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Dye Me a River: come un rivoluzionario composto colorante per tessuti ha contaminato un corso d'acqua [Estratto]

Jan 05, 2024

Quando la tintura all’anilina fu sintetizzata dal catrame di carbone, pochi studiarono cosa lasciava dietro di sé il processo di produzione

Estratto da Toms River: una storia di scienza e salvezza, di Dan Fagin. Copyright © 19 marzo 2013, Bantam Books.

La grande idea che avrebbe trasformato Toms River e rimodellato l'economia globale nacque nel 1856 nel laboratorio mansardato di un precoce studente di chimica diciottenne di nome William Henry Perkin, che viveva con la sua famiglia nell'East End di Londra. Erano le vacanze di Pasqua e Perkin stava sfruttando il tempo libero per lavorare su alcuni esperimenti sul catrame di carbone suggeriti dal suo mentore al Royal College of Chemistry, August Wilhelm von Hofmann.

Nessuno al mondo sapeva più di Hofmann sulle proprietà chimiche del catrame di carbone, e il catrame di carbone era un composto molto importante da conoscere. Si è trattato, probabilmente, del primo rifiuto industriale su larga scala. Verso la metà del 1800, il gas di carbone e il coke solido avevano sostituito le candele, gli oli animali e il legno come fonti più importanti di luce, calore e combustibile per cucinare in molte città europee e americane. Sia il gas di carbone che il coke derivavano dalla combustione del carbone ad alte temperature in assenza di ossigeno, un processo che lasciava dietro di sé un liquido marrone denso e puzzolente chiamato catrame di carbone perché somigliava al catrame di pino utilizzato per impermeabilizzare le navi di legno. Ma il catrame di carbone non distillato non era un ottimo sigillante ed era anche nocivo, e quindi molto difficile da eliminare. Bruciarlo produceva un fumo nero pericoloso e seppellirlo uccideva tutta la vegetazione vicina. Le due pratiche più comuni di smaltimento del catrame di carbone, ovvero scaricandolo in pozzi a cielo aperto o corsi d’acqua, erano ovviamente sgradevoli. Ma Hofmann, un espatriato dell'Assia che era uno sperimentatore infinitamente paziente, era convinto che il catrame di carbone potesse essere trasformato in qualcosa di utile. Aveva già stabilito una comprovata esperienza in tal senso presso il Royal College of Chemistry, di cui era il direttore fondatore. Sapendo che i vari componenti del catrame di carbone vaporizzavano a temperature diverse durante il riscaldamento, Hofmann passò anni a separare i suoi numerosi ingredienti. Negli anni Quaranta dell'Ottocento, il suo lavoro aveva contribuito a lanciare l'industria del "decapaggio" del legname, in cui traversine ferroviarie e pali del telegrafo venivano protetti dalla decomposizione immergendoli nel creosoto, ricavato dal catrame di carbone. Ma i raccoglitori di legname non erano interessati ai componenti più leggeri e volatili del catrame di carbone, che non erano altro che rifiuti tossici, più tossici, in realtà, del catrame di carbone non distillato. Quindi Hofmann e i suoi studenti continuarono a sperimentare.

Uno di quegli studenti era il giovane William Perkin. Hofmann lo fece lavorare su un progetto che prevedeva la scomposizione di alcuni componenti chiave del catrame di carbone nelle loro basi azotate, le ammine. Hofmann sapeva che anche il chinino, l’unico trattamento efficace contro la malaria e quindi vitale per l’impero britannico, era un’ammina, con una struttura chimica molto simile a quella di diversi componenti del catrame di carbone, compresa la nafta. Sapeva anche che la corteccia degli alberi di china peruviana era l'unica fonte di chinino, motivo per cui la medicina era costosa e molto difficile da ottenere. Ma cosa accadrebbe se il farmaco miracoloso potesse essere sintetizzato dalla nafta o da qualche altro ingrediente indesiderato del catrame di carbone? Hofmann non lo pensava, ma lo considerava un progetto adatto per il suo promettente protetto adolescente.

Perkin accettò con entusiasmo la sfida; come il suo mentore Hofmann, era uno sperimentatore ossessivo. Perkin si mise al lavoro durante le vacanze di Pasqua, mentre Hofmann era in Germania. Lavorando in un piccolo e semplice laboratorio all'ultimo piano della casa della sua famiglia, Perkin decise di sperimentare il toluene, un componente tossico del catrame di carbone che in seguito avrebbe svolto un ruolo importante nel Toms River. Perkin isolò un derivato chiamato allil-toluidina, poi tentò di trasformarlo in chinino ossidandolo in una miscela con bicromato di potassio e acido solforico. Quando ebbe finito, la sua provetta conteneva una polvere nero-rossastra, non la medicina trasparente che sperava di vedere. Così Perkin provò di nuovo, questa volta scegliendo un'ammina più semplice chiamata anilina, che era derivata dal benzene, un altro componente del catrame di carbone che sarebbe diventato famoso in seguito. Ancora una volta lo mescolò con bicromato di potassio e acido solforico, e ancora una volta l'esperimento fallì. Questa volta, sul fondo della provetta c'era una sostanza nera e appiccicosa, e certamente non era chinino.