domenica 24 luglio 2016

Dal Carbone alla Chimica Organica

La foto sottostante mi riprende mentre tengo in mano un vasetto che contiene un campione di antracite, il più antico dei carboni fossili. 


A secondo del grado di invecchiamento, essi si distinguono in:
  • torba (carbone in formazione);
  • lignite;
  • litantrace;
  • antracite.
L'antracite è il più antico; contiene meno idrogeno residuo e mostra il potere calorifico più alto rispetto agli altri. Carbonifero è detto il periodo dell'Era primaria durante il quale sono vissute le grandi foreste che poi, attraverso una lenta degradazione della materia organica, avrebbero dato origine ai giacimenti di questo prezioso materiale, vero protagonista della Rivoluzione Industriale (e oggi di economie di Cina e Sudafrica, ad esempio).


Ma quali sono gli usi del carbone? Questa stessa domanda era proposta su di un vecchio sussidiario per la quinta classe elementare (sotto, uno scatto della pagina). 

Per rispondere, si suggeriva all'alunno di osservare le illustrazioni: la locomotiva, la stufa, il termosifone, il gazometro, le bottiglie con l'ammoniaca e l'anilina - composto necessario alla preparazione di coloranti e farmaci. 

Una domanda invita poi l'alunno di quinta elementare a ricercare cosa sia l'anilina. Oggi quasi non lo sanno più neanche i laureati - i quali associano il termine anilina a formule di risonanza che ne descrivano la reattività, senza sapere come si prepari il composto e come effettivamente sia impiegato poi.


In realtà non tutti i vari tipi di carbone hanno i medesimi usi. Ad esempio, dalla lignite, per idrogenazione, si ottengono carburanti: il Processo Bergius, messo a punto nel 1913, fornì benzina sintetica agli autocarri tedeschi durante i tragici eventi bellici del XX secolo.


Dal litantrace, per distillazione secca, si ricavano:
  • coke, usato nella siderurgia;
  • catrame, fonte di numerosi intermedi industriali (composti aromatici);
  • gas di città (un tempo usato per l'illuminazione urbana).

La copertina di questo vecchio manuale Hoepli, dedicato al catrame, riassume con un diagramma ad albero i vari prodotti ottenibili dal carbone: in particolare, lavorando i gas ottenuti per distillazione secca si ricavano ammoniaca, benzene, oli leggeri (mix di toluene e xilèni), oli medi (contenenti naftalina, piridina e fenoli), oli pesanti (da cui si ricavano antracene e fenantrene) e pece


Per raffinare i derivati del carbone e ricavarne prodotti utili (coloranti, farmaci, esplodenti, profumi, aromi, etc.) sono nate a metà Ottocento le grandi industrie chimiche: Bayer, BASF, Ciba, etc.


Nei laboratori di quelle industrie sono state approfondite le proprietà e la reattività di molte sostanze: quegli studi hanno contribuito al notevole progresso della Chimica Organica.