Joseph Priestley

La chimica dei gas

Dopo il suo ritorno al ministero alla Mill Hill Chapel, Leeds, nel 1767, Priestley iniziò intense indagini sperimentali sulla chimica. Tra il 1772 e il 1790, pubblicò sei volumi di Experiments and Observations on Different Kinds of Air e più di una dozzina di articoli nelle Philosophical Transactions della Royal Society, descrivendo i suoi esperimenti sui gas, o “arie”, come venivano chiamati allora. I chimici pneumatici britannici avevano precedentemente identificato tre tipi di gas: aria, anidride carbonica (aria fissa) e idrogeno (aria infiammabile). Priestley incorporò una spiegazione della chimica di questi gas nella teoria del flogisto, secondo la quale le sostanze combustibili rilasciavano flogisto (un “principio di infiammabilità” immateriale) durante la combustione.

Priestley ha scoperto 10 nuovi gas: ossido di azoto (aria nitrosa), diossido di azoto (vapore rosso nitroso), protossido di azoto (aria nitrosa infiammabile, più tardi chiamato “gas esilarante”), cloruro di idrogeno (aria acida marina), ammoniaca (aria alcalina), biossido di zolfo (aria acida vetriolica), tetrafluoruro di silicio (aria acida fluorurata), azoto (aria flogistica), ossigeno (aria deflogistica, indipendentemente codiscusso da Carl Wilhelm Scheele), e un gas successivamente identificato come monossido di carbonio. Il successo sperimentale di Priestley derivava principalmente dalla sua capacità di progettare apparecchi ingegnosi e dalla sua abilità nella loro manipolazione. Ha guadagnato particolare fama per un trogolo pneumatico migliorato in cui, raccogliendo i gas sul mercurio invece che in acqua, è stato in grado di isolare ed esaminare i gas che erano solubili in acqua. Per il suo lavoro sui gas, Priestley ricevette la prestigiosa medaglia Copley della Royal Society nel 1773.

Lo stesso anno Priestley si trasferì a Calne, Wiltshire, dove servì come bibliotecario e tutore di William Petty, conte di Shelburne, e della sua famiglia. Qui cercò e ottenne ulteriori prove a sostegno della sua nuova fede in un Dio benevolo piuttosto che nel Dio vendicativo della sua gioventù calvinista. Contemplando i processi di vegetazione e l'”agitazione” di mari e laghi, Priestley immaginò i mezzi con cui una natura benevola ripristinava l'”aria comune” che era stata “viziata e diminuita” da processi “nocivi” come la combustione e la respirazione. Oltre a rafforzare le sue vedute spirituali, queste osservazioni informarono gli esperimenti di fotosintesi eseguiti dai suoi contemporanei, il medico olandese Jan Ingenhousz e il sacerdote e naturalista svizzero Jean Senebier.

Priestley considerava le sue attività scientifiche coerenti con gli interessi commerciali e imprenditoriali dei dissidenti inglesi. Abbracciò l’argomento dello statista e filosofo naturale del XVII secolo Francis Bacon, secondo cui il progresso sociale richiedeva lo sviluppo di un commercio basato sulla scienza. Questa visione fu rafforzata quando si trasferì per diventare predicatore alla New Meeting House di Birmingham nel 1780 e divenne membro della Lunar Society, un gruppo elitario di gentiluomini locali, dissidenti e industriali (tra cui Josiah Wedgwood, Erasmus Darwin, James Watt e Matthew Boulton), che applicava i principi della scienza e della tecnologia per risolvere i problemi della vita urbana del XVIII secolo. Di fronte alla moltitudine di malattie che affliggevano le crescenti popolazioni nelle città e nelle installazioni militari, Priestley progettò un apparecchio che produceva acqua gassata, una miscela che pensava potesse fornire un beneficio medico ai malati di scorbuto e di febbri varie. Anche se alla fine si dimostrò inefficace nel trattamento di questi disturbi, il “gasogene” che impiegava questa tecnica rese poi possibile l’industria dell’acqua gassata. Priestley progettò anche l'”eudiometro”, che fu usato nel movimento generale per la riforma sanitaria e la progettazione urbana per misurare la “purezza” (contenuto di ossigeno) dell’aria atmosferica. L’interesse contemporaneo per la medicina pneumatica culminò nella breve esistenza della Pneumatic Institution, che il medico e chimico Thomas Beddoes fondò a Bristol nel 1798 per accertare gli effetti di diverse “arie” su una varietà di disturbi comuni.