#22 UN MANUALE D'USO

 La procedura d'uso di un'EUDIOMETRO è la seguente:

1. ESPLOSIONE : Grazie ad una scintilla, che avviene tramite le due sferette, prende vita la reazione di combustione.
2. INNALZAMENTO LIVELLO DELL'ACQUA : L'aria con metano, tramite la combustione, si riduce e l'acqua sale dal contenitore in vetro verso l'alto all'interno del tubo, anch'esso in vetro, per occupare il volume.
3. CONCLUSIONE : Dall'innalzamento si deduce che la sostanza aeriforme all'interno dello strumento è svanita in parte tramite la combustione, facendo così occupare il posto dell'aria dissolta dall'acqua. 

Con il seguente video si può capire in breve come utilizzare l'eudiometro di Volta:

UTILIZZO EUDIOMETRO

step3, glossario

#19 L'ABBECEDARIO

A   come   ALESSANDRO VOLTA, uno dei creatori dell'eudiometro

B   come   

C   come   COMBUSTIONE, reazione che avviene all'interno dell'eudiometro

D   come   

E   come   ESPLOSIONE, data dalle sferette di metallo

F   come   FILI METALLICI, parte integrante dell''eudiometro

G   come   GAS, argomento principale di studio

H   come   HALES STEPHEN, primo scienziato che riuscì a raccogliere e isolare dei gas

I   come   IDROGENO, gas utile per la reazione chimica in questione

L   come   LABORATORIO DI CHIMICA, luogo in cui viene usato l'eudiometro

M   come   METANO, gas utile per la reazione chimica in questione

N   come   

O   come   OSSIGENO, gas utile per la reazione chimica in questione

P   come   PUREZZA, ciò che Volta puntava a misurare nell'aria

Q   come   QUANTITA', quantità di gas che viene misurato

R   come   RESPIRABILITA' DELL'ARIA, purezza dell'aria misurata tramite eudiometro

S   come   SCINTILLA, creata con l'esplosione tramite le sferette in metallo

T   come   TUBO GRADUATO, principale elemento dell'oggetto, usato per la misurazione dei gas

U   come   UNITA' DI MISURA, secondo il SI, l'unità di misura del volume è il m³

V   come   VOLUME, misura ricercata riferita al gas in questione

Z   come   

#18 IL FRANCOBOLLO

 

Ritratto di Alessandro Volta

Aprile 1927, in onore del centenario della morte di Alessandro Volta.

Italia

1,25 L.

Disegnatore: G. Cisari

Dimensioni: 25 x 30 mm

francobollo

Philippe Le Bon e il gas

I gas e il proprio volume furono poi utili per la creazione delle prime luminarie a gas.

3 luglio 1955

Repubblica Francese

5 F.

Incisore: Claude Hertenberger

Dimensioni: 35,5 x 22 mm

francobollo

Leggi di Avogadro

Avogadro fu un grande scienziato che studiò e fondò teoremi riguardanti i gas, il loro volume e la loro composizione chimica.

8 settembre 1956, in onore del centenario di morte di Avogadro.

Italia

25 L.

Disegnatore: G. Savini

Dimensioni: 40 x 24 mm

francobollo

#17 I BREVETTI

 Di seguito alcuni dei brevetti depositati dell'eudiometro:

Il brevetto in figura, chiamato Eudiometro, n° DE3223723A1, viene inventato da Full Roland e Lindenblatt Felix il 5 gennaio del 1984.

In figura viene rappresentato un recipiente di reazione calibrato che è alloggiato in un tubo a camicia riscaldabile e in cui sono stati introdotti due elettrodi di accensione.

brevetto

Il brevetto in figura, strumento per la rilevazione di componenti gassose nell'aria mediante eudiometro colorimetro, n° GB2220265A, viene inventato da Baether Wolfgang, Evers Wolfgant, Leichnitz Kurt e Maggio Wolfgang il 4 gennaio del 1990.

In figura è presente un dispositivo di convogliamento dell'aria, tramite cui un volume di prova può essere convogliato attraverso l'eudiometro in cui verrà valutato.

brevetto

Il brevetto in figura, il dispositivo del volume gassoso viene misurato attraverso il drenaggio, n° CN207300350U, viene inventato da Chen Fangqing, Gao Xian, Guan Shoupeng, Hao Pengze, Lyu Kun, Wang Wan e Zhou Qiujing il 1 maggio 2018.

Il modello in figura fornisce un dispositivo di volume gassoso che viene misurato al drenaggio, include l'acqua fiorente contenente articoli fissati all'estremità superiore, questo ha un meccanismo di guida in cui si inserisce l'eudiometro.

brevetto

#16 ANATOMIE

SCHEMA STORICO

A: tubo in vetro

B: scala graduata

C: vasca d'acqua

E: imbuto finale del tubo di vetro

c: fili di metallo

d: sferette in metallo

e: turacciolo

f: provetta/tubo in vetro

#15 I NUMERI

I numeri dell'eudiometro:

• Lo strumento

            1775: data d'invenzione di Marsilio Landriani

            5: uomini che portarono modifiche all'oggetto, negli anni, per migliorarne l'utilizzo 

            700 x 75 mm: misure eudiometro di M.Landriani

            24: tacche in cui è suddiviso il tubo di vetro

• La smorfia napoletana

            89: misurare

            49: gas

            88: scintilla

            19: aria

#14 LA TASSONOMIA

 

#13 LA PUBBLICITA'

 

Possiamo considerare il Misuratore della qualità dell'aria strettamente collegato all'eudiometro, che Marsilio Landriani usava per calcolare la salubrità dell'aria.

La IGERESS crea questo strumento che rileva nell'aria la presenza di sostanze presenti nell'aria, le registra e ne indica la pericolosità attraverso l'uso di colori e numeri. Può essere utilizzato in qualsiasi spazio interno.

#11 I COSTRUTTORI

Di seguito sono elencate alcune aziende che producono l'eudiometro:

• Eisco Scientific : è nata circa 50 anni fa come piccola azienda manifatturiera a conduzione familiare che ora ha sede in India e negli Stati Uniti. Si occupa di produrre material per l'educazione scientifica, usato soprattutto nei laboratori scolastici.
• Yiwu Youshang Imp And Exp Co. : l'azienda è un leader mondiale nella produzione di prodotti scientifici, ha massima copertura sul mercato globale, ha sede in Zhejiang, in Cina, è nata nel 2009.
• Westlab : fondata nel 1993 è un'azienda che produce e importa materiali e strumenti per laboratorio. La sede principale si trova a 1950 25 Ave Surrey, Canada.
• Carolina Biological Supply Company : da più di 90 anni supporta l'educazione scientifica con la produzione di apparecchi di laboratorio, oltre ad attrezzature scolastiche riforniscono anche strutture adibite a ricerca medica e alla NASA.

Sitografia

Eisco Scientific

Yiwu Youshang Imp and Exp

Westlab

Carolina

#10 I LIBRI

Bibliografia:

• William Henry HOWELL, A textbook of physiology, for medical students and physicians, Philadelphia, Saunders, 1906

• Archivio Storico Italiano, Viaggio di Alessandro Volta a Firenze, serie terza, vol. 18, n. 77, pag. 330-334

• Guglielmo BILANCIONI, Svolgimento storico del concetto di "aria", in Annali delle Università Toscane. Sezione delle Scienze mediche, fisiche, matematiche e naturali, vol. 11, pag. 107-171

• John F. MARRA, Photosynthesis, in: Hot Carbon: Carbon-14 and a Revolution in Science, Columbia University, 2019

• Huib J. ZUIDERVAART, An Eighteenth-Century Medical-Meteorological Society in the Netherlands: An Investigation of Early Organization, Instrumentation and Quantification. Part 2, in: The British Journal for the History of Science, vol. 39, n. 1, pag. 49-66, marzo 2006

• Ralph BAUER, Alexander von Humboldt, Alchemist of the Tropics, in: The Alchemy of Conquest: Science, Religion, and the Secrets of the New World, University of Virginia, 2019

• Leslie TOMORY, Gas Lighting and Pneumatic Chemistry, in: Progressive Enlightenment: The Origins of the Gaslight Industry, The MIT, 2012

#9 GLI INVENTORI

 Fin dai tempi più antichi lo studio dei gas era sempre risultato difficile in quanto, essendo per la maggior parte gas incolore, non si riusciva a vedere dove e come il gas si comportasse.

Il primo uomo che riuscì ad isolare e raccogliere dei gas fu Stephen Hales, scienziato inglese. Fra il '600 e il '700, per mezzo di un tubo, convogliava i gas ottenuti da reazioni chimiche in un vaso pieno d'acqua capovolto in un recipiente anch'esso contenente acqua, il gas gorgogliando saliva verso l'alto e costringeva così l'acqua a fuoriuscire dalla parte inferiore.

Hales così riuscì ad ottenere un vaso pieno di gas, quello che si può definire il primo eudiometro della storia.

Verso la metà del '700 Marsilio Landriani inziò a compiere studi sui componenti dell'aria e sulla sua "bontà", ispirandosi agli studi compiuti negli stessi anni da J.Priestley. Priestley, nel 1772, descriveva la capacità dell'ossido di azoto di ridurre la quantità di aria comune con cui veniva mescolato creando vapori e calore, così scoprì l'ossigeno, che manteneva la combustione.

Landriani, nel 1775, creò così uno strumento in grado di calcolare con molta precisione la salubrità dell'aria, più salubre era quanta più aria "deflogisticata" (con ossigeno) conteneva.

Felice Fontana creò contemporaneamente, nel 1774, lo stesso strumento che chiamò però evaerometro, il brevetto porta entrambi i nomi.

Alessandro Volta, intorno al 1777, modificò l'eudiometro, modello definitivo, presentando due grandi novità: utilizzò, al posto dell'aria nitrosa, l'idrogeno (aria infiammabile) e come secondo cambiamento utilizzò una scintilla elettrica per innescare la reazione dei gas (tramite le due sferette in metallo).

Diverso era anche l'utilizzo, Volta non lo usava per calcolare la salubrità dell'aria ma per studiare le proprietà chimiche di diverse arie e quindi gas, soprattutto per quanto riguardava l'aria infiammabile delle paludi, contenente metano.

Sitografia

storia dei gas

Stephen Hales

vita di Stephen Hales

Marsilio Landriani

eudiometro Landriani

Joseph Priestley

Alessandro Volta

eudiometro Alessandro Volta

#8 I MATERIALI

L'eudiometro ha come materiali principali di costituzione:

• il VETRO, il tubo graduato e il contenitore dell'acqua sono entrambi in vetro trasparente. Le prime tracce si hanno nel III millennio a.C. in Mesopotamia in cui veniva utilizzato come decorazione, in seguito si sviluppò la tecnica del soffiaggio durante l'Impero Romano, poi iniziò la tecnica del mosaico con vetro fino ad arrivare ai giorni nostri con l'evoluzione delle tecniche.
• il SUGHERO, il turacciolo in cui passano i fili metallici è in sughero. E' un materiale naturale derivato dal rivestimento di radici e fusti, viene utilizzato maggiormente per la creazione di tappi ma anche in ambito aereospaziale come scudo termico.
• il METALLO, i fili e le sferette sono in metallo, materiale presente fin dai tempi più antichi, tanto importante da dare nomi a delle epoche di sviluppo umano fondamentali: età del ferro, del rame, ecc.. Esistono molte leghe metalliche con differenti caratteristiche e prestazioni.

Sitografia

eudiometro

vetro

sughero

metallo

#7 IL MITO

L'uomo nei tempi antichi cercava di dare un senso a ciò che vedeva attraverso la mitologia, in seguito anche nella filosofia si cerca di spiegare ciò che circonda l'uomo e i fatti che si osservano.

Ciò che circonda l'uomo è materia, questa è formata convenzionalmente da quattro elementi principali: l'acqua, l'aria, il fuoco e la terra. Questi elementi sono sempre stati al centro di racconti e miti, uno di questi in particolare si sposa bene con l'eudiometro, che si occupa dello studio dei gas, strettamente collegati all'aria.

Fig. 1

 

ETERE

Nella mitologia greca la divinità del cielo e dell'aria suprema respirata dagli dei è Etere (Fig. 1), in contrapposizione con l'aria respirata dai comuni mortali. 

Etere è il secondo volto del cielo, l'altro è Urano con cui spesso viene confuso, in realtà quest'ultimo è il dio del cielo stellato, più ricorrente nelle leggende perchè più vicino agli uomini mortali.

Fig. 2

Un esempio di mitologia e religiosità sono le fiamme eterne, queste infatti sono fuoriuscite di gas dal terreno che venendo a contatto con l'ossigeno prendono fuoco fino a che la riserva di gas non termina. Per l'uomo dei pilastri di leggende religiose.

Un esempio lo è il tempio del fuoco zoroastriano di Ateshgah, Azerbaijan.

Fig. 3

 

Fin dai tempi di Mileto ed Anassimene l'unica materia aeriforme conosciuta era l'aria, tutto ciò che poteva evaporare o disperdersi nell'aria veniva chiamato "spirito", che significava "aria" o "fiato".

Jean Baptiste van Helmont (Fig. 3) fu il primo chimico a studiare i vapori prodotti dai suoi esperimenti, scoprì che erano molto simili all'aria in apparenza ma si comportavano diversamente, quasi come il caos.

Da qui ne deriva il nome, per la pronuncia fiamminga, GAS.

Sitografia

fiamme eterne

filosofia dei gas

mitologia

#6 IL SIMBOLO

SIMBOLO DI GAS INFIAMMABILI

Essendo gas infiammabili, con la presenza di metano, quelli presi in considerazione, un primo collegamento va ai simboli della sicurezza che vengono posti in luoghi in cui sono presenti gas infiammabili pericolosi.

Questo rombo rosso, in figura, con il numero 2 riguarda i gas (il 3 invece simboleggia i liquidi).

#5 IL PRINCIPIO FISICO

 

Alessandro Volta riempì il tubo in vetro di aria e aria "infiammabile" (aria con presenza di metano) e fece scoccare una scintilla grazie ai fili metallici e alle due sferette di metallo. Ottenne così un'esplosione in cui l'acqua saliva sensibilmente nel tubo di vetro grazie alla condensazione prodotta.

L'aria presente quindi diminuiva drasticamente e Volta capì che l'aria comune spariva mentre all'interno del tubo rimaneva solo quella "flogistizzata", ovvero priva di ossigeno.

In realtà la reazione tra l'ossigeno dell'aria e il metano, CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, con la successiva condensazione dell'acqua, comporta una contrazione della miscela aeriforme, pari a due volte il volume di metano introdotto.

Volta quindi scoprì la sintesi dell'acqua senza accorgersene perchè il suo strumento conteneva acqua. Questo particolare infatti non sfuggirà ad Antoine-Laurent de Lavoisier che userà un'eudiometro con mercurio.

Sitografia

formula

processo e funzionamento

funzionamento

#4 LA SCIENZA

 

LA CHIMICA

La chimica (da kemà, il libro dei segreti dell'arte egizia, da cui l'arabo "al-kimiaa" "الكيمياء") è la scienza che studia la composizione, le proprietà, lo stato della materia e i suoi comportamenti definiti dalla composizione di tipo organico ed inorganico. Viene definita "la scienza centrale" ("central science" in inglese) perchè connette tutte le altre scienze naturali.

Le origini della chimica hanno inizio in modo molto casuale e legato all'avanzamento delle tecnologie, fin dai tempi degli Egiziani e dei Sumeri venivano praticate preparazioni metalliche, creazione di saponi, oli ed essenze, che nel tempo verranno poi perfezionate nelle tecniche, ma che possiamo considerare come un primo approccio alla chimica.

La vera nascita però si fa risalire alla metà del 18° secolo, quando nascono teorie e sperimenti che la definiscono come scienza autonoma. La suddivisione delle diverse branche avverà poi solo alla fine del 19° secolo. 

 

Inglese: Chemistry

Tedesco: Chemie

Sitografia

storia della chimica

chimica

storia e descrizione

#3 GLOSSARIO

Fig. 1

 

Gli eudiometri più antichi erano composti da molti componenti complicati e ingombranti (Fig. 1).
 Con l'arrivo di Alessandro Volta si ha un miglioramento dell'oggetto stesso che lo rende molto più semplice sia alla vista che all'uso. (Fig. 2)

Fig. 2

Fig. 3

Nelle due immagini (Fig. 2 e Fig. 3) si può osservare lo stesso oggetto con disposizione dei componenti differente data dal passare degli anni e dalla presenza di nuove tecnologie.

I componenti principali, che possiamo osservare in entrambe le figure (Fig. 2 e Fig. 3), sono:

• TURACCIOLO : (Fig. 2, A) tappo in sughero posto all'estremità del primo contenitore in vetro
• FILI METALLICI : (Fig. 2, a) attraverso il turacciolo passano due fili metallici che terminano all'esterno del tubo con due sferette metalliche
• TUBO IN VETRO : (Fig. 2, E') il tubo graduato, suddiviso in 24 tacche ognuna suddivisa in altre 12 (Fig. 2, E), veniva riempito di aria e aria infiammabile (con presenza di ossigeno)
• CONTENITORE : Contenitore riempito d'acqua  (Fig. 2, D)

Sitografia

funzionamento

distinzioni componenti

immagini e funzionamento

#2 L'IMMAGINE

Immagine dell'eudiometro conservato al Tempio Voltiano, museo scientifico situato a Como.

Sitografia: Eudiometro A.Volta

Disegno dell'eudiometro

fonte: "A text-book of physiology: for medical students and physicians",

William H., 1916

Sitografia: Immagine

#1 IL NOME

 EUDIOMETRO: (dal gr. εὔδιος "aria pura" e μέτρον "misura")  E' un apparecchio introdotto da J. Priestley e perfezionato successivamente da A. Volta alla fine del 1700. All'inizio questo apparecchio veniva usato per conoscere il grado di purezza dell'aria, grazie alle proprietà che hanno alcune sostanza di assorbire l'ossigeno, in seguito venne utilizzato per la misurazione del volume nei gas soggetti a combustione.

Inglese: Eudiometer

Spagnolo: Eudiómetro

Francese: Eudiomètre

Tedesco: Eudiometer

Sitografia

eudiometro

enciclopedia treccani

etimologia eudiometro