Chi gli ha dato il nome? Beckman.

a cura di Giorgio Nebbia

Quando sono entrato in un laboratorio di chimica mi hanno messo in uno stanzino, una “camera scura” con le pareti annerite, a misurare il colore di alcune soluzioni per risalire alla concentrazione di non so quale sostanza. Mi dissero che ciò era possibile grazie alla legge di Lambert-Beer secondo cui, in molte soluzioni, il rapporto fra la quantità di luce assorbita da un campione colorato, rispetto a quella assorbita dal solvente, era proporzionale alla concentrazione della sostanza disciolta e alla lunghezza del cammino ottico percorso dalla luce. Ho poi imparato che stavo misurando l’assorbanza (noi la si chiamava impropriamente coefficiente di estinzione), una grandezza uguale al logaritmo in base dieci del rapporto fra la luce trasmessa attraverso il solvente T0 rispetto a quella trasmessa attraverso la soluzione T1, entrambi osservati attraverso uno spessore di 1 cm, e che si esprimeva in cm2.g-1. Tale rapporto dipendeva dalla lunghezza d’onda e si misurava con due ingegnosi strumenti, uno chiamato fotometro di Pulfrich e l’altro chiamato Leifo, o Leitz photometer, entrambi fabbricati in Germania, l’unico paese con cui c’erano stati rapporti durante gli anni bui del fascismo e della guerra (sto parlando della II guerra mondiale 1939-1945), appena finiti.

Solo più tardi ho imparato che “la legge” era stata descritta da Johann Heinrich Lambert (1728-1777), matematico, fisico e astronomo tedesco, autore di un trattato intitolato “Photometrie”, pubblicato nel 1760, e dal fisico tedesco August Beer (1825-1863), e che l’inventore del fotometro di Pulfrich era un certo Carl Pulfrich (1858-1927), tedesco anche lui, un ottico che aveva lavorato, negli anni Ottanta dell’Ottocento, per la celebre società Carl Zeiss di Jena; Pulfrich aveva anche scoperto l’effetto stereoscopico e aveva costruito il suo fotometro per conto di Ostwald, nel 1923. Quanto poi al Leifo, prodotto dal 1933 dalla ditta Leitz di Wetzlar, si trattava di un fotometro a filtri, molto elegante, verniciato di nero, con un ingegnoso sistema ottico basato su prismi di Nicol, quelli inventati nel 1828 dal geologo e fisico scozzese William Nicol (1770-1851). Quanta gente per un giovanotto di venti anni in quei tre metri quadrati di stanzina buia.

Con quegli apparecchi si misurava l’assorbimento con radiazione visibile, emanata da una lampada a incandescenza e filtrata con filtri di vetro che lasciavano passare una radiazione più o meno monocromatica.

Nel frattempo, in quegli anni di entusiasmo dopo la Liberazione, cominciavano ad arrivare le riviste americane che leggevamo avidamente, invidiando quei nostri colleghi chimici che dall’altra parte dell’Oceano, potevano misurare l’assorbimento nel visibile e nell’ultravioletto con un apparecchio apparentemente favoloso,”il beckman”. Ci fu promesso che ne avremmo avuto uno anche noi nell’ambito del piano Marshall con cui gli Stati Uniti aiutavano la ripresa nei paesi devastati dalla guerra e nello stesso tempo finanziavano la loro fiorente industria. Ricordo quando il “beckman” arrivò, in una solida cassa di legno, un parallelelepipedo di colore nero, circa lungo una settantina di centimetri e con una sezione quadrata di una ventina di centimetri di lato. Non ho bisogno di descriverlo perché molti dei lettori forse l’hanno conosciuto e usato; i più giovani forse l’hanno visto in qualche cantina. La produzione cessò nel 1976 e fu seguita da spettrofotometri con circuiti elettronici.

beckman

Lo spettrofotometro Beckman DU, V-UV, aveva due lampade, una per il visibile e l’altra per l’ultravioletto, la luce veniva riflessa e avviata verso un prisma di quarzo e le radiazioni di diverse lunghezza d’onda venivano selezionate passando attraverso una sottile finestra regolata con una vite a mano. La radiazione monocromatica veniva avviata su una vaschetta con pareti di quarzo, dello spessore ottico di 1 centimetro, montata su una slittina, che ne conteneva quattro. Si poteva così far passare davanti alla luce monocromatica successivamente il solvente e il campione da analizzare. La radiazione filtrata veniva raccolta da un fotomoltiplicatore; tutti i circuiti erano governati da valvole termoioniche. Era così possibile misurare l’assorbimento alle varie lunghezze d’onda, dall’ultravioletto a 220 nm fino all’infrarosso vicino di 800 nm. I valori dell’assorbanza erano letti uno per uno e scritti a mano su un quaderno e poi a mano si tracciavano le curve su carta millimetrata. Chiedo scusa per questi ricordi che sembrano fanciulleschi ai colleghi che sono nati usando raffinate strumentazione elettroniche.

Ricordo “il beckman” come uno strumento straordinario (il primo che io ricordi con le viti magnetizzate che potevano essere recuperate con il cacciavite, anche se finivano in un intrico di fili e valvole) e l’ho ammirato ancora di più quando ho conosciuto la storia dell’inventore, Arnold O. Beckman, una tipica storia dell’America della prima metà del secolo ventesimo. Beckman era nato a Cullom, nell’Illinois, nella provincia americana, nel 1900, si era laureato nell’Università dell’Illinois e poi era passato nel California Institute of Technology. Da li era passato a New York dove era stato assunto dalla società telefonica Bell. Nel 1928 tornò al CalTech in California a insegnare chimica ripromettendosi però un futuro di consulente industriale e di imprenditore.

Il caso aiuta la mente preparata, come dice Pasteur, e per Beckman il caso fu offerto da un conoscente che vendeva succo di limone; il succo si alterava in certe condizioni di acidità e Beckman costruì per lui un pHmetro di precisioni che consentiva un controllo rapido della produzione. Per vendere il pHmetro Beckman creò la ditta National Technical Laboratories. Le cose andarono bene ma il grande successo arrivò con la produzione degli spettrofotometri; alla fine degli anni gli unici fotometri il commercio erano il Cenco e il Coleman che permettevano soltanto analisi nel visibile. Con la collaborazione di Howard Cary (1908-1991)(che successivamente fondò la Applied Physics Corporation per la produzione degli  spettrofotometri Cary), Beckman mise a punto un primo spettrofotometro chiamato “8”, perfezionato poi nel modello C e infine nel modello DU che è stato prodotto inalterato dal 1941 al 1976. Beckman costituì la Beckman Instrument Company che produceva, oltre al pHmetro e agli spettrofotometri (alla serie DU seguirono altri con circuiti elettronici e stampanti), centrifughe e molte altre apparecchiature per la ricerca chimica e biomedica.

Arnold Beckman diventò ricchissimo, creò una fondazione intestata a Arnold e Mabel (il nome della moglie) Beckman, finanziò ricerche in varie università e fondò una associazione Chem Heritage per la storia della chimica e la conservazione e archiviazione di documenti e libri rari: http://www.chemheritage.org/ Arnold Beckman morì in California nel 2004 a 104 anni. Un interessante protagonista nel ventesimo secolo.

4 thoughts on “Chi gli ha dato il nome? Beckman.

  1. Interessante anche questa storia: ringrazio Giorgio Nebbia. A beneficio dei meno giovani, che per la misura dell’abbassamento crioscopico hanno usato a lungo il classico e geniale (ma scomodo!) termometro di Beckmann perché non esistevano ancora quelli digitali, aggiungo che il suo inventore è una persona diversa dal Beckman presentatoci da Nebbia: ha due n nel cognome ed è un chimico tedesco vissuto a cavallo fra Ottocento e Novecento (http://en.wikipedia.org/wiki/Beckmann_thermometer).

  2. Fernando Tateo – UniMi
    Anche io ho usato quello spettrofotometro. Ero allora nei Laboratori Chimici delle Dogane di Milano e quando passai in UniMi desiderai tanto di poterlo avere ancora….era perfetto.
    Sapevo che il Beckman aveva avuto grandi difficoltà per convincere qualcuno a produrre il pHmetro, si che dovette creare un’azienda propria per produrlo. Non gli si credeva. E’ vero?

  3. Pingback: Noterelle di economia circolare 2: l’ARAR | il blog della SCI

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...