mezzo di numeri, avremo i numeri proporzionali con cui tutti i corpi si uniscono chimicamente tra loro.
Nella sottostante tavola degli equivalenti chimici si scorge che il numero proporzionale dell’idrogeno è rappresentato dal numero 4, quello dell’ossigeno dal numero 8 e quello del solfo dal numero 46.
Io dico adunque che questi numeri sono invariabili in qualunque circostanza l’idrogeno, l’ossigeno, ed il solfo entrino in combinazione tra loro. Dimostriamolo.
L’idrogeno e l’ossigeno nel combinarsi insieme chimicamente formano l’acqua e 9 parli di acqua sono realmente composte
di 4 parte di idrogeno, e di 8 parli di ossigeno
nè piè nè meno.
L’idrogeno ed il solfo nel combinarsi insieme chimicamente formano l’acido solfoidrico e 4 7 parti di acido solfoidrico sono esattamente composte
di 4 parte di idrogeno e di 46 parli di solfo,
e non sarebbe possibile produrre l’acido solfoidrico in proporzioni diverse di idrogeno e di solfo.
Noi già osserviamo qui come la quantità di peso di idrogeno necessario per formare una combinazione chimica coll’ossigeno e col solfo non subisca alcuna variazione.
L’ossigeno ed il solfo nel combinarsi insieme danno luogo ad un composto designato col nome di acido iposolforoso, il quale acido sopra 24 parti è formato
di 8 parti di ossigeno, e di 46 » di solfo,
ossia è ancora formato esattamente colle quantità corrispondenti ai numeri proporzionali di questi due corpi, come ve diamo avvenire nelle combinazioni di sopra, cioè nell’acqua e nell’acido solfidrico.
In qualunque combinazione siano per enlrare cogli altri corpi l’idrogeno, l’ossigeno ed il solfo, si combineranno ancor sempre nello stesso rapporto, ossia con quantità relative a questi numeri < — 8—16; ed in ciò obbediscono ad una legge generale che tutti i corpi seguono, per cui essi invariabilmente tra loro si combinano con quantità di peso fìsse e determinate.
1 numeri proporzionali indicanti questi rapporti di peso vennero molto propriamente chiamati equivalenti chimici, perchè essi esprimono la relativa quantità di ogni corpo capace di produrre un medesimo effetto chimico, ossia capace di distruggere le opposte proprietà di una determinata quantità di altri corpi di diversa natura.
Così nelle combinazioni sopra menzionale dell’idrogeno, dell’ossigeno e del solfo, noi scorgiamo che per levare ogni sua proprietà a <6 parli di solfo, e convertirle in acido iposolforoso, occorrono precisamente 8 parli di ossigeno. Se invece si prendesse una minore quantità di ossigeno p. es. soltanto 5 — 6 — 7 parli, vi rimarrebbe ancor sempre del solfo in libertà senza venir trasformato in un nuovo composto, senza combinarsi, in una parola, coll’ossigeno. E noi enunciamo questo con dire che per togliere ogni sua proprietà al solfo, e formare una combinazione chimica di solfo e di ossigeno occorrono 8 parli di ossigeno sopra 16 parti di solfo.
Ma si domanderà: per produrre un simile effetto, una simile metamorfosi chimica, per cui la medesima quantità di solfo venga trasformata in un nuovo composto, senza che più nulla vi si riconosca delle sue primitive proprietà, quale quantità di peso di idrogeno dovremo noi prendere? Da quello che ho detto più sopra si vede che per arrivare ad un tale risultato basta prendere 1 parte di idrogeno. Infatti l’acido solfidrico, nel quale sono del lutto velate e neutralizzale le caratteristiche proprietà del solfo, è, come si disse, composto
di < parte di idrogeno, e di <6 parli di solfo.
Da questo si deduce naturalmente che 4 parte di idrogeno produce un effetto chimico tanto grande, quanto 8 parti di ossigeno, e che il u° 4 del primo equivale al n° 8 del secondo.
Questo equivalore, che si ripete in tulle le altre combinazioni in cui l’idrogeno e l’ossigeno possono trovarsi, è dunque la causa per cui i chimici chiamarono quei numeri che lo rappresentano col nome di equivalenti chimici. Perciò l’equivalente dell’idrogeno lei, e l’equivalente dell’ossigeno è=8.
Nello stesso modo si deve dire, che siccome per levare ogni sua proprietà ad 4 parte di idrogeno occorrono 8 parli di ossigeno, e che un eguale effetto, nè più nè meno, può solamente venir compiuto da 4 6 parti di solfo, così queste, relativamente all’idrogeno come a qualunque altro corpo, equivalgono ad 8 parli di ossigeno, il quale se ha per suo equivalente il n° 8, il solfo deve avere un equivalente eguale a 46.
Il fotografo vedrà quanto la conoscenza di questi numeri proporzionali, ossia equivalenti chimici, gli possa tornar vantaggiosa nelle preparazioni che spesso gli occorre di dover fare.
La presente tabella non ha più bisogno di ulteriori spiegazioni per venire intesa.
Tavola degli equivalenti chimici dei corpisemplici i più comuni
in rapporto coll’idrogeno preso per unità.
| nome dei corpi. | simbolo. | equivalente. |
| Alluminio | Al | 44 |
| Antimonio | Sb | 429 |
| Argento | Ag | 408 |
| Arsenico | As | 75 |
| Azoto | N,=Az | 44 |
| Bario | Ba | 69 |
| Bismuto | Bi | 243 |
NOME DEI CORPI.
SIMBOLO.
EQUIVALENTE.
Boro....
.. B.
’
. 44.
Bromo...
.. Br.
. 78.
Cadmio...
.. Cd.
. 56.
Calcio...
.. Ca.
. 20.
Carbonio. •
.. C.
. 6.
Cloro....
.. CI.
. 36.
Cobalto...
.. Co.
. 30.
Cromo...
.. Cr.
. 28.
Ferro....
.. Fe.
. 28.
Fluoro.. •.
.. F.
. 49.
Fosforo...
.. P..
. 32.
Idrogeno..
.. H.
4.
Iodio....
.. I..
. 426.
Magnesio..
.. Mg.
. 42.
Manganese..
.. Mn.
. 28.
Mercurio...
. -Hg.
. 400.
Nichel...
.. Ni.
. 28.
Oro....
.. Àu.’
. 200.
Ossigeno..
.. o.
. 8.
Piombo...
.. I’b.
. 404.
Platino...
.. Pt..
. 99.
Potassio...
.. K.
. Ì0.
Rame...
.. Cu.
. 32.
Silicio...
.. Si.
. 45.
Sodio....
.. Na.
. 24.
Solfo....
.. S.
. 46.
Stagno...
.. Sn.
. 59.
Stronzio...
.. Sr.
. 44.
Zinco...
.. Zn.
. 32.
È cosa degna di osservazione, che nei casi in cui un corpo forma con un altro corpo più di una sola combinazione, la proporzione di peso indicata dal suo rispettivo equivalente non cambii neppure allora. Cosicchè in una combinazione si possono trovare 4—2—3 equivalenti di un corpo, ma non
mai ’/j — ’/t — ’/’> una frazione qualunque di un equivalente. Rischiariamo ciò con nn esempio. II modo di comportarsi dell’ossigeno coll’azoto ce ne fornisce uno assai notevole.
1 equivalente di azoto=4 4 combinandosi
con 4 equivalente di ossigeno=8 forma 22 parti di protossido d’azoto,
» 2 equivalenti di ossigeno=4 6 forma 30 parti di deutossido d’azoto,
» 3 equivalenti di ossigeno =24 forma
38 parti di acido iponilroso,
» 4 equivalenti di ossigeno=32 forma
46 parli di acido nitroso,
» 5 equivalenti di ossigeno=40 forma
54 parti di acido nitrico.
In simile maniera 4 equivalente di solfo=16 è capace di combinarsi con 4 equivalente di ossigeno e formare 24 parti di acido iposolforoso; con 2 equivalenti di ossigeno, e formare 32 parli di acido solforoso; con 3 equivalenti di ossigeno, e formare 40 parli di acido solforico.
Lo stesso succede presso le combinazioni in più proporzioni degli altri corpi, i quali possono duplicare, triplicare il loro equivalente per formare un composto chimico; ma non succederà mai in alcuna circostanza che il loro equivalente si combini solo per metà, solo per una frazione del numero che lo rappresenta per formare una combinazione qualunque.
Dtgli equivalenti chimici dei corpi composti.
I corpi composti, nella stessa guisa che i corpi semplici, si combinano tra loro con quantità di peso fisse e determinate, le quali vengono pur anche espresse da numeri proporzionali od equivalenti.
Niente è più facile che il trovare queste quantità, essendo conosciate quelle con cui si combinano i corpi semplici. Imperocchè l’equivalente chimico di un corpo composto si ottiene con una semplice addizione dei numeri proporzionali dei corpi che lo compongono.
Così p. e. 1 equivalente di ossigeno = 8 si combina con 1 equivalente di sodio =24
e forma 32
parli di ossido di sodio, ossia di soda caustica. Il numero 32 è dunque l’equivalente della soda caustica.
L’equivalente poi dell’acido solforico anidro è espresso dal n° 40, perchè l’addizione degli equivalenti che lo compongono ci dà questo numero. Infatti siccome abbiamo detto di sopra esso è composto di 4 equivalente di solfo =t 6 e di 3 equivalenti di ossigeno=24.
In tutte le combinazioni in cui entrano questi due corpi composti, la soda cioè e l’acido solforico, conservano sempre il loro equivalente invariabile, intiero, sia che si combinino vicendevolmente insieme, sia che la loro combinazione si effettui con altri corpi composti.
Mescolando insieme 4 equivalente=32 parti di soda caustica con 4 equivalente =40 parli di acido solforico anidro, ne succede una combinazione chimica tra i due corpi per cui si produce 72 parli di solfato di soda; il qual numero 72 è naturalmente l’espressione di 4 equivalente di quest’ultimo composto.
Il solfato di soda cristallizza prendendo in combinazione una grande quantità di acqua, cioè:
sopra 4 eq.=72 parli di solfato di soda prende 40 eq.=90 parti di acqua.
Questo sale così cristallizzato ha perciò un equivalente rappresentato dal n° 4 62, il qual numero è la somma degli equivalenti tutti dei corpi che lo compongono, cioè: 4 eq. di acido solforico =| 1 » di soda.., = | <0 » di acqua...=j
4 eq. di solfo =16,
3 eq. di ossigeno=2i.
I cq. di sodio =24,
4 eq. di ossigeno= 8.
IO eq. di idrogeno=40, 40 eq. di ossigeno =80.
4 62.
Da quanto abbiamo dello si scorge che l’equivalente dei corpi nell’atto della loro combinazione chimica non si altera, nè modifica menomamente, quantunque abbia luogo un così profondo cambiamento nelle altre proprietà. L’equivalente è dunque come uno spirilo invulnerabile, intangibile, che presiede alla combinazione dei corpi senza mai abbandonarli.
Un equivalente di un acido combinandosi con un equivalente di una base, le proprietà acide da una parte e le proprietà basiche dall’altra vengono distrutte, formasi un sale neutro. Ma ove una parte soltanto di un equivalente di un acido venga a combinarsi con un equivalente di una base, la combinazione non è perfetta, vi rimane sempre una parte di base senza combinarsi, la quale comunica al sale le proprietà basiche. Un fatto analogo succede quando la base è in difetto rispettivamente all’acido.
Egli è perciò molto rilevante il conoscere esattamente gli equivalenti dei corpi per sapere in quali proporzionisi debbono impiegare per produrre certi determinali effetti.
Per maggior comodità del lettore non fia inutile il qui riferire gli equivalenti dei corpi composti, i più comunemente usali. Tavola degli equivalenti chimici dei corpi composti.
NOME. SIMBOLO. EQUIVALENTE.
Acidi.
Acido acetico CH’O’-t-HO.. 60.
» cianoidrico... C’NH 27.
» citrico C’’H®0, ’+4H0. 20t.
» cloroidrico.... HCI 37.
’ fluoroidrico... HF 20.
» formico C’HO’-i-HO.. 46.
» gallico C’H ! 0’-’-H0.. 94.
» idrosolforico... HS 47.
» iodoidrico.... 111 427.
• iposolforoso... S’0’ 48.
» nitrico NO’ 54.
» pirogallico.... C’H’0’.... 84.
» solforico.... SO’- 40.
» solforoso.... SO’ 32.
» tartarico.... C’H’O,0 -t-2BO.. 450.
Basi.
Ammoniaca l^H’ 47.
Barite BaO 77.
Calce CaO 28.
Magnesia MgO 20.
Potassa KO 48.
Protossido di ferro... FeO 36.
» di stagno... SnO 67.
» di piombo.. PbO 4 42.
Soda NaO 32.
Stronziana SrO 52. NOME. SIMBOLO. EQUIVALENTE.
Sali
Cloruro d’ammonio... NH’C1 54.
Ioduro »... NH’l 4 44.
Solfuro »... NH’S.... 34.
Acetato d’argento... ÀgO.C‘H’0 1..467.
Bromuro »... AgBr 486.
Cianuro >... AgC’N 434.
Cloruro »... AgCl 444.
Fluoruro »... AgF 427.
Ioduro »... Agl 234.
Solfuro »... AgS 424.
Iposolfato »... AgO.S’O’.... 46i.
Nitrato »... AgO.NO 5.... 470.
Nitrito »... AgO.NO’....462.
Cloruro di bario... BaCI-t-2HO... 423.
Ioduro di cadmio... Cdl 482.
Solfato di calce.... CaO,SO ! -I-2HO.. 86.
Ioduro di ferro.... Fel 454.
Percloruro ».... Fe’CI 1.... 464.
Prolonilrato ».... FeO,NO ! -’-7HO.. 453.
Protosolfato ».... Fe0,S0 5 -i-7H0..439.
Nitrato di magnesia... MgO,NO’-t-6HO. 428.
Percloruro di mercurio. HgCI 4 36.
Cloruro d’oro.... AuCl 8.... 308.
Iposolfito » AuO.S’O 1... 256.
Nitrato di piombo... PbO,NO s....466.
Cromato »... PbO.CrO 5.... 464.
Bromuro di potassio.. KBr 4 48.
Cianuro ».. KC’N 66.
Fluoruro ».. KF 59.
Ioduro s.. KI 466.
Bicarbonato di potassa. K0,2C0 1 -’-I10..404.
Bicromato ». K0,2Cr0 5....452.
Biossalato ». K0,2C’0 5 -»-3H0. 447. NOME.
SIMBOLO.
EQUIVALENTE.
Carbonato di potassa..
KO,CO’..
. 70.
Nitrato »..
KO.NO’...
. 402.
Prussiato »..
K’FeC 6 N’-’-3HO
. 213
Solfato di rame....
CuO,SO s -»-5HO
.. 425
Cloruro di sodio...
NaCI....
.. 60
Carbonato di soda cristalliz.
NaO,CO’-’-40HO
. Ut
Iposolfito di soda...
Na0,S’0’+5H0
.. 425
Protocloniro di stagno..
SnCl-’-3HO.
.. 422
Corpi organici.
Alcool
C’H’O’...
.. 46
Amido
C 1, H,0 O,l>..
.. 462
Colofonia
C’°O,0 O’..
.. 302
Canfora
C’ 0 H’O...
.. 76
Etere
C’H 5 0...
.. 37
Cotone o legnoso...
C‘’H 40 0,#..
.. 462
Gomma
C‘, H"0"..
.. 474
Gelatina
C^H^N’.
.. 456
Olio di trementina...
C‘°H’...
.. 68
Zuccaro di canna...
C M H"0"..
.. 474
Zuccaro d’uva....
C, ’H, ’O u..
.. 498
Della nomenclatura chimica.
I corpi nel combinarsi insieme vanno soggetti a certe determinale leggi siccome si disse. La conoscenza di tali leggi condusse i chimici ad adottare una nomenclatura chiara e semplice, per mezzo di cui basta il nominare un corpo composto, per richiamare alla mente i suoi principii costitutivi non solo, ma spesso anche il relativo numero dei loro equivalenti. Le combinazioni che l’ ossigeno forma cogli altri corpi semplici vengono chiamate ossidi, se le medesime non sono dotate di proprietà acide. E per designare nel tempo stesso il numero degli equivalenti di ossigeno sopra 4 solo equivalente dell’altro corpo si scelsero le proposizioni proto, sesqui, deuto, trito, ecc., le quali significano 4 — 4 ’/, — 2 — 3 ecc., e l’ossido che contiene la massima quantità di ossigeno si fa precedere dalla preposizione per.
Perciò la combinazione dell’ossigeno col ferro nella proporzione di 4 eq. d’ossigeno, sopra 4 eq. di ferro chiamasi protossido di ferro; e la combinazione di 2 equivalenti di ferro con 3 equivalenti di ossigeno chiamasi sesquiossido di ferro che significa eq. 4^di ossigeno sopra 4 eq. di ferro; la quale combinazione si chiama anche perossido di ferro.
Allorquando poi la combinazione dell’ossigeno con un altro corpo è dotata di proprietà acide, si fa precedere la combinazione stessa, cui si vuole dare un nome, dalla parola generica acido, e si fa terminare il corpo semplice, che si congiunse coll’ossigeno, in ico oppure in oso, secondo che esso è più o meno ossigenalo.
Dando uno sguardo alla tavola degli equivalenti degli acidi, si scorgerà che nelle combinazioni del solfo coll’ossigeno si chiamò acido solforico quella che contiene 3 equivalenti di ossigeno sopra 4 equivalente di solfo, e si chiamò acido solforoso quella combinazione che contiene 2 equivalenti soltanto di ossigeno sopra 4 equivalente di solfo.
Può ancora succedere che si formino degli acidi meno ossigenati dell’acido terminato in oso, allora si fa precedere la denominazione di quest’ultimo col nome di ipo, che significa sotto. Perciò la combinazione acida di 2 equivalenti di ossigeno con 2 equivalenti di solfo venne chiamata col nome di acido iposolforoso.
Ove un altro metalloido, p. e. il solfo, il cloro, il iodio, ecc., si combini con un altro corpo semplice formando una combinazione che non sia acida, allora la combinazione si nomina terminando il nome del metalloido in uro, e facendo seguire il nome del corpo con cui esso si combina. così p. e. le combinazioni dell’iodio coll’argento, col ferro, col zinco, col potassio, ecc., si chiamano coi nomi di ioduro di argento, ioduro di ferro» ioduro di zinco, ioduro di potassio, ecc.
Le rispettive proporzioni di questi metalloidi vengono indicale analogamente a quelle dell’ossigeno negli ossidi. Così p. e. si dice protoioduro di ferro, sesquiioduro di ferro per esprimere una combinazione di 4 equivalente di ferro con 4 equivalente di iodio, oppure di 2 equivalenti di ferro con 3 equivalenti di iodio.
Nel caso poi che uno di questi metalloidi si combini con un altro corpo semplice formando un acido, allora si compone il nome dell’acido con quello dei due costituenti, facendo generalmente precedere quello che è più elettro-negativo, e seguire quello che è maggiormente elettro-positivo, e lo si fa terminare in ico, come gli acidi grandemente ossigenati.
Conseguentemente la parola acido cloroidrico significa una combinazione acida composta di cloro e di idrogeno; e l’acido solfoidrico è composto di solfo e di idrogeno. Lo stesso dicasi delle altre analoghe combinazioni.
Abbiamo visto che un acido combinandosi con una base dà origine ad un sale. Il nome di questo si deve adunque comporre del nome dell’acido, e del nome della base; con una leggera modificazione perù del nome dell’acido, il quale, terminato essendo in ico, si cambia in ato ed essendo terminato in oso si cambia in ito; la parola ossido venendo spesso omessa per brevità.
Così quando l’acido solforico si combina col protossido di ferro si forma un sale che volgarmente chiamasi vetriolo verde, ma che in chimica deve venir chiamato solfato di protossido di ferro o semplicemente solfato di ferro; e l’acido iposolforoso, combinandosi colla soda, forma il sale famigliare ai fotografi, chiamato iposolfito di soda.
Succede alcune volte che sopra 4 equivalente di una base vi è contenuto più di 4 equivalente di un acido. Allora il nome del sale si fa precedere dai nomi sesqui — bi — tri, ecc. secondo che sopra 4 equivalente di base si calcolano 4 ^ — 2 — 3, ecc., equivalenli di acido. Quindi, p. e., il bitartarato di potassa è composto di 2 equivalenti di acido tartarico e di un equivalente di potassa. Succede poi ancora che sopra < equivalente di acido sieno contenuti 1 ^ — 2—3 equivalenti di una base. Allora dopo il nome dell’acido si pongono i nomi sesquibasico, bibasico, tribasico. Per conseguenza il nome fosfato bibasico di calce significa una combinazione di < equivalente di acido sopra 2 equivalenti di base, ossia di acido fosforico da una parte e di calce dall’altra.
11 lettore può farsi un’idea del vantaggio che offre allo studio della chimica una nomenclatura così ben ideala, così esatta, con cui si evita ogni confusione, ogni equivoco in mezzo alla sterminala quantità dei composti chimici.
Le forinole che usano i cultori della chimica nel loro linguaggio scritto, spaventano a prima vista quelli che sono nuovi a questa scienza, ma esse non sono che una semplice espressione della nomenclatura sopra riferita, espressione che riesce più concisa e più chiara nel tempo stesso della nomenclatura parlata.
Nella formazione delle formole chimiche si pone sempre prima il corpo più elettro-positivo della combinazione, affatto il contrario di quello che si usa nella nomenclatura parlala. E siccome presso quesl’ullima si dice protossido di ferro, acido cloroidrico, iposolfito di soda, ecc.; così col mezzo della nomenclatura scritta le stesse combinazioni si esprimono mettendo dopo il corpo che si metteva prima, come:
FeO, — HCI, — NaO.S’O’, ecc.
I segni, ossia i simboli alfabetici che ciascun corpo riceve nella sua forinola, sono ordinariamente ricavali dalle lettere iniziali del nome latino del corpo stesso. I numeri che questi segni accompagnano a sinistra, a guisa di coefficienti algebrici, moltiplicano lutti i segni alfabetici sino al segno ■+• oppure sino alla virgola. I numeri che seguono le lettere a guisa di esponenti algebrici non moltiplicano che il primo segno che loro sta a sinistra. Perciò la formola 4H0-I-2S0 3 significa 4 equivalenti di acqua, e 2 equivalenti di acido solforico; e la formola Fc’O 5 significa 2 equivalenti di ferro combinati con 3 equivalenti di ossigeno.
Quando i segni alfabetici non sono accompagnali da numeri,
13 Fotografia. s’inlende sempre che abbiano per numero l’unità. così FeO, SO 3 indica la combinazione di < equivalente di ferro e di t equivalente di ossigeno ( protossido di ferro ) unita chimicamente ad t equivalente di acido solforico.
Esaminando le precedenti tavole il lettore arriverà subito a comprendere il valore delle forinole chimiche, e giudicare della loro precisione, chiarezza e brevità nel dare alla mente l’idea dell’intima natura dei composti chimici. Queste forinole sono specialmente utili nella denominazione dei sali; imperocchè con esse, meglio che colla nomenclatura parlata, si arriva subito a conoscere il rispettivo numero degli equivalenti. che essi contengono, ed il vario modo con cui si possono comporre, decomporre nelle reazioni chimiche.
Saremmo tratti fuori dei limili, che la natura di quest’opera ci impone, ove volessimo entrare a discorrere di tutti i corpi semplici e di gran parte dei composti che formano l’oggetto dello studio della chimica. Perciò nelle seguenti pagine ci limiteremo, come già ci proposimo, a far conoscere per ordine alfabetico i corpi che hanno relazione coll’arte fotografica, ed affinchè vi possa essere un nesso che insieme li riunisca, ci fermeremo fin da principio a parlare di un corpo semplice, e di un corpo composto elettro-negativi, di un corpo semplice, e di un corpo composto elettro-positivi, i quali corpi potranno servire come tipi a cui riferire le analoghe proprietà degli altri corpi. E questi corpi elettro-positivi ed elettro-negativi sono l’ossigeno e l’idrogeno, l’acido solforico e la potassa. L’ossigeno e l’idrogeno colla loro combinazione formano l’acqua, e col loro miscuglio formano l’aria atmosferica. Noi dunque nel parlare di questi due corpi semplici dovremo trattenerci intorno alle proprietà dell’acqua e dell’aria, perchè questi due corpi hanno una parte importantissima in quasi tutte le operazioni chimiche. Corpo semplice elettro-negativo.
dell’ossigeno.
Questo corpo semplice è uno dei corpi i più importanti della natura, vuoi per l’energia e potenza delle sue proprietà elettronegative, vuoi per la sterminala quantità sua in tutte le parti del nostro globo, nell’aria, nell’acqua, nella terra, nelle sostanze vegetali ed animali.
In quasi lutti i fenomeni, per causa della sua ubiquità e potenza, esso manifesta la sua azione chimica, azione di profonde trasformazioni.
Il fenomeno del fuoco deve la sua origine alla combinazione dell’ossigeno dell’aria colle parti combustibili del legno, dell’olio, del gas luce, ecc., per cui il legno, l’olio, il gas luce si trasformano in altri più semplici prodotti, in acqua, in acido carbonico, ecc.
I corpi combustibili accesi nel gas ossigeno puro abbruciano con un’energia ed intensità straordinaria. Nell’aria atmosferica l’ossigeno trovandosi diluito con molto gas azoto, la sua azione è di necessità piu lenta e temperata.
L’ossigeno combinandosi coi metalli li trasforma generalmente in ossidi basici, tanto più forti quanto più elettro-positivo è il metallo con cui si combina. Combinandosi invece coi metalloidi produce degli acidi potentissimi.
Le circostanze più favorevoli, presso cui i metalli si combinano coll’ossigeno, sono quasi sempre una temperatura elevata, il contatto dell’aria umida, dell’acqua acidulata, ecc.
L’equivalente chimico dell’ossigeno viene espresso dal n° 8 come abbiamo veduto, poichè in tulle le combinazioni che esso forma cogli altri corpi ei conserva sempre questa quantità di peso, oppure un multiplo di essa, cosicchè in una combinazione chimica esso può rinvenirsi nella proporzione di 8 — 16
— 24 — ecc., ma non mai nella proporzione di 7 — IO — Il
— ecc., parli di ossigeno. L’ossigeno è un gas permanente, scolorato, insipido, senza odore, della densità di 4,10. L’acqua ne scioglie 0,035 del suo volume, ossia un peso insignilicante. È il solo gas proprio alla respirazione. Si prepara facilmente riscaldando dei clorato di potassa in una ritorta di vetro. Questo sale si cambia in cloruro di potassio perdendo il suo ossigeno: KO,C10 3 =KCI-t-O e.
Il gas ossigeno sotto l’azione della scintilla elettrica si modifica, acquista uno stato allotropico particolare, per cui le sue proprietà chimiche vengono esaltate e rese molto più energiche, poichè in questo stato esso manifesta una più grande tendenza a combinarsi cogli altri corpi. In questo stato l’ossigeno viene distinto col nome di ozono e la sua densità sta a quella dell’ossigeno:: 4: 4 (a).
La luce può pure in alcune circostanze ozonizzare l’ossigeno, cosi il sig. Schdnbein scoperse che l’amido contenente ioduro di potassio mescolato con olio di amandole amare si può conservare all’oscuro in contatto dell’ossigeno comune senza che succeda il coloramento bluastro che caratterizza l’czono, ma al sole il coloramento succede prontamente. La carta amido -iodurata all’oscuro non si altera, ma al sole prende.una tinta violacea.
dell’aria.
L’aria è un semplice miscuglio di ossigeno e di azoto. È invisibile ed accusa la sua presenza colla resistenza che frappone. Se si lulfa un bicchiere capovolto nell’acqua, il bicchiere non si riempie di acqua, perchè l’aria contenuta nel bicchiere vi mette insormontabile ostacolo. Se invece si inclina il bicchiere, l’aria viene scacciata, e per la sua maggior leggerezza si innalza in grosse bolle a traverso del liquido.
Quando il fotografo vuole pesare in modo esalto con una bilancia delle quantità molto piccole, l’aria ambiente può impedire l’esattezza del pesamento; e ciò succede sempre quando l’aria agitata viene a percuotere sulle coppe, o piatti della bi (a) Nuovo Cimento, Tomo VI. lancia. Le bilancie di precisione vengono perciò d’ordinario rinchiuse enlro una cassetta di vetro per preservarle da ogni tiro d’aria.
L’aria si manifesta al chimico principalmente per l’ossigeno che contiene, per cui essa mantiene la combustione nei corpi accesi, alimenta la respirazione degli animali, favorisce la vegetazione delle piante, dà origine alla formazione della maggior parte delle materie coloranti, ecc.
Sopra < 00 volumi l’aria è composta di 21 » di ossigeno, e di
79 » di azoto.
Se invece si considera il peso dell’aria si trova che sopra
<00 parti di peso essa è composta di 23 » » ossigeno, e di
77 » » azoto.
Paragonato col peso dell’acqua il peso dell’aria, si trova che questa quando è secca non pesa che ^ del peso dell’acqua a volumi eguali.
Non ostante la sua leggerezza, l’aria, per la sua grande quantità ed altezza, esercita una forte pressione sulla superficie della terra. Nel barometro il mercurio fa equilibrio alla pressione che l’aria esterna esercita su di esso, e misura questa pressione abbassandosi, ed innalzandosi nel tubo di vetro; l’altezza di < volume di mercurio nel barometro corrisponde all’altezza di circa <1,000 volumi eguali di aria atmosferica. I vasi chiusi ermeticamente, e che contengono corpi avidi di ossigeno, per es. la soluzione del solfato di protossido di ferro che il fotografo usa per sviluppare il disegno negativo, sono qualche volta difficilissimi ad aprire per l’assorbimenlo che succede nell’inleroo del vaso. L’aria esteriore esercita sul turacciolo una forte pressione che mette ostacolo alla sua estrazione. Riscaldando il vaso l’aria rimanente composta ancora di gas azoto si dilata, e l’inconveniente cessa.
L’aria atmosferica oltre l’azoto e l’ossigeno contiene ancora circa 0,0005 in volume di acido carbonico, ossia circa 0,00< del suo peso. Esponendo dell’acqua di calce all’aria, questa piccola quantità di acido carbonico si accusa ben presto, produccndo una pellicola solida di carbonato di calce sulla superficie del liquido.
L’aria contiene ancora quantità variabili di vapori acquei. Questi possono essere assai nocivi al fotografo su lamina metallica ed al fotografo su collodio rendendo umide le lastre da sensibilizzare. Invece il fotografo su albumina ha bisogno di caricare l’atmosfera di vapori acquosi, quando si dispone ad albuminare le sue lastre di vetro, affine di precipitare, o di impedire che si sollevi per aria il polverio del gabinetto in cui eseguisce quest’operazione.
L’aria venne presa per unità, ossia per termine di paragone, con cui confrontare il peso degli altri corpi gassosi, od in forma di vapore. Il numero che esprime il rapporto di peso di un gas con quello dell’aria a volumi eguali venne chiamato densità o peso specifico, ed è il suo peso relativo.
Così 1 volume d’aria pesando
1, 000
4 volume
d’Ossigeno
pesa
1, 103
i)
Azoto
i>
0, 976
»
Idrogeno
»
0, 069
»
Cloro
»
2, 470
»>
Acido
»
2, 234
»
Arscniuro di idrogeno
»
2, 700
»
Acido carbonico
»
15, 245
»
Acido cloroidrico
»
1, 247
»
Acido solfidrico
»
1, 491
»
Ossido di carbonio
»
0, 957
»
Ammoniaca
»
0, 596
»
Vapore d’acqua
»
0, 623
»
» d’acido prussico
t>
0, 947
»
» d’alcool
»
1, 613
»
» d’etere solforico
»
2, 586
Epperciò se la densità od il peso specifico dell’aria viene espressa dal numero 1,000; la densità degli altri corpi predetti viene espressa dai numeri corrispondenti nella tabella. Corpo lemplice elettro-positivo. dell’idrogeno.
L’idrogeno in combinazione coll’ossigeno forma l’acqua. Da ciò si può già argomentare di quale importanza sia questo corpo semplice pel chimico. Esso, quando non è chimicamente unito con altri corpi, è sempre in forma di gas, è senza odore, senza colore, insolubile nell’acqua.
L’idrogeno si estrae dall’acqua levando da questa l’ossigeno col mezzo di una sostanza che abbia maggiore affinità per l’ossigeno di quella che vi abbia l’idrogeno. Una tale sostanza è per esempio il ferro, in presenza di un acido. 11 zinco gode della stessa proprietà.
Quando il fotografo prepara il suo solfato di protossido di ferro, mettendo della limatura di ferro in contatto con acido solforico dilungato con acqua, e quando col mezzo del zinco e di un’acqua acidulata riduce allo stato metallico il cloruro di argento, si produce durante l’operazione una effervescenza dovuta allo svolgimento di gas idrogeno, che si potrebbe agiatamente raccogliere, conducendolo sotto campane capovolte ripiene di acqua comune al modo che viene indicato nella figura sottostante.
Fig. 55. Le proprietà chimiche dell’idrogeno sono assai differenti da quelle dell’ossigeno. Esso non alimenta la respirazione, nè intrattiene la combustione; cosicchè gli animali periscono in esso, ed i corpi accesi in esso si estinguono. Esso non solo non è un comburente come l’ossigeno, ma è un combustibile, un corpo infiammabile egli stesso, e nello abbruciare produce mollo calore. così t parte di idrogeno è capace di produrre un calore ancor più grande di quello che viene prodotto da 3 parti di carbone.
Mescolato coll’ossigeno nella proporzione di 2 volumi di idrogeno, e di 4 volume di ossigeno, si produce un tutto che si accende con terribile detonazione allorquando viene in contatto di un corpo acceso. La detonazione è dovuta all’istantanea combinazione dell’idrogeno e dell’ossigeno, per via della quale si produce dell’acqua in volume circa 2000 volle inferiore a quello occupato dal miscuglio gassoso. L’aria atmosferica ambiente si precipita nel vacuo lasciato dalla combinazione, e produce lo scoppio.
L’alcool e l’etere, sostanze eminentemente infiammabili, sono in gran parte composte di idrogeno. Nell’abbruciare, il loro idrogeno si combina direttamente coll’ossigeno dell’aria, si produce del vapore acqueo, come si può riconoscere, condensandolo con sovrapporre alla loro fiamma un corpo freddo.
I vapori dell’alcool e dell’etere ( principalmente di quest’ultimo) mescolandosi coll’aria possono dare origine ad un miscuglio gassoso analogo al predetto miscuglio detonante di idrogeno e di ossigeno, capace di produrre delle esplosioni pericolose. Ciò interessa il fotografo su collodio, il quale ha frequentemente occasione di maneggiare questi corpi infiammabili.
L’olio, la cera, il legno, ecc., che abbruciano con fiamma, vanno debitori di questa loro proprietà all’idrogeno che contengono; come, per altra parte, debbono ascrivere al carbonio la proprietà della loro fiamma di mandar luce. La fiamma dell’alcool manda poca luce, perchè la proporzione del suo carbonio è relativamente mollo minore di quella degli olii e dei corpi grassi.
II gas idrogeno è così leggero, che ti volumi di esso non pesano più di I volume di aria atmosferica. Da ciò la sua applicazione nei globi apostatici.
L’equivalente dell’idrogeno è = 1. Si prese questo equivalente per unità, con cui paragonare gli equivalenti degli altri corpi, perchè l’equivalente dell’idrogeno è il più leggiero dì tulli, e perchè gli equivalenti degli altri corpi sono, quasi sempre, multipli esalti dell’equivalente dell’idrogeno. Nella pratica è molto comodo il partire dall’idrogeno per confrontare gli equivalenti, perchè si ottiene una scala di numeri molto piccoli, mentre partendo dall’ossigeno si viene ad avere numeri troppo grandi, ed i calcoli diventano troppo lunghi, senza che neppur vi sia maggior vantaggio pel pratico dal Iato dell’esattezza.
L’idrogeno concorre coll’ossigeno, col carbonio, e coll’azoto alla formazione dei corpi organici vegetali ed animnli. I colori particolari a questi corpi, e gli odori che ne emanano, vengono distrutti, o modificali profondamente dai corpi molto avidi di idrogeno, come sarebbe il cloro.
1 metalloidi, il cloro, il iodio, il bromo, il fluoro, ecc., nel combinarsi coll’idrogeno, formano degli acidi molto polenti, l’acido cloroidrico, iodoidrico, bromoidrico, fluoroidrico, ecc. Questi acidi vennero chiamati idracidi; ma essi devono la loro acidità al melalloido unito all’idrogeno, e non all’idrogeno stesso. Quest’ultimo, per la sua natura basificante poco pronunciala, essendo incapace di far prevalere la sua influenza in modo abbastanza energico, nel composto derivante dalla combinazione rimangono predominanti le proprietà acide generate, provocate dai metalloidi.
dell’acqua.
L’acqua non è un semplice miscuglio come l’aria, ma è una vera combinazione chimica.
» eq. di ossigeno = 8 combinandosi con 1 eq. di idrogeno = 4 produce
4 eq. di acqua = 9.
Quasi in ogni operazione chimica si adopera l’ acqua. Essa serve di principale veicolo in cui si eseguiscono le composizioni e decomposizioni dei corpi.
Si produce dell’acqua ogni qual volta l’ossigeno e l’idrogeno hanno occasione di combinarsi insieme. Si scompone invece l’acqua quando questa viene a contatto con corpi più avidi di ossigeno di quello che sia l’idrogeno. Una corrente elettrica può egualmente decomporre l’acqua nei suoi due componenti.
Le combinazioni che forma l’acqua colle basi si chiamano idrati, perchè t’acqua vi fa le funzioni di un acido; così si dice idrato di calce, CaO.HO, la calce estinta, ossia la combinazione che si produce tra l’acqua e la calce viva, quando si introduce questa nell’acqua.
Le combinazioni che l’acqua forma cogli acidi sono di natura diversa in quanto l’acqua vi fa le funzioni di base. Così coll’acido solforico anidro forma l’acido solforico del commercio, HO, SO 3, che in chimica chiamar si dovrebbe solfato di acqua.
Queste combinazioni che l’acqua forma cogli acidi, e colle basi sono molto permanenti; esse, sottoposte ai più forti calori, non gi decompongono.
L’acqua ha una parte molto importante nella formazione e nella composizione dei sali. La così detta acqua di cristallizzazione viene tenuta in combinazione dal sale con poca forza, di maniera che il calore basta a scacciarla, ed in alcuni casi con una semplice esposizione del sale cristallizzato aU’arìa libera ed alla temperatura ordinaria, l’acqua si volatilizza, il sale cade in polvere, o come si dice cade in efllorescenxa. All’incontro vi sono dei sali, i quali esposti all’aria, non solo non le cedono la loro acqua di cristallizzazione, ma attirano da essa l’umidità, e cadono in deliqueseenta, ossia diventano liquidi.
L’acqua in vapore, che si trova sempre in maggiore o minore quantità nell’aria atmosferica, è la causa principale dello spontaneo irrugginirsi del ferro abbandonato all’aria libera. Que sia proprietà del vapore acqueo è principalmente nociva al fotografo in quanto che essa può far guastare le sue bilancie esatte, quando non abbia cura di porle in una cassetta di vetro, contenente un piallo ripieno di cloruro di calcio torrefatto, per mantenere l’aria della cassetta perfettamente secca. 11 lettore non deve qui confondere il cloruro di calcio col cloruro di calce, perchè quest’ultimo farebbe un effetto affatto opposto; farebbe ossidare in breve tempo il metallo delle bilancie.
1 corpi polverosi e farinosi attirano potentemente l’acqua, per cui in contatto dell’aria umida aumentano considerevolmente di peso. Quando coll’acqua si tratta di mescolare delle polveri molto fine e leggeri, non si deve operare a caso. Se si pone la polvere con moli’ acqua, la polvere si riunisce in pallottole internamente asciutte che nuotano pel liquido, e che non si lasciano più rompere, nè mescolare coll’acqua, che con grande difficoltà. A scanso di ciò ecco come si deve operare. Si rimesta dapprima la polvere con pochissima acqua, aggiungendone gradatamente una maggiore quantità a piccole dosi, e sempre rimestando sino a che il miscuglio abbia preso una consistenza liquida. 11 fotografo ha spesso occasione di usare questo metodo nel mescolare coll’acqua l’amido, la gomma, il cloruro di calce, ecc.
L’acqua, che si trova nell’atmosfera in forma di vapori, viene, come dissimo altrove, assorbita con incredibile facilità dalla lana e dal cotone. Quando queste sostanze sono perfettamente secche, esse sono capaci di togliere ili 0, il 4 5 per 4 00 del loro peso senza manifestare un’umidità apparente, li fotografo quando vuol preparare il cotone fulminante, e quando col cotone fulminante si dispone a preparare il collodio deve ricordarsi di questa proprietà dei vapori acquei di aderire alle sostanze solide e di venir facilmente scacciali coll’azione di un moderato calore.
L’acqua contiene sempre una piccola proporzione di materie eslranee. Per ottenerla affatto pura bisogna distillarla. L’acqua di pioggia può essere considerata come pura. Nelle operazioni fotografiche si raccomanda spesso di far uso di acqua distillala o di acqua di pioggia. Una tale raccomandazione è principalmente applicabile quando non si hanno che acque capaci di formare dei precipitali bianchi col nitrato d’argento per causa dei cloruri, e di altri sali che esse contengono. L’operatore non ha però sempre alla mano l’acqua distillata, e quando non può comperarla è per lui un perditempo il doverla preparare, e la cosa è oltre ogni dire fastidiosa quando si viaggia. Per buona fortuna si può rimediare a questo, si può sempre rendere l’acqua comune così buona alle operazioni fotografiche, come l’acqua distillala, o l’acqua piovana: si pone nell’acqua che si vuole correggere una piccola quantità di nitrato d’argento sciolto nell’acqua, sino a che si formi ancora un precipitato nell’acqua, ma non di più, e si lascia chiarificare col riposo prima di adoperarla.
I corpi gassosi vengono non di rado presi in soluzione dall’acqua. così l’aria, l’ossigeno, il cloro, l’acido carbonico, solfoidrico, ecc., si sciolgono più o meno facilmente nell’acqua, e le comunicano proprietà particolari. L’acqua distillata è fatua e senza sapore, perchè l’aria in essa contenuta venne rimossa dal calore. La quantità di un gas che l’acqua è capace di tenere in soluzione, è tanto più grande quanto più bassa e fredda è la sua temperatura. Ài calore dell’ebollizione d’ordinario il gas si sprigiona intieramente. Invece la quantità di un corpo solido, che l’acqua è capace di sciogliere, cresce generalmente col crescere della sua temperatura.
L’acqua venendo a contatto con altri corpi ora produce del freddo, ora produce del caldo.
Mescolando p. e.:
4 parte di nitrato d’ammoniaca con 4 » carbonaio di soda
4 » acqua
la temperatura da -+• 4 0° discende a — 49°. Mescolando neve o ghiaccio pesto con la metà del suo peso di sale di cucina si produce un abbassamento di 20 gradi centigradi di calore. La sottrazione di calore deriva da ciò che i corpi solidi nel prendere lo stato liquido rendono latente, si combinano con una notevole quantità di calore.
Tavola dei principali miscugli frigoriferi dell’acqua liquida, ed in forma di ghiaccio.
Miscugli
Abbassamento del termometro
Miscugli
Abbassamento del termometro
Neve o ghiaccio j pesto.. 2 parli > 20°
Cloruro di sodio 1 » \
Acqua... 4 6 partii Sale ammoniaco 5 « 26°
Nitrato di potassa 5 » )
Neve o ghiaccio 5 » 1 Cloruro di sodio 2 » l 24° Sale ammoniaco 4 » j
Acqua... 4 » I
Nitrato d’ammo- > 26’ niaca.. I » |
Neve o ghiaccio 42 Cloruro di sodio 5 Nitrato d’ammoniaca.. 5
Acqua acidulala i con I
Acido nitrico di- f lungato.. 4 » \36°
Solfato di soda 6 » I Nitrato d’ammoniaca.. 5 » ]
All’incontro, mescolando p. e. acqua con acido solforico, il miscuglio si riscalda così forte, che se si fa l’operazione in un vaso di vetro, questo pericola di rompersi. In questo caso si produce una contrazione che è la causa dei calore.
L’acqua sottoposta all’azione del calore si dilata, cresce dij| del suo primitivo volume prima di entrare in ebollizione. Il calore che l’acqua va assumendo quando viene riscaldata si misura col termometro. Quanto più il mercurio si innalza nel tubo deH’islrumenlo, tanto più il calore del liquido è elevato, a 1 00’ Rapporto tra I gradi dei termometri mati
TT
I!
60
50
I
i»
lic
« ■CO CHIMICA FOTOGRÀFICA
gradi del termometro centigrado, ad 80° gradi del termometro di ilèaumur, a 212° del termometro di Fahrenheit l’acqua entra in ebollizione. Invece quanto più basso è il grado del termometro immerso nell’acqua, tanto più bassa è anche la temperatura di questa. Alla temperatura del ghiaccio fondenlesi il mercurio si arresta «d grado 0°, presso i termometri centigrado e Ilèaumur, e quando la temperatura è sotto il zero l’acqua si converte in ghiaccio. La qui annessa tavola sarà mollo utile perchè nei trattali si fa uso ora dell’uno ora dell’altro termometro per indicare i gradi della temperatura. Designando per C, R ed F le indicazioni di questi tre istromenti, si ha
C
= j H,cC = (F- 32) Il termo metro centigrado è quello che usasi più comunemente dagli scrittori italiani e francesi.
il ghiaccio, per sciogliersi, assorbe, rende latente una quantità di calore uguale a quella che potrebbe innalzare un egual peso d’acqua da 0° sino a 75° centigradi.
L’acqua per evaporarsi, per passare dallo siato liquido allo stato di vapore, assorbe, rende latente una quantità di calore quasi selle volte più grande di quella del ghiaccio per liquefarsi; vale a dire assorbe 500 gradi di calore, come si desume dal calore che il vapore d’acqua trasmette all’acqua fredda condensandosi nuovamente. Quest’acqua dalla temperatura 0° viene innalzata a 1 00° gradi, ostia al calore della ebollizione da ’/j del suo peso di vapor acquea.
no 3 Per questo il vapore d’acqua viene di frequente adoperato per scaldare i liquidi, evaporarli, ecc.
Nello stesso modo dell’aria pei gas ed i vapori, l’acqua veuue presa per unità, per termine di paragone, onde confrontare il peso degli altri corpi liquidi e solidi, a volumi eguali, e si trovò coll’esperienza che mentre un centimetro cubo d’acqua pesa 1, 000
I volume eguale di acido solforico monoidratato » 1, 850
» acido nitrico »... » t, 550
» olio essenziale di trementina. • 0, 870
» olio d’olivo » 0, 915
» alcool assoluto 0, 795
» etere solforico » 0, 700
» mercurio » 43, 600
» rame » 8, 880
» ferro » 7, 800
• zinco » 6, 800
> iodio a 4, 950
» flinlglass inglese a 3, 330
a solfo a 2, 030
» allume a 4, 720
a ghiaccio a 0, 930
a legno di faggio » 0, 850
a pioppo a 0, 380
a sovero a 0, 240
Un liquido naturalmente più pesante dell’acqua, come per es. l’acido solforico, quanto più sarà concentrato, tanto più si allontanerà dal peso dell’acqua, sarà tanto più pesante. Inversamente i liquidi naturalmente più leggeri dell’acqua, p. e. l’alcool, saranno tanto più leggeri quanto più saranno concentrali. Dunque da) loro peso specifico si può argomentare quale sia la concentrazione, e con questo la bontà, ed il valore dei diversi liquidi. Ma sarebbe incomodo il verificare il peso specifico, pesando i liquidi stessi presso volumi dati. Pel vantaggio della pratica si inventarono i così detti areometri, o pesa liquori. Ve ne sono pei liquidi più pesanti e pei liquidi più leggeri dell’acqua. Questi istrumenti si fondano sopra di questo principio, che ogni corpo immerso nell’acqua perde tanto peso, quanto è quello dell’acqua che sposta: ossia che uno stesso corpo si immerge più o meno profondamente nei diversi liquidi, cioè nei liquidi più leggeri, si immerge di più e nei liquidi più pesanti si immerge di meno. Un areometro non è dunque altro che un tubo di vetro graduato, il quale, abbandonato sopra di un liquido, vi si immerge più o meno, segnando il grado della concentrazione, o della rarefazione del liquido provalo.
L’areometro pei liquidi più pesanti dell’acqua ha la graduazione numerata dall’alto al basso, e si conta invece dal basso all’alto nell’areometro pei liquidi più leggeri dell’acqua, come sono l’alcool, l’etere, l’ammoniaca liquida, ecc.
I gradi dell’areometro, mentre fanno conoscere il peso relativo, e la bontà relativa dei liquidi provali, non indicano direttamente il peso specifico assoluto. Il rapporto tra il peso specifico di un liquido, ed il suo grado all’areometro di Baumè è dato dalla tavola qui sotto riferita e secondo Francoeur dalle formole seguenti:
4° Per l’areometro dei liquidi più pesanti dell’acqua
dalla formola P = 8;.
1 oz — a
2° Per l’areometro dei liquidi più leggieri dell’acqua dalla formola P =
P. essendo il peso specifico o la densità, e d il grado areometrico corrispondente.
Tavole delle densità e dei gradi corrispondenti nell’areometro di
Baumè, la temperatura essendo + 12°,5 centigradi1.
1.
areometro pei liquidi più pesanti dell’acqua
| gradi | densità | gradi | densità | gradi | densità |
| 0 | 1,000 | 26 | 1,206 | 52 | 1,520 |
| 1 | 1,006 | 27 | 1,216 | 53 | 1,535 |
| 2 | 1,013 | 28 | 1,226 | 54 | 1,551 |
| 3 | 1,020 | 29 | 1,236 | 55 | 1,567 |
| 4 | 1,027 | 30 | 1,246 | 56 | 1,583 |
| 5 | 1,034 | 31 | 1,256 | 57 | 1,600 |
| 6 | 1,041 | 32 | 1,266 | 58 | 1,617 |
| 7 | 1,048 | 33 | 1,277 | 59 | 1,634 |
| 8 | 1,055 | 34 | 1,288 | 60 | 1,652 |
| 9 | 1,063 | 35 | 1,299 | 61 | 1,670 |
| 10 | 1,070 | 36 | 1,310 | 62 | 1,689 |
| 11 | 1,078 | 37 | 1,321 | 63 | 1,708 |
| 12 | 1,086 | 38 | 1,333 | 64 | 1,727 |
| 13 | 1,094 | 39 | 1,345 | 65 | 1,747 |
| 14 | 1,101 | 40 | 1.337 | 66 | 1,767 |
| 15 | 1,109 | 41 | 1,369 | 67 | 1,788 |
| 16 | 1,117 | 42 | 1,381 | 68 | 1,809 |
| 17 | 1,126 | 43 | 1,394 | 69 | 1,831 |
| 18 | 1,134 | 44 | 1,407 | 70 | 1.854 |
| 19 | 1,143 | 45 | 1,420 | 71 | 1,876 |
| 20 | 1,151 | 46 | 1,434 | 72 | 1,900 |
| 21 | 1.160 | 47 | 1,447 | 73 | 1,924 |
| 22 | 1,169 | 48 | 1,461 | 74 | 1,948 |
| 23 | 1,178 | 49 | i,476 | 75 | 1,974 |
| 24 | 1,187 | 50 | 1.190 | 76 | 2,000 |
| 25 | 1,197 | 51 | 1,505 |
- — — «
GRADI
DENSITÀ
GRADI
DENSITÀ
1 io
1,000
39
0,834
il
0.993
40
0,829
12
0,986
il
0,825
13
0.979
42
0,820
li
0,973
43
0,815
15
0,967
44
0,811
16
0,960
45
0,806
17
0,954
46
0,802
18
0,948
47
0,797
li»
0,942
48
0,793
20
0,935
49
0,789
21
0,930
50
0.785
22
0,924
51
0,781
23
0,918
52
0,776
24
0,912
53
0,772
| 25
0,907
54
0,768
26
0,901
55
0,764
27
0,893
56
0,760
28
0,890
57
0,756
29
0,885
58
0,752
30
0,879
59
0,748 |
31
0,874
60
0,745
32
0,869
61
0,741
33
0,864
62
0,736
34
0,859
63
0,732
■i
0,854
64
0,728
M
0,848
65
0,724
0 814
66
0,720
0,839 Corpo composto elettro negativo.
dell’acido solforico.
Quest’acido, quando è puro, è composto, come abbiamo veduto,
di 1 eq. di solfo — 16 c di 3 eq. di ossigeno= 24
ed il suo equivalente è = 40.
Esso ha il peso specifico = 2,00, bolle alla temp. di ■+• 30“ e produce all’aria abbondanti vapori volatilizzandosi e combinandosi coll’umidità di questa.
L’acido solforico di Nordhausen è una combinazione di 2 equivalenti di acido solforico con 4 equivalente di acqua HO,2S0 5, è fumante come l’acido solforico privo d’acqua, e la sua densità è 1,90.
L’acido solforico ordinario del commercio è una combinazione di un equivalente di acido solforico con un equivalente di acqua UO,S0 5, ed è quello che pel fotografo e pel chimico tecnico ha un interesse diretto ed importante, mentre l’acido solforico puro, privo di acqua, non ha che un interesse puramcnle scientifico, e l’acido solforico di Nordhausen è molto costoso, e non serve con vantaggio che nell’arte tintoria per sciogliere l’indaco colla minore quantità possibile di acido. L’acido solforico del commercio si chiama anche acido solforico inglese, perchè è in Inghilterra che venne per la prima volta fabbricato in grande. 1 chimici lo chiamano acido solforico monoidratato, o semplicemente acido solforico, distinguendo l’acido solforico puro col nome di acido solforico anidro.
Si può dire senza esagerare, che non vi è una sola arte, la quale non metta a profitto l’acido solforico. Da quest’acido dipende la fabbricazione della soda, del cloro, e del cloruro di calce, e senza di esso non avremmo a così buon mercato gli acidi tartarico, acetico, nitrico, cloroidrico, ecc.
L’acido solforico monoidralato ha un aspetto oleoso, la sua densità è t,85, bolle a-t-325’ ’, esposto all’aria non dà fumi, ma ne attira I’ umidità in modo da aumentare considerevolmente di volume, caricandosi di due o tre volle il suo peso di acqua, secondo alcuni autori. Ma questa azione è assai lenta dopo che l’acido ha assorbito una parte di questa umidità. Mescolato coll’acqua produce un forte calore, per cui si raccomanda di non mai versare l’acqua nell’acido solforico, ma bensì questo in quella per evitare il pericolo delle proiezioni del liquido, e della frattura del vaso in cui si opera il miscuglio. Il calore ebe si produce è dovuto ad una contrazione che subisce il miscuglio, per cui
50 parli in volume di acido solforico con 50 » » di acqua
danno un miscuglio, il cui volume non è 4 00, ma solo 97. La contrazione poi è dovuta a ciò che l’acido solforico monoidratato si combina chimicamente con una nuova quantità di acqua. Così:
Se ad 4 equivalente di acido solforico ordinario aggiungiamo 4 equivalente di acqua si sviluppa un grande calore, e si produce un acido che chiamare si può acido solforico bi-idralato. Quest’ultimo si distingue nel suo modo di essere da ciò che cristallizza alla temperatura di ■+• 4°, mentre l’acido solforico monoidralato non si solidifica che alla temperatura di — 34". Il suo punto di ebollizione è a ■+■ 200°, mentre I’ acido ordinario richiede la temperatura di ■+■ 325°, e la sua densità è 4,78, mentre quella dell’acido contenente 4 solo equivalente di acqua è 4, 85. Se poi aggiungiamo 2 equivalenti di acqua ad 4 equivalente di acido solforico ordinario otteniamo il maggior sviluppo di calore che sia possibile di produrre, mescolando insieme questi due corpi; l’acido acquista la densità di 4,62 e si può chiamare acido solforico tri-idratato. Se a qucsl’ullimo acido aggiungiamo ancora dell’acqua, non succede più alcuno svolgimento di calore. La proprietà che ha l’acido solforico concentrato di attirare l’umidità dall’aria deve potersi mollo bene utilizzare per essiccare sino ad un grado determinato le sostanze polverose, la lana, il cotone, ecc. A tale oggetto pongasi sotto di una campana di vetro una capsula contenente dell’acido solforico, e vicino a questa si ponga la sostanza che si vuole essiccare. L’acido solfo! ico essendo perfettamente fisso, cioè non evaporandosi alla temperatura ordinaria, non si ha a temere che la sostanza venga danneggiala da vapori acidi.
Per causa della forza, e della tendenza che ha l’acido solforico ad impadronirsi dell’acqua, un pezzo di legno, quando viene in contatto dell’acido solforico, si carbonizza, annerisce. L’acido attira l’idrogeno e l’ossigeno del leguo nella proporzione con cui questi corpi formano l’acqua, e rimane il carbone, sopra di cui l’acido solforico è privo di azione alla temperatura ordinaria.
Quantunque assai grande la tendenza dell’acido solforico a combinarsi coll’acqua, è però molto minore di quella che esso ha d’unirsi cogli ossidi metallici, questi avendo in generale delle proprietà basiche mollo più decise che non l’acqua. Epperciò quando si pone un ossido metallico a contatto dell’acido solforico monoidralato l’acqua viene cacciala dalla sua combinazione, e sostituita dall’ossido metallico.
L’impiego dell’acido solforico per intaccare i metalli, per combinarlo cogli ossidi metallici, per produrre delle chimiche composizioni e decomposizioni, è raramente fallo direttamente coll’acido solforico mollo concentrato, ma si dilunga previamente con 5 — tO parti d’acqua. Una stoffa di cotone o di lino può venire in contatto dell’acido solforico dilungato senza soffrirne, se si ha cura di lavarla nell’acqua prima di farla nuovamente seccare; diversamente la stoffa seccando si altera profondamente, si abbrucia, come si dice, perchè l’acqua si evapora sopra di essa prima dell’acido solforico, e lascia quèsto allo stato concentrato sulle fibre legnose del tessuto.
L’acido solforico del commercio contiene sempre una piccola quantità di solfato di piombo, che si riconosce da ciò che dilungando l’acido con l’acqua si forma nel miscuglio un intorbidamento biancastro che dopo un breve riposo si depone e lascia il liquido chiaro, privo di solfato di piombo. Alcune volle contiene traccie di arsenico, e ciò succede quando il solfo impiegato nella sua fabbricazione conteneva dell’arsenico. Trattando l’acido con del solfuro di bario l’arsenico si accusa, quando è presente, con formazione di un solfuro di arsenico giallo che si depone col solfato di barile, ed il liquido rimane privo di arsenico.
Distillando l’acido, il piombo e l’arsenico rimangono nella storta. La distillazione si effettua in storte di vetro; ma per la grande adesione e densità del liquido, e per causa del forte calore che richiede l’acido solforico per entrare in ebollizione, il liquido nella storta dà luogo ad una specie di esplosioni che coi loro urli possono far rompere il vetro. Si toglie in gran parte il perìcolo di frattura riscaldando la storta non nella parte inferiore, ma lungo la sua circonferenza, un po’ più basso del livello del liquido.
L’acido solforico monoidratato ha un equivalente =49 che è la somma
di I, eq. di acido solforico puro = 40 e di 1 eq. di acqua = 9
L’acido solforico bi-idratato ha un equivalente di 49-1-9 = 58 e l’acido solforico tri-idratato ha un equivalente di 58 -t9 = 67. La densità del primo acido è di 4,85, quella del secondo è 4,78, e quella del terzo 4,63.
Da ciò si vede che quanto più grande è la quantità dell’acqua, tanto più piccolo è il peso specifico dell’acido, mentre succede precisamente l’opposto col suo equivalente che è tanto più grande, quanto più grande è la quantità dell’acqua che esso contiene.
Col mezzo di un areometro sarà dunque facile il determinare la bontà, ed il valore dell’acido solforico, perchè quest’islrumento ci fa conoscere in un batter d’occhio la sua concentrazione relativa.
La tavola seguente di Vauquclin e D’Arcet indica la densità e la quantità centesimale di acido monoidralato presso gradi differenti dell’areometro immerso nell’acido solforico più o meno dilungalo. GRADI
dell’areometro DI BACMÈ
DENSITÀ dell’acido l’acqua essendo !
QUANTITÀ
DI ACIDO SOLFORICO MONOIDRATATO SOPRA 100
60
1.85
100
60
1,72
84,2
55
1,61
74,3
5’
1,60
72,7
53
■ 1,58
71,2
52
1,56
69,3
51
1,55
68,3
50
1,53
66,4
49
1,51
64,3
48
1,50
62.8
47
1.48
61,3
46
1,46
59,8
45
1,45
58, 40
1,37
50,4
35
1,31
43,2
30
1,26
36,5
25
1,21
30,4
20
1,16
24, 15
1,14
17,4
10
1.07
11.7
5
1,02
6,6 (a)
Ma nei casi in cui l’acido solforico si Irova moltissimo dilungato il peso specifico diventando poco differente da quello dclr acqua che si prende per unità di paragone, un tal metodo deU’areomelro per riconoscere la bonlà, il titolo dell’acido, non potrebbe esser di alcun giovamento. Noi osserviamo infatti nella tavola precedente che le quantità accusate dall’areometro si arrestano presso soluzioni di acido ben poco diluugale.
(a) Ir questa tavola le densità corrispondenti ai gradi dell’areometro di Baumc differiscono in modo assai notevole da quelle segnate nella tavola areometrica data a pagina 209 retro e tolta dal Dictionnaire des Aris et Marni factures. Una differenza analoga si trova spesso nelle tavole redatte dai diversi autori, eppcrciò l’operatore quando desidera poter coniare sopra una grande esattezza dovrà piuttosto attenersi al pesò specifico trovato colla bilancia che non al grado segnato dall’areometro che è raramente costrutto con precisione. Quando l’acido solforico è p. es. dilungato con 20 — 30—50 mila parli di acqua sarebbe pure inutile sperare di ottenere qualche cosa dalle prove chimiche col zinco, o col marmo, e to stesso cloruro di bario non potrebbe dare un’esattezza soddisfacente. Infatti secondo il dottore Rtinge (a) un liquido che sopra 70,000 parli di acqua contiene soltanto 4 parte di acido solforico produce col cloruro di bario un intorbidamento così poco sensibile, che si deve fare Esperimento con una quantità di liquido piuttosto grande, e con un paio di oncic di acqua, non si scorge ancora nulla. In questi casi bisogna di necessità aver ricorso al mio metodo delle carte reagenti, descritto più avanti, per determinare con sufficiente esattezza la quantità relativa ed assoluta di acido.
Corpo coviposto elettro-positivo DELI. A POTASSA.
È un corpo composto
di 1 eq. di potassio = 40 e di 4 eq. di ossigeno = 8
ed il suo equivalente è = 48.
La potassa è solida, bianca, deliquescente all’aria, fusibile sotto del calore rosso, ha proprietà basiche, opposte in sommo grado a quelle degli acidi, per cui decompone tutti i sali solubili che vengono in contatto con essa. L’ossido salino ne viene scacciato, e l’acido si combina con la potassa.
Potassa caustica. La così detta potassa caustica è una combinazione di potassa, e di acqua KO,HO e si chiama in chimica idrato di potassa. Questa sostanza è solida, bianca, della densità di circa 2, fonde quando è sottoposta a forte calore, e si volatilizza senza perdere la sua acqua, la quale non si può scacciare dalla potassa che con mezzi chimici, che col mezzo
(o) Grundriss der Cheilite con Prof. Dr. F. F. Rmge, 4847, Mttnchen. di acidi, ossia di corpi piu elettro-negativi dell’acqua, li quali abbiano perciò maggiore affinità chimica per la potassa.
L’idrato di potassa si scioglie nell’acqua producendo calore; è alcali potentissimo, i Tedeschi lo chiamano kali, ed i corpi che gli somigliano, come p. es. la soda, la calce, la slronziana, ecc, vennero chiamali alcali, forse da alleskali, per significarne la stessa natura. Disorganizza i tessuti organici animali. La pietra caustica non è altro che idrato di potassa.
Sciolta nell’acqua arrossa grandemente la curcuma. Inverdisce molle materie coloranti blu vegetali, e quando la soluzione è mollo concentrala ordinariamente le distrugge. In contatto dell’olio lo saponifica. Toccata colle dita sembra dolce, perchè scioglie le asperità dell’epidermide. Ha odore particolare lissiviale’, scioglie il solfo, e molti ossidi metallici, perciò venne proposto il suo uso nel fissare le prove positive su carta. Quando la soluzione è molto concentrata e calda intacca il vetro, la porcellana ed i metalli, fuorchè l’argento. Colla concentrazione di una soluzione di idrato di potassa cresce la sua densità, perciò da questa si ricava abbastanza approssimativamente il tenore di una soluzione di potassa.
Tavola di Dallon.
DENSITÀ
POTASSA p. 100
1,68
51,2
1,60
46,7
1,52
42,9
1,47
39,6
1,41
36.8
1.42
34,4
1,69
32.4
1,36
29. i
1,33
26.3
1,28
23.4
1,23
19,5
1.19
16,2
1,15
13, 1,11
9,5
1,06
4,7 Per preparare l’idrato di potassa si scioglie del carbonato di potassa in molt’acqua, si porla al calore dell’ebollizione e vi si aggiunge della calce estinta, a piccole dosi, sino a che il liquido filtrato non intorbidi più l’acqua di calce; dopo si concentra in coppa di ferro sino ad un certo grado, e quindi si termina la concentrazione in una coppa di argento. Per conservare la soluzione giova porla nel vetro verde comune, che viene meno intaccato dalla potassa che non il cristallo od il vetro fino che contiene molto ossido di piombo.
Potassa comune. La potassa del commercio non è che un carbonato di potassa, K0-’-P,0’, molto impuro. Essa si estrae dalle ceneri del legno, le quali contengono circa il 5°/ 0 di carbonato di potassa.
Questo composto fonde al calor rosso senza decomporsi, ha la densità di 2,24, è deliquescente all’aria, insolubile nell’alcool, le sue soluzioni acquose calde distruggono, sciolgono le stoffe di lana, mentre non danneggiano in modo troppo sensibile le stoffe di lino, di cotone e di canepa.
Gli acidi decompongono facilmente il carbonaio di potassa, e scacciano il debole acido carbonico. L’acido oleico fatto bollire con carbonato di potassa produce un sapone perfetto. La seguente tavola di Tlinnermann, che ho abbreviala, indica la quantità ponderabile di carbonato di potassa contenuto in 100 parti di peso di soluzione a densità diverse. Tavola ili Tùrtntrmann.
DENSITÀ
CARBONATO p. 100
DENSITÀ
CARBONATO p. 100
1,48
40.5
4,20
47,6
1,45
38.2
4,49
16,6
1,42
36 0
1,10
4 4,6
1 4,40
34,2
4,44
4 2,7
4,38
32,3
4,43
14,7
4,36
30,4
4,40
9,7
j M4
28,5
4,08
7.8
I 1,32
26,5
4,06
5,8
4,30
25,4
4,05
4,9
4,28
23,5
4,04
3,9
1,27
22.5
4.03
2,9
1,25
21.5
4 Ol
<3
1,24
20.5
! ’,23
19,5
La potassa del commercio si può falsificare coll’aggiunta di altre sostanze che alterano la densità delle sue soluzioni, perciò, per provare la potassa e gli altri alcali del commercio, usasi più spesso di cercare quanl’acido un dato peso di essa è capace di neutralizzare, sapendosi che t equivalente di carbonato puro — 70 satura 4 equivalente di acido solforico monoidralato = 49. Per questo saggio si fa 4° una soluzione di 40 grammi di acido solforico in tant’acqua da ottener il volume di 400 grammi di acqua, ossia 4 00 centimetri cubi. 3° Una soluzione di 4 4,30 grammi di potassa in una sufficiente quantità d’acqua, aggiungendo alcune goccic d’una soluzione acquosa di girasole. Ciò fatto, con un tubo graduato si versa la prima soluzione nella seconda, a poco a poco, sino a che la materia colorante del girasole, passando dal violetto al cremesi, sia diventata di color rosso pallido. Ora dai volumi di acido dilungato mancanti nel tubo graduato si giudicherà della potassa provata.
Per le soluzioni diluugitissime, sia il metodo dell’alcalimelro comune, sia il metodo della neutralizzazione, sono insufficienti a dare un’esattezza un poco considerevole. Allora si deve operare col metodo delle carte reagenti, come abbiamo dello per le soluzioni dilungalissimc. di acido solforico:
1° Si prende della carta di curcuma;
2° Si prepara una soluzione di carbonato di potassa di titolo conosciuto, p. es. una soluzione contenente 1 parte di carbonato di potassa in 10,000 parli di acqua.
Ciò fatto, si prova colla carta di curcuma se questa soluzione a titolo conosciuto sia più, oppure se sia meno concentrata della soluzione da determinare. Quella delle due soluzioni che sarà più concentrala produrrà sulla carta un arrossamento più profondo, più celere. Se si aggiunge dell’acqua alla soluzione più concentrala sarà.facile portare le due soluzioni a produrre lo stesso arrossamento sulla carta, ossia portarle allo slesso grado di concentrazione, o ciò che vale lo stesso, allo stesso titolo o tenore; e se si tiene conto dell’acqua che si aggiunge, sarà anche facile il trovare col calcolo il titolo incognito, ossia il rapporto tra il dissolvente e la quantità reale di carbonato di potassa nella soluzione a determinare.
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- ↑ Dictionnaire des Arts et Manufactures. Paris 1815.