Personaje verniene, practicieni ai chimiei

Jules Verne nu mai are, pentru nimeni, nevoie de prezentare. Călătoriile sale sunt o aventură mirifică, descindere a minţii deopotrivă în universul științei şi în imaginaţie.

Recitind câteva din cărţile sale, am găsit în paginile lor adevărate lecții de chimie. Am să susţin cele afirmate mai sus, prin exemplificări din romanul vernian Insula misterioasă.

Eroii  romanului, cinci americani martori ai războiului de secesiune, sunt nevoiţi să-şi folosească inteligenţa şi toate cunoştinţele pentru a supravieţui. Cei cinci, dorind să scape de război, pleacă la 20 martie 1865 îmbarcaţi într-un aerostat sar sunt aruncaţi pe 24 martie pe o insulă necunoscută, la o depărtare de şase mii de mile de ţara lor.

Sunt nevoiţi să ia de la început calea parcursă de omenire:dobândirea focului, confecţionarea arcului şi săgeţii, a uneltelor prmitive de muncă, a vaselor de lut. Abia mai apoi, cu ajutorul acestor ustensile vor purcede la lucrările  grandioase: construirea de poduri, extragerea zăcămintelor, topirea metalelor, instalarea telegrafului electric. La „fabrica chimică” a inginerului Cyrus Smith se produc acizi, glicerină, săpun, lumânări, sticlă, zahăr.

Am extras din paginile cărţii paragrafe care se referă la modul cum coloniştii aplică cunoştinţele de chimie pentru a transforma natura în folosul lor.

Ø  Fabricarea cărămizilor

„Coloniştii  ajunseră pe terenul explorat. Era alcătuit din  argilă roşie care se foloseşte  la fabricarea cărămizilor. Prelucrarea ei nu prezenta nici o  dificultate. Era de ajuns ca argila să fie degresată  cu nisip, să i se dea forma cărămizilor şi să fie  arse la căldura  unui foc de lemne.”

Ø  Obţinerea mortarului

„...transportară mai multe încărcături de carbonat de calciu, pietre din cele obişnuite care se găseau din belşug în nordul lacului. Aceste pietre, descompuse de căldură, dădeau un var foarte gras, ce-şi mărea volumul prin stingere, dar la fel de curat cu acela obţinut prin calcinarea cretei sau marmorei. Amestecat cu nisip, al cărei efect e de a atenua contracţia pastei când se solidifică, varul acesta le furniză un mortar excelent.

Ø  Obţinerea  fierului şi oţelului

„Solul în general nu conţine metale în stare pură. În majoritatea lor ele se găsesc combinate cu oxigen  sau sulf. La fel erau şi cele două eşantioane aduse de Cyrus Smith, primul fiind oxid de fier de un  cenuşiu închis, celălalt pirită, cu alte cuvinte sulfură de fier. Minereul pe care-l adunase era foarte pur şi foarte bogat, din cel care furnizează  magneţi naturali şi slujește la fabricarea în Europa  fierului de ce mai bună calitate. Suedia şi Norvegia au asemenea zăcăminte din belşug. Oxidul de fier trebuia dezoxidat cu ajutorul cărbunelui pentru a-l obţine în stare pură.

La  fel  ca şi minereul, huila se află la suprafaţa solului prin apropiere şi fu fără greutate. Mai întâi minereul fu spart în bucăţi mici şi impurităţile de pe suprafaţa lui fură îndepărtate cu mâna. Apoi cărbunele şi minereul  fură aşezate în straturi succesive-cum  face cărbunarul cu lemnul pe care vrea să-l prefacă în cărbune. În acest fel,  sub influenţa aerului introdus cu ajutorul foalelor, cărbunele trebuia să se transforme în oxid de carbon, menit să reducă oxidul de fier, lăsând  fierul curat.

Operaţia fu dificilă, dar până la urmă reuşi şi rezultatul fu o turtă de fier spongios care  a trebuit să fie bătută şi modelată, adică forjată, pentru a îndepărta învelişul de impurităţi lichefiat.

Dar acest metal nu le putea aduce mari foloase în starea lui de metal pur, ci prefăcut în oţel, adică o combinaţie între fier şi cărbune. Deci inginerul încălzi metalul cu cărbune pisat într-un creuzet făcut din pământ reftactar.

Ø  Obţinerea săpunului

„Pentru a obţine săpun era deajuns să trateze grăsimea cu sodă sau var. După cum şrim, varul nu-i lipsea; numai că tratarea cu var dă un săpun calcaros insolubil şi deci nefolositor, în timp ce prin tratarea cu sodă se obţine, dimpotrivă, un săpun solubil, care ar fi fost atât de util  în treburile casnice.

Culeseră o mare cantitate de plante care formează varecul, le uscară mai întâi, apoi le arseseră în aer liber în nişte gropi. Arderea plantelor fu întreţinută câteva zile, pentru ca temperatura să se ridice la punctul de topire a cenuşii, iar rezultatul  fu o grămadă compactă fumurie, cunoscută sub numele de sodă naturală. După aceea, inginerul tratând grăsimea  cu soda obţinută, separă solubil de substanţa neutră, glicerina.”

Ø  Obţinerea acidului sulfuric

„În practica industrială fabricarea acidului sulfuric presupune o instalaţie costisitoare. E nevoie, într-adevăr de uzine de proporţii considerabile, cu utilaj special, cu aparate de platină, camere de plumb, inatacabile de acid. Inginerul nu avea la dispoziţie un asemenea utilaj. Ştia însă  că în Boemia, în special, acidul se obţine prin mijloace mai simple, care au avantajul de a-l produce mai concentrat, adică calcinarea în vase închise a cristalelor de sulfat de fier, astfel încât acidul sulfuric să distileze în vapori care vor produce apoi acidul, prin condensare. La această operaţie, serviră oalele refractare, în care fu aşezate cristalele, şi cuptorul , a cărui căldură trebuia să distileze acidul.”

Ø  Obţinerea acidului azotic
„Natura avea să-i furnizeze salpetrul, fără să-i lase altă grijă decât să-l adune. Salpetrul, atacat de acidul sulfuric, dă tocmai acidul azotic.”

Ø  Obţinerea lumânărilor
 „Inginerul saponifica grăsimea cu ajutorul varului. Obţinu astfel un săpun calcaros, uşor de descompus
cu ajutorul acidului sulfuric, care precipită varul în stare de sulfat şi eliberează acizii graşi.  Din aceşti trei
acizi, oleic, margaric şi  stearic, primul fiind lichid fu eliminat prin presiunea necesară. Cât priveşte ceilalţi doi, ei alcătuiau substanţa care urma să servească la turnarea lumânărilor.”

Ø  Fabricarea sticlei
 „Substanţele  care intră în compoziţia sticlei sunt doar nisipul, creta şi soda. Or, ţărmul le furniza nisipul, varul furniza creta, plantele marine furnizau soda, piritele furnizau acidul sulfuric, iar subsolul le furniza cărbunele pentru a încălzi cuptorul la temperatura dorită.

 La 28 martie cuptorul ardea cu flacără mare. O sută părţi de nisip, treizeci şi cinci de cretă, patruzeci de sulfat de sodiu, amestecate cu trei părţi de praf de cărbune compuneau substanţa depusă în creuzete de pământ refractar....”

Ø  Pila  electrică
 „Cyrus Smith hotărî să fabrice o pilă foarte simplă, asemănătoare cu cea imaginata de Becqerel în 1820,
care a folosit numai zinc.

Iată deci cum făcu el pila, ale cărei efecte erau provocate de reacţia potasei faţă de acid azotic.

Fabrică un anumit număr de flacoane de sticlă şi le umple cu acid azotic. Le astupă cu un dop străbătut de un tub de sticlă, închis la capătul inferior cu un tampon de argilă legat cu o bucată de pânză, pe care-l cufunda în acid. În tubul de sticlă turnă o soluţie de potasă, obţinută în prealabil prin arderea a diferite plante, şi în acest fel, acidul şi potasa, intrând în contact, reacţionară unul asupra celuilalt prin intermediul argilei.

Cyrus smith luă apoi două lame de zinc, una o cufundă în acid iar pe cealaltă în soluţia de potasă. Imediat se produse un curent care se transmitea de la lama flaconului la ce a tubului, iar cele două lame fiind legate printr-un  fir metalic, lama tubului deveni polul pozitiv şi cea a flaconului polul negativ al aparatului.”

Ø  Combustibilul viitorului

 „-Şi atunci ce va arde în locul cărbunelui?

-Apă, răspunse Cyrus Smith, dar apa descompusă în elementele ei dă electricitate. Cred că apa va fi folosită drept combustibil, că hidrogenul şi oxigenul care o constituie, folosite izolat sau simultan, vor furniza o sursă de căldură şi de lumină inepuizabile şi de o intensitate pe care huila n-ar putea-o avea. Într-o  bună zi, buncărele navelor cu aburi şi tenderele locomotivelor, în loc de cărbune, vor fi încărcate cu aceste două gaze comprimate, care vor arde în vetre cu o uriaşă putere calorică. Apa este cărbunele viitorului.”

Am selectat numai câteva pasaje care mi s-au părut semnificative pentru disciplina pe care o predăm.

Dacă privim atent, titlurile boldate ar putea constitui tematica unui opţional în cadrul ariei curriculare „Ştiinţe”.

Unele texte ar putea constitui puncte de plecare în demersul didactic al lecţiei putând  fi foarte bine folosite în momentul în care dorim să captăm atenţia elevilor, să le stârnim interesul pentru ceea ce  au ei de învăţat în continuare.