LA CHIMICA COME PARTE DELLA CULTURA E SUO RUOLO NELLA SOCIETA’

 

Leonello Paoloni

Gruppo Chimica Teorica, Università di Palermo

 

Tesi

L’uso di risorse materiali per i bisogni della comunità umana è sempre stato causa di problemi e di inconvenienti.  Questa affermazione si basa su tatti che sono parte inalienabile della nostra storia.  I danni che gli esseri umani hanno sofferto, sia direttamente sia attraverso i cambiamenti da essi stessi indotti nell’ambiente, sono stati provocati di regola dall’ignoranza e dall’abuso.  I danni dovuti all’ignoranza possono essere corretti, ed in generale lo sono stati, attraverso lo sviluppo della scienza, compresa la chimica.  I danni dovuti all’abuso possono essere corretti attraverso un miglior governo della struttura sociale.  Prevenire o impedire l’abuso è problema politico.  L’evoluzione della scienza, compresa la chimica, e l’evoluzione dei metodi di governo della società si influenzano reciprocamente.  Esse inoltre sono connesse a molti altri fattori che hanno influenza su ambedue.  Tutti vi siamo coinvolti.  I mali che molti considerano responsabilità della chimica sono dovuti anch’essi all’ignoranza ed all’abuso.  Per evitarli dobbiamo preoccuparci di fornire un’educazione migliore in modo da rendere la scienza, e la chimica in essa, parte essenziale della cultura di ciascuno.

 

Alcuni esempi storici da ricordare

a) Per molti secoli le condutture per l’acqua potabile sono state fatte con leghe di piombo; gli smalti di rivestimento delle stoviglie ceramiche hanno contenuto ossidi di piombo; le pareti delle case erano imbiancate con vernici a base di carbonato di piombo (biaccal; gli edemi traumatici erano medicati con acetato basico di piombo (acqua vegeto-minerale).  La chimica contemporanea ha mostrato che questi composti del piombo sono assorbiti in tracce dall’organismo umano e causano avvelenamento cronico.  Oggi il loro impiego è vietato, oppure regolato da norme legislative, e comunque la chimica ha consentito sostituzioni più idonee laddove era necessario. [1]

b) Preparati di vario tipo ottenuti dal papavero, costituiti da oppiacei contenenti morfina, sono stati usati comunemente nel corso dei secoli per lenire il dolore o per indurre il sonno.  Nei secoli XVIII-XIX essi erano somministrati regolarmente ai lattanti inquieti, e questa pratica era ancora abbastanza diffusa nei primi decenni di questo secolo.  È storicamente documentato che nella prima metà del secolo XIX molti bambini degli affollati brefotrofi di Parigi e di Londra morirono per aver ricevuto dosi eccessive di estratti oppiacei.  Alcuni studiosi ritengono che questa pratica abbia operato come un mezzo (brutale, ma accettato assieme ad altri) per il controllo della popolazione.  Il contributo della chimica al riconoscimento della loro tossicità, ed alla scoperta di farmaci meno pericolosi, è stato determinante. [2]

c) Forme elementari di asepsi, e la nozione stessa di asepsi, sono rimaste ignote per millenni.  Ciò ha causato sofferenze immense e stragi epidemiche che hanno decimato la popolazione di vaste regioni.  La «corruzione» delle ferite era prevenuta con trattamenti empirici poco efficaci, non di rado dannosi.  Fino a mezzo secolo fa l’urina o le ragnatele erano rimedi di uso comune tra i contadini che si ferivano lavorando.  Il primo prodotto chimico usato in quanto tale per disinfettare ferite è stato probabilmente il sublimato corrosivo.  La chimica del secolo XIX rese disponibili l’ipoclorito di calcio (cloruro di calce), il fenolo, la formalina, gli oli di creosoto.  Venne così reso possibile disinfettare non soltanto le ferite o i ferri chirurgici, ma anche i grandi edifici, gli spazi aperti e le latrine. [3]  Oggi sappiamo che il loro uso comporta dei rischi e disponiamo di prodotti chimici più efficaci e meno pericolosi.

d) Le tecnologie utilizzate per accendere il fuoco, per conservarlo e per utilizzarlo come fonte di calore e di luce risalgono alla preistoria umana.  Esse sono state causa di danni e di difficoltà poiché richiedevano fatica e ponevano restrizioni sulla vita dei membri più deboli di ogni comunità.  La raccolta dell’esca era un’attività importante nella stagione calda o secca, mentre la sua protezione dall’umidità nell’inverno era un compito essenziale per la vita della famiglia.  La capacità di accendere il fuoco con l’acciarino doveva essere acquisita da tutti in giovane età.  Questo è stato dimenticato, ma dovrebbe essere almeno menzionato nella scuola di oggi.

 

Nei villaggi dei paesi mediterranei era consueto ottenere l’esca seccando la parte fibrosa o la segatura dei legni leggeri.  I contadini ed i pastori usavano come sostituto le fazioni ben seccate dei buoi o dei cavalli, che conservavano con cura durante l’inverno.  Questa pratica è testimoniata fino all’inizio di questo secolo tra i pastori della Ciociaria, 80 chilometri a sud di Roma. [4]  La scoperta dei fiammiferi (1805) e la loro produzione industriale (1830-1850) ha liberato l’umanità da questi vincoli. [5]  Successivamente sono venute le leghe per le pietrine piroforiche (1890).  Anche gli accendini piezoelettrici che oggi sono sempre più comuni debbono alla chimica la formatura dei materiali e dei microcircuiti che sono necessari alla loro costruzione.

 

Le tecnologie per la guerra

L’influenza di certe tecnologie nella storia politica è di solito vagamente accennata e non riceve la dovuta attenzione.  Non si tratta solo dei fatti recenti.  Il passaggio dall’età della pietra a quella del bronzo (il primo metallo sintetico!) e quello successivo all’età del ferro, risultato delle innovazioni tecnologiche realizzate molte migliaia di anni fa, hanno avuto un’influenza profonda sulla vita e sull’organizzazione delle comunità umane.  Tutto ciò è relegato sommariamente nella preistoria, ma gli esempi in epoca storica non mancano.  Alla fine del medioevo si svilupparono in Europa le tecnologie per trasformare in acciaio il ferro grezzo.  La lavorazione alla fucina e la forgiatura (con i mantici), la battitura (con il martello) e la tempera, consentivano la fabbricazione di attrezzature metalliche con caratteri di durezza e resistenza precedentemente sconosciuti. [6]  La produzione di armi e corazze d’acciaio destinate all’organizzazione degli eserciti venne resa possibile dal possesso della tecnologia necessaria e dalla sua diffusione come attività artigianale tra larghi strati della popolazione. [7]  La Francia, gli stati germanici del nord Europa e la Spagna hanno derivato da ciò la loro potenza militare ed il ruolo rilevante avuto nelle vicende politiche del nostro continente.  L’enorme consumo di carbone richiesto per la produzione dell’acciaio ha condotto al taglio di estese foreste. [6]  Nei paesi del nord Europa il danno è stato meno grave poiché le condizioni climatiche dell’estate e dell’autunno consentivano di mantenere o di ripristinare il ciclo vegetale.  Nei paesi meridionali del bacino mediterraneo, dove estati lunghe e secche sono seguite da piogge autunnali a regime torrentizio, il danno è stato assai maggiore e in certi casi permanente.  Montagne brulle, colline e pianure senza alberi sono ancora oggi una caratteristica frequente di molte regioni meridionali della Spagna e dell’Italia.

 

Nei secoli XIV-XV la scoperta della polvere nera fece declinare il ruolo delle armature di acciaio.  L’influenza della nuova tecnologia non si limitò al campo militare, ma mise in crisi anche alcuni valori morali della società medioevale.  Lealtà e coraggio, virtù del cavaliere nel combattimento, ed anche cardine culturale dell’egemonia della nobiltà feudale, vennero poste in secondo piano dalla perizia tecnica del tiratore che colpiva l’avversario mantenendosi al riparo.  Una traccia di tale società civile, scomparsa con l’avvento delle armi da fuoco, si trova nelle storie dei paladini, comuni nella tradizione popolare meridionale.  La crisi dei valori su cui essa si fondava era viva nella cultura ancora due secoli dopo, come testimoniano i poemi del Tasso e dell’Ariosto laddove gli ordigni esplosivi a base di «fuoco greco» sono considerati opera magica e diabolica. [8]  La nuova tecnologia non ridusse il consumo di legna, anzi probabilmente lo fece crescere.  Continuò infatti la produzione di acciaio, cui si aggiunse quella del carbone occorrente per la polvere nera e quella del combustibile destinato alle grandi fusioni, necessarie per la fabbricazione delle artiglierie impiegate dagli eserciti e dalle flotte.  L’innovazione tecnologica di maggior rilievo fu tuttavia la produzione del nitrato di potassio che da solo costituiva circa il 70% della miscela esplosiva.  La produzione e la raccolta del salnitro introdusse numerose restrizioni nella vita civile di molti paesi europei.  Grotte, stalle e latrine vennero censite per essere ispezionate una o due volte l’anno da incaricati del re che avevano diritto di accesso ovunque. [9]  La visita dei raccoglitori delle efflorescenze di salnitro (il sal di pietra) era fonte di vessazioni, ma neppure i conventi dei monaci e delle suore di clausura potevano rifiutare loro l’accesso.  Le terre in cui venivano trovati minerali (nitrati di calcio) adatti alla produzione del salnitro, erano date dal re in concessione a persone di sua fiducia che vi impiantavano una cava o una fabbrica, e nessuno poteva opporvisi quale che fosse il suo rango. [10]  Nitriere artificiali, posti maleodoranti e focolai di insetti, sorsero ai margini delle città e dei più grossi villaggi: la fermentazione all’aria dello sterco, delle interiora animali e dei carnicci, mescolati con paglia o ceneri e innaffiati con urine, produceva nitrati per ossidazione dei composti ammonici in essi contenuti. [11]  In paesi più liberali, come la Svezia, dove non c’erano i raccoglitori di salnitro, i proprietari di casa erano obbligati ogni anno a consegnarne un quantitativo stabilito in proporzione al numero di coloro che l’abitavano. [12]

 

Tutto questo durò fino al secolo XVIII, e venne gradualmente abbandonato quando fu più conveniente approvvigionarsi con i nitrati minerali importati dall’Egitto, dall’India e poi soprattutto dal Cile.  La scoperta delle proprietà esplosive della nitrocellulosa (1845) e della nitroglicerina (1846) è stata la base che ha portato a sostituire la polvere nera (miscela empirica) con sostanze esplosive. [13]  Questi eventi erano una parte degli sviluppi della rivoluzione industriale, e perciò l’approvvigionamento di certi prodotti chimici diventava un problema di governo.  Nel 1840 il primo ministro inglese Lord Palmerston aveva ordinato il blocco navale della Sicilia e rischiato una guerra per impedire che una compagnia francese, favorita dal re Ferdinando di Napoli, monopolizzasse il commercio dello zolfo siciliano. [14]  Fucili (di fabbricazione svizzera) caricati con nitrocotone vennero «provati» dalle truppe austriache nella repressione dei moti rivoluzionari del 1848, ma dovettero essere abbandonati perché non reggevano alla potenza dirompente del nuovo esplosivo.  Ci vollero oltre trent’anni di «sperimentazione» degli stati maggiori delle potenze europee per giungere a stabilire le condizioni di impiego dei nuovi esplosivi. [15]  Dopo la scoperta della dinamite (1867) e delle gelatine esplosive (1875), ambedue dovute ad Alfred Nobel, [15] i nitrati cileni e la glicerina divennero prodotti chimici essenziali per la potenza militare.  L’estrazione della glicerina dai grassi (rendimento circa 8% ) rese indispensabile la coltivazione di piante oleose, soprattutto della palma e del cocco, su estesi territori subtropicali e modificò profondamente la precedente struttura degli insediamenti coloniali. [16]  Lo sviluppo delle flotte mercantili ed armate divenne una necessità strategica ed i conflitti che ne derivarono sono stati uno dei fattori determinanti della prima guerra mondiale.

 

Le tecnologie e la vita civile

Lo sviluppo della chimica nel secolo XIX è considerato nei libri di storia soprattutto per il ruolo che ha avuto nel promuovere una parte della cosiddetta rivoluzione industriale.  Questo è certamente corretto, ma è un punto di vista parziale.  È necessario che i docenti di chimica diano evidenza anche ad aspetti che toccano più direttamente la vita individuale.  Ecco solo qualche esempio.  L’invenzione della candela stearica, originata da un brevetto (1827) di Michel Chevreul e Jean-Louis Gay-Lussac, ha reso disponibile a basso prezzo una luce senza fumo anche a coloro (ed era la maggioranza!) che non potevano permettersi le candele di cera. [17]  L’illuminazione a gas delle città (1810-1860) [18] rese possibile uscire di sera e di notte facilitando lo sviluppo dei rapporti sociali anche tra coloro che non disponevano di una carrozza o di un servo che li precedesse con la lanterna.  Il miglioramento di efficienza luminosa conseguito mediante le reticelle di Auer (1885) protrasse l’uso dell’illuminazione a gas in molti casi fino al principio degli anni ‘20, quando fu soppiantata definitivamente dall’illuminazione elettrica.  Gli esplosivi chimici dirompenti (dinamiti) hanno permesso il traforo delle montagne e l’apertura dei canali con dimensioni prima non immaginabili.  Le gallerie del Gottardo (1880), del Sempione e del Frejus, i canali di Suez e di Panama, sarebbero restati solo un sogno senza l’impiego delle dinamiti.  Il significato di queste ed altre opere sullo sviluppo dei traffici ferroviari e marittimi è ricordato nei libri di storia, ma il contributo della chimica alla loro realizzazione sembra essere stato dimenticato.  Quando si parla dei concimi chimici non sempre viene sottolineato l’aspetto che dovrebbe esserlo di più.  Dal 1875 al 1975 la produzione media del grano per ettaro è cresciuta di circa 2,5 volte. [20]  Ovviamente non è solo merito della chimica, ma grazie ai fertilizzanti sintetici è stato possibile un migliore e maggiore uso della terra coltivabile, rendendo non più necessaria la rotazione ciclica dei terreni (praticata a partire dalla fine del medioevo) per ricostruirvi le risorse azotate.  Certamente il loro uso non è privo di inconvenienti, ma la fame causata da carestie dovute a cattivi raccolti è, almeno da noi, solo un ricordo del passato. [21]

 

Questi fatti, ricordati in forma episodica, sono soltanto i segni di una situazione molto diversa da quella in cui l’umanità ha vissuto per millenni.  Essi sono legati a vari aspetti della storia umana e l’insegnante di chimica può usarli per stabilire una connessione con i corsi che trattano la storia politica, l’economia, la sociologia, ed in generale con le discipline che ricevono maggior spazio nei programmi scolastici perché considerate più rilevanti sotto il profilo educativo.  Un altro aspetto significativo della interdipendenza tra i fatti della scienza e la vita sociale riguarda l’evoluzione storica del linguaggio.  Un gran numero di termini propriamente chimici è entrato in questo secolo nella lingua corrente aggiungendosi a quelli tradizionali.  In questo trasferimento alcuni termini hanno conservato il significato specifico originale, designando un prodotto entrato nell’uso corrente, per esempio acetone.  Altre parole hanno preso un senso più ampio, qualificando una categoria piuttosto che una specifica sostanza: anilina è usato per designare genericamente un colorante sintetico.  Vi sono ancora termini o locuzioni che hanno acquistato un significato al di fuori di ogni fatto chimico: catalizzare per esempio, ha il senso di promuovere o accelerare lo sviluppo di una situazione, o la soluzione di un problema.  Infine parole che un tempo erano comuni vengono ora dimenticate poiché è cessato l’uso di certi materiali resi inutili o soppressi dalle nuove tecnologie: tale è il caso di liscivia, giacché la cenere oggi è rimasta soltanto nell’economia marginale delle campagne.  Una ricerca di questo genere, da condurre attraverso l’esame di opere letterarie o di testi pubblicati nella stampa periodica, oppure mediante la lettura comparata di dizionari su un arco di tempo sufficientemente lungo, può aiutare a scoprire direttamente, nella classe, le relazioni tra scienza e cultura ed a migliorare il livello generale dell’educazione scolastica.

 

Conclusioni

L’ipotesi di base della tesi qui enunciata è che la chimica debba diventare parte della cultura. [22]  Il suo insegnamento attuale pone un’enfasi esagerata sugli aspetti tecnici del suo svolgersi e del suo contenuto, anziché su altri che sono assai più rilevanti come parte dell’educazione generale.  Il primo è la struttura logica della chimica come scienza ed il cambiamento in essa intervenuto dal secolo XIX in avanti.  L’attività intellettuale dei chimici, il ruolo dell’immaginazione nel loro lavoro, anche in rapporto ad altre attività umane, i procedimenti per l’invenzione delle molecole, dovrebbero essere conosciuti da qualunque persona licenziata dalla scuola secondaria superiore.  Un altro aspetto sta nelle connessioni molteplici che la chimica ha con le discipline considerate più rilevanti nel processo educativo, per sottolineare che la chimica è una delle tante attività creative umane.  Se questi due aspetti non riceveranno dall’insegnante l’attenzione che meritano, l’enfasi posta sulla rilevanza sociale della chimica (sia da parte dell’insegnante stesso che dai mezzi di comunicazione di massa) comporta in sé un grave rischio: che la chimica stessa sia considerata un’attività pericolosa, svolta da persone avide di denaro o di potere, che parlano tra loro con un codice particolare adatto a nascondere certe losche faccende.  Diventa infatti sempre più comune, leggere o udire la frase «sostanze chimiche», quasi che ci fossero sostanze qualificabili in modo differente.  Ciò accade perché in essa l’aggettivo chimico è usato come sinonimo di pericoloso, nocivo, sgradevole, o simili.  Solo ponendo maggior attenzione sul carattere culturale della didattica chimica sarà possibile evitare un ulteriore diffondersi di questo atteggiamento.

 

Bibliografia

1. (a) Lassar-Cohn: La chimica nella vita quotidiana. Traduzione italiana di A. Pugliese e R. Neter. F.lli Bocca Editori, Torino 1900, pp. 208-210. (b) L. Caglioti: I due volti della chimica. Biblioteca EST Mondadori, Milano 1979, pp. 101, 113-118.

2. Riferimento 1-(a), pp. 279-280, 287; 1-(b), pp. 64, 70-71.

3. Riferimento 1-(a), pp. 290-293. Inoltre sul ruolo della chimica nel progresso della società civile dalla fine del XVIII secolo fino al 1830 circa vedere J.F.W. Herschel: A Preliminary Discourse on the Study of Naturai Philosophy, Longman, Rees, Orme, Brown & Green, London 1830.  Fac-simile: Johnson Reprint Co. New York 1966, pp. 35-74.

4. Testimonianza all’autore di una donna che è stata pastore fino all’età di 13 anni (1910).

5. Riferimento 1-(a), pp. 12-15.

6. Riferimento 1-(a), pp. 242-269.  Inoltre Herschel, rif. 3, pp. 45-46.

7. L. White: Medieval Technology and Social Change. Clarendon Press, Oxford 1962, passim, in particolare pp. 91-103.

8. T. Tasso: Gerusalemme Liberata, Canto XII, 42. L. Ariosto: Orlando Furioso, Canto IX, 88-91; XI, 21-28.

9. R. Jagnaux: Histoire de la chimie. Libraire Politecnique Baudry, Paris 1891, vol. 2, pp. 82-83.

10. (a) C. Martorana, Sulla proprietà delle miniere e sul diritto di scavarle. Stamperia Pedone e Muratori, Palermo 1833, pp. 37-44. (b) F. Squarzina, Produzione e Commercio dello zolfo in Sicilia nel secolo XIX. ILTE, Torino 1963, pp. 3-5 (c) A. Baviera-Albanese, In Sicilia nel secolo XVI: verso una rivoluzione industriale? S. Sciascia Editore, Roma 1974, documenti in appendice pp. 117-265. (d) Enciclopedia Universal Illustrada Europeo-Americana, J. Esposa Editores, Barcelona vol. 6 pp. 1418-1425, voce: Renta del Azufre.

11. G. Pozzi: Dizionario di Fisica e Chimica applicato alle Arti. Editore Ranieri Fanfani, Milano 1827, vol. 7 pp. 153-171.

12. G.G. Berzelius, Trattato di chimica. Traduzione italiana di G Guarini, Puzziello Tipografo Libraio Editore, Napoli 1838, pp. 277-283.

13. E. Molinari, F. Quartieri, Notizie sugli esplodenti in Italia. U Hoepli Editore, Milano 1913, pp. 10-19.

14. F. Squarzina, rif. 10-(b) pp. 19-44.  Un interessante documento dell’epoca è l’opuscolo (lettera pubblica a Lord Palmerston) di autore sconosciuto: Mercator (pseudonimo) The sulphur question plainly stated. London 1840.

15. Vedere rif. 13, pp. 37-75, 107-144.  Inoltre: M. Hélène, La dynamite, La Nature, vol. 16, I, pp. 154-158 (1888); La poudre sans fumèe, La Nature, vol. 18, I, pp. 371-375; II pp. 17-20, 97-99 (1890).

16. A.W. Lawrence, Fortified Trade-Posts: The English in West Africa 1645-1822, J. Cape Ltd, London 1969, pp. 17-61.

17. A.J. Ihde, The development of Modem Chemistry, Harper International, by J. Weat-herhill, Tokyo 1966, pp. 165-170.  Per gli sviluppi moderni vedere il cap. 25.

18. C. Cesari, Storia del gas, Garzanti, Milano 1942, pp. 3-22.  Inoltre: rif. 1-(a) pp. 28-34; rif. 17, pp. 453.

19. C. Tudge, The famine business, Faber & Faber, London 1977, pp. 1-62.  Un interessante confronto può essere fatto con le aspettative del 1830 esposte da Herschel, rif. 3, pp. 64-65.

20. N.J. Jensen, Limits to growth in world food production, Science, vol. 201, pp. 317-320 (1978).

21. Vedere: rif. 17, pp. 420-426, 449-451; rif. 1-(a) pp. 35-53; rif. 1-(b) pp. 34-38.

22. L. Paoloni, (a) Valore culturale dell’insegnamento della chimica nella scuola secondaria, La Chimica nella Scuola, 1979, 1 (4-5), pp. 28-40. (b) La collocazione didattica della chimica, Scuola e Città, 1979, 30, 477-482.

 

 

Pubblicato originariamente su La Chimica nella Scuola, 1981, 3(6), 3-9.  Riprodotto con l’autorizzazione direttore di CnS.