Sopradores de vidro e cientistas:

o elo esquecidoJoão OliveiraDepart. De Química / CESAM Universidade de Aveiro

António MoraisDepartamento de Química Universidade de Aveiro

UNIVERSIDADE DE AVEIRO

CESAMCENTRO DE ESTUDOS DO

AMBIENTE E DO MAR

Sopragem de Vidro

Sopragem de Vidro

Pensa-se que a sopragem de vidro tenha sido descoberta num período compreendido entre 300 and 20 AC, sendo a sua origem e desenvolvimento atribuída a artesãos fenícios que terão sido os primeiros a prduzir na Síria peças de vidro soprado. Quando o Império Romano anexou esta região em 63 AC os artifices chegaram a Roma tendo-se de seguida perdido este conhecimento com a queda do Império. Só ressurgiu em Itália durante a Idade Média mais uma vez atrvés do Médio Oriente.

Sopragem de VidroDurante séculos o vidro foi decisivo para o desenvolvimento da ciência. No livro The glass bathyscaphe: How glass changed the world, Alan McFarlane e Gerry Martin descrevem como escolheram vinte experiências famosas, tendo concluído que quinze teriam sido impossíveis sem recorrer a material de vidro. Entre estas incluem-se a de Lavoisier de 1777 relativa ao aquecimento do mercúrio, o que lhe permitiu formular uma nova teoria da combustão, e a descoberta do potássio por Humphry Davy em1807.

Sopragem de Vidro

Embora a Química utilize cada vez mais de instrumentação de elevada tecnologia, ainda depende de material em vidro, e nalguns casos da técnica da sopragem de vidro

Sopragem de Vidro

British Society of Scientific GlassblowersAmerican Scientific Glassblowers Society

American Scientific Glassblowers SocietyBritish Society of Scientific GlassblowersVerbrand Deutscher Glasbläser e. V.

Sopragem de Vidro

Sopragem de Vidro

Sopragem de Vidro

British Society of Scientific GlassblowersCompetitions

Sopragem de VidroContrariamente ao que actualmente se verifica nas licenciaturas, os químicos do século XIX eram treinados na sopragem de vidro.Cursos de sopragem de vidro científico:The Arizona State University Glass oferece ocasionalmente o curso CHM 593 com um excelente manual disponível na Internet. https://www.youtube.com/watch?v=CSDhpwx0KN8Salem Community College's – Curso introdutório no programa de sopragem de vidro científico.Yale University – Curso de pós-graduação com meio crédito.University of Utah – Curso básico para estudantes de pós-graduação.University of Pittsburgh – O Departmento de Química oferece um curso de pós-graduação com um crédito.Grinell College – Curso livre com dois créditos: CHM – 397 Scientific Glassblowing.University of Alabama – Curso de três semanas.Australian National University – Curso básico para os licenciados com melhores notas e estudantes de pós-graduação.

Sopradores de Vidro (?)

Justus von Liebig 1803 – 1873

Felix Richard Allihn 1854 – 1915

Thomas Graham 1805-1869

Otto Dimroth 1872 –1940

Fritz Walter Paul Friedrichs 1882–1958

Sopradores de Vidro (?)

Petrus Jacobus Kipp 1808 - 1864

Franz von Soxhlet1848 – 1926 a “Herr Szombathy” (presumably the laboratory glassblower)

Herbert Mcleod 1841-1923

Heinrich Geissler (1814-1879)

Heinrich Geissler (1814-1879)

O pai de Geissler foi um vidreiro fabricante de termómetros e barómetros, e em jovem Geissler trabalhou durante alguns anos como fabricante itenerante, até abrir uma loja em Bonn especializada em instrumentaçao médica. Em resultado de um crscente reconhecimento, foi contratado pela Universidade de Bonn para ensinar e supervisionar a oficina de sopragem de vidro. É de referir que também lhe é devido a determinação do coeficiente de expansão do gelo e a prova da presença de dióxido de carbon no quartzo e topázio.

Heinrich Geissler (1814-1879)

Os inventos de Geissler incluem uma bomba por deslocamento de mercúrio que permitia reduzir a pressão até 10-5 atm, e o tubo de Geissler que consiste consiste num cilindro, ou noutra forma mais elaborada , contendo um gás a pressão reduzida, e que emite uma radiação caracteristica quando se impõe uma diferença de potencial entre dois eléctrodos. A bomba de mercúrio foi crucial para o desenvolvimento de outros instrumentos incluindo os tubos de raios catódicos e raios-X.Como reconhecimento das suas contribuições Geissler recebeu em 1868 um doutoramento honoris causa pela Universidade de Bonn.

Henry Vigreux(1869-1951)

Henry Vigreux (1869-1951)

Pouco vulgar para um soprador de vidro, Vigreux começou a publicar com regularidade em revistas científicas. Em 1904, descreveu um revolucionário condensador por refluxo consistindo num tubo com uma camisa de água, com a superfície interna possuindo a intervalos regulares conjuntos de entalhes ocos dirigidos para o centro e para baixo. Estes entalhes destinam-se a aumentar a superfície arrefecida em contacto com o vapor permitindo que o líquido condensado regresse ao centro mais quente , promovendo assim o contacto entre as fases líquida e vapor. Vigreux defendeu ferozmente a sua invenção e quando em 1913 apareceu a descrição de um aparelho com 3 metros, Vigreux arrasou as pretensões do autor relativas ao desempenho enfatizando as da sua coluna embora com um quarto do comprimento. 

Henry Vigreux (1869-1951)

Ferdinand Ottomar Robert Goetze (1850-1916)

Trabalhou em Bonn na oficina de Heinrich Geissler tal como Franz Müller. Em 1876 fundou a sua oficina em Leipzig. Influenciado por Geissler e Zöllner fabricou os primeiros radiometros antres de Crooks os ter publicamente apresentado. Robert Goetze também fez numerosos tipos de tubos de Puluj (radiometros elétricos). Recebeu uma medalha de prata na Exposição de Paris de 1881, sendo também de referir que produziu os primeiros tubos de raios-X na Alemanha.

Franz Müller (1859-1921)

Franz Müller entrou para a oficina de Heinrich Geissler em 1874 e continuou até ao início do século XX como "Geissler's Nachfolger" para a produção e venda de instrumentos para Física e Química. Franz Müller construiu o primeiro tubo de raios catódicos para Karl Ferdinand Braun em 1897.

Louis Müller-Unkel(1853-1938)

Müller-Unkel começou provavelmente como fabricante de termómetros. Em 1886 foi para Bonn trabalhar na oficina de Franz Müller (“Geisslers Nachfolger”) onde aprendeu as técnicas de sopragem de vidro, tendo feito instrumentos para Elster e Geitel dois físicos famosos. A partir de 1894 trabalhou em colaboração com Franz Müller. Louis em 1889 fundou a sua oficina em Braunschweig onde continuou a trabalhar para Elster e Geitel, para quem fez as primeiras fotocélulas. Heinrich Hertz, Philipp Lenard and Conrad Röntgen também foram clientes de Louis Müller-Unkel, tendo Röntgen provavelmente utilizado tubos feitos por Louis Müller-Unkel na descoberta dos raios-X.

Richard Müller-Uri (1859-1929)

Membro de uma família de sopradores de vidro e primo de Lois Müller-Unkel também aprendeu as técnicas na oficina de Franz Müller em Bonn. Em 1894 colaborou brevemente com o seu primo Braunschweig. Em fevereiro de 1896 Richard Müller-Uri fundou a sua próporia empresa para tubos de descarga introduzindo modelos de maiores dimensões” "so that students in the largest auditoriums with weak eyes could see the tubes."

Alfred Charles Cossor Fundou a sua empresa em 1859 em Clerkenwell Londres para a produção de material de vidro científico. O seu filho mais velho, também chamado Alfred Charles Cossor juntou-se-lhe em 1875, e juntos produziram tubos de Crookes de alta qualidade não só para William Crookes mas também Oliver Lodge. Em 1902 produziram o primeiro tubo de Braun. O filho mais novo Frank Cossor também se lhes juntou em 1885 e assumiu posteriormente a direção da empresa.

Julius Brückner

Fundou uma empresa em 1870 em Ilmenau na Turingiadedicada à produção de instrumentos científicos.

Daniel Gabriel Fahrenheit(1686-1736)

Do encontro de Fahrenheit com o físico Willen Jacob's Gravesande levou-o a abandonar os negócios e a começar a fabricar termómetros, barómetros, higrómetros e aerómetros, aumentando a precisão destes instrumentos por melhoria das técnicas de fabrico. Inventou o termómetro de álcool em 1709, o de mercúrio em 1714, e a escala de temperaturas (Farenheit) em 1724. Morreu devido a envenenamento por mercúrio.

Daniel Gabriel Fahrenheit(1686-1736)

Daniel Gabriel Fahrenheit(1686-1736)

O termómetro Florentino já tinha sido inventado em Italia cerca de sessenta anos antes, mas as escalas eram arbitrárias, não havendo duas iguais. Os pontos extremos da escala consistiam nas temperaturas correspondestes ao dos dias mais e mais quente de Florença num determinado ano. Fahrenheit percebeu que para obter termómetros reprodutíveis teria de utilizer compostos que cuja alteração era perceptível a determinadas temperaturas. Isaac Newton tinha tido a mesma ideia alguns anos antes, mas não era um fabricante de termómetros.

Jöns Jacob Berzelius (1779-1848)

Foi um talentoso soprador de vidro que construia os seus próprios instrumentos. Inventou inumeras peças de vidro ainda hoje correntemente utilizadas tais como o tubo de ensaio e o funil de separação. Um copo estreito e alto ainda é conhecido por “Berzelius beaker”. Glauber descreveu em 1689 um precursor do funil de separação que foi usado durante cerca de 200 anos até Berzelius ter desenvolvido a sua versão.

Robert Wilhelm Eberhard von Bunsen (1811-1899)

O As2(CH3)4 (Cadet’s fuming liquid) foi o primeiro composto organometálico sintetizado em 1760 por Cadet. Este liquido contém uma mistura de cacodilo e óxido de cacodilo. Foi Berzelius quem criou o termo “kakodyl” (mais tarde “cacodyl”) para o radical dimetilarsinil, (CH3)2As, a partir do grego kakodes (κακοδες) mal-cheiroso.

Robert Wilhelm Eberhard von Bunsen (1811-1899)

Os primeiros estudos sobre este composto foram qualitativos devido não só à inflamibilidade mas também ao terrível cheiro. Foram os estudos de Bunsen, entre 1837-1843, primeiro na Escola Politécnica de Kassel e a partir de 1839 na Universidade de Marburg, publicados em sete artigos que permitiram esclarecer a estrutura deste composto. Como Bunsen era um excepcional experimentalista e um soprador de vidro excelente, planeou e fez o seu material de vidro, o que lhe permitiu concluir que o produto, a que chamou “Alkarsin” (deAlkohol + Arsin) tinha As a substituir o OH de um alcool.

Sir William Crookes (1832-1919)

Sir William Crookes (1832-1919)

Crookes aprendeu a técnica de sopragem de vidro e a fazer instrumentos químicos enquanto estudante do Royal College of Chemistry em Londres e em seguida como assistente de A. W. Hofmann entre 1848 e 1853. Mais tarde como investigador independente passou estas técnicas ao seu assistente Charles Henry Gimingham (1853–90), que rapidamente ultrapassou as do mestre. Ambos melhoraram a bomba de mercúrio, e trabalhando em colaboração com Crookes, Gimingham desenvolveu o radiometro (1875) e seguidamente os aparelhos que permitiram a Crookes explorer os efeitos de “repulsão por radiação”. Produziu ainda tubos especiais para examiner os raios catódicos a diferentes configuraçõews e pressões de gases. Como químico analítico Crookes trabalhou sempre com material de vidro. No fim da carreira começou a interessar-se por material de quartzo capaz de suportar temperaturas bastante mais elevadas, tendo constatado que nestas condições o ar passava através do quartzo sendo a desvitrificação causada pelas soluções de sais de radio.

Alfred Stock (1876-1946)

Stock é conhecido pela sua descoberta dos hidretos de boro (boranos) e o desenvolvimento da sua química. Para o estudo destes compostos voláteis e altamente reativos, Stock desenvolveu um metodologia completamente nova para o seu manuseamento. Sendo um excepcional soprador de vidro, planeou e construiu um elaborado sistema de alto vácuo com válvulas de mercúrio, no qual todas as partes eram soldadas por fusão, e os compostos só estavam em contacto com o mercúrio e o vidro.

Alfred Stock (1876-1946)

Hans Thacher Clarke (1887-1972)

Hans Thacher Clarke, deu importantes contribuições para a química orgânica e bioquímica e foi decisivo no ensino da bioquímica nos Estados Unidos. Também foi um soprador notável a que não terá sido alheio o facto de em jovem ter uma oficina em casa. O seu biografo apelida-o de “mestre soprador” e refere que “a sua bancada e prateleiras estavam atravancadas de material como colunas de destilação, extractors líquido-líquido, aparelhos de filtração que fazia para seu uso”. Um dos seus produtos foi a chamada “keten lamp” “lampada de ceteno”.

Hans Thacher Clarke (1887-1972)

Norman T. M. Wilsmore e Stewart no University College, Londres, obtiveram a primeira evidência para a existência de ceteno, por ação de um fio de platina fortemente aquecido em anidrido acético. Em 1909, Wilsmore e Stewart observaram que a condensação expontânea do ceteno conduzia a acetilceteno CH3-CO-CH=CO, descrito como um polímero de ceteno. O ultimo parágrafo da sua comunicação: “Our thanks are due to Mr. H. T. Clarke, who kindly assisted in the carrying out of several of the experiments”.

Avanços Tecnológicos

Avanços Tecnológicos

Conclusões

Esta comunicação foi um especial tributo a todos os sopradores de vidro esquecidos que contribuíram decisivamente para o avanço da Química.

Obrigado pela vossa atenção