O homem primitivo coletava materiais úteis da terra e do mar, das rochas, de estranhas fontes de cheiros, de animais e de plantas, e os utilizava para fabricar seus metais, tecidos, pinturas, corantes, perfumes, vasos e remédios. Como a capacidade de produzir substâncias puras apareceu muito mais tarde, a qualidade de seus produtos dependia usualmente das peculiaridades da matéria-prima existente em sua região.
O ouro, a prata e o cobre ocorrem como metais na natureza, e sua descoberta remonta a tempos perdidos na história. Embora todos os três fossem valorizados pelo homem antigo, cedo deve ter-se tornado aparente que o cobre era o mais útil dos metais para a fabricação de instrumentos práticos. A fabricação do bronze ¾ uma liga de cobre e estanho ¾ não ocorreu senão muito mais tarde, talvez por volta de 1500 a.C. Embora o cobre comum seja mole, torna-se muito mais duro depois de trabalhado a frio, com o martelamento e o curvamento envolvidos na fabricação de um instrumento com o metal frio. O uso do cobre nativo marca o início de todas as culturas metálicas no progresso humano em direção à civilização.
Muito mais tarde, o homem aprendeu a fundir o útil metal vermelho, partindo de seus minérios. Podemos apenas especular sobre uma descoberta acidental do processo. O carbonato de cobre, de cor verde, chamado malaquita, foi usado no Egito antigo como cosmético. Se um pedaço de malaquita tivesse caído nas brasas do carvão de um fogo em extinção, logo apareceriam alguns pingos de cobre. A malaquita é transformada em óxido de cobre pelo calor, este, por sua vez, é reduzido a cobre puro quando calcinado juntamente com o carvão. A remoção do oxigênio de uma substância é chamada de redução, possivelmente o primeiro processo químico aprendido pelo homem.
Embora o ferro não seja encontrado em estado nativo, o homem familiarizou-se com ele na forma de fragmentos meteóricos provenientes do espaço exterior. Durante longo tempo, o ferro foi mais apreciado que o ouro, porque era mais escasso e muito mais útil. Pequenas pedras de ferro meteórico foram usadas no Egito como jóias, anteriormente a 3400 a.C. A separação do metal do seu minério parece ter sido conseguida pelos hindus, cerca de 2000 a.C.
Uma grande quantidade de minérios, como a hematita, são ricos em ferro combinado com o oxigênio. Assim, a extração do ferro deve ter sido realizada por analogia com a fundição do cobre. O estanho utilizado para fabricar o bronze também pode ser obtido dos seus minérios comuns, com a remoção do oxigênio. Assim, a metalurgia dos primeiros tempos começou com a redução dos minérios, agora chamados óxidos ou carbonatos, calcinando-os juntamente com o carvão, em uma câmara fechada.
Entretanto, muitos minérios não cedem ao processo de redução isoladamente. Os minérios que chamamos de sulfetos ¾ combinações de um metal com o elemento enxofre ¾ requerem primeiramente um outro processo. Alguns desses minérios podem ser reduzidos ao metal se forem calcinados previamente no ar. Chamamos a esse processo de oxidação, ou seja, adição de oxigênio a uma substância. Deve ter sido logo observado que a oxidação é facilitada se o minério quente for continuamente suprido de ar fresco. Apareceram então os foles, e com eles vieram os primeiros altos-fornos toscos. Deve também ter sido observado que certos minérios de ferro, que continham calcários, formam uma massa fundida com mais facilidade.
Estas artes eram praticadas há milhares de anos atrás, mas sua verdadeira natureza permaneceu um mistério, até o século IX.
A Alquimia
Muito antes da era cristã, os egípcios tinham adquirido grande habilidade na extração e no trabalho dos metais. Tinham-se também tornado peritos na coloração da superfície dos metais e na preparação das ligas que imitavam a aparência do ouro e da prata. Em Alexandria, tal conhecimento foi combinado com a astrologia e a magia dos babilônios e com a filosofia dos gregos. De Alexandria, esta fusão de conhecimento, especulação e misticismo passou-se para a Síria e a Pérsia e mais tarde, no século VII, para a Arábia. Os árabes tomaram a palavra grega chemeia, que se referia à imitação do ouro e da prata, deram-lhe o artigo árabe al como prefixo, e nos legaram a palavra alquimia.
As premissas fundamentais da alquimia são as seguintes:
1. Toda matéria é composta de uma mistura de terra, ar, água e fogo, em proporções
variáveis.
2. O ouro é o mais nobre e mais puro dos metais, seguido pela prata.
3. Qualquer metal pode ser transformado em outro, por um processo chamado
transmutação, que consiste em modificar as proporções dos quatro elementos básicos.
Os alquimistas acreditavam que a transmutação de um metal básico em ouro podia ser conseguida com o uso de uma substância indefinida chamada pedra filosofal. Acreditavam também em um elixir da vida e em uma panacéia. O primeiro prolongaria a vida indefinidamente, e o último curaria todos os males.
Tais objetivos da alquimia eram tão reais para os alquimistas árabes como é hoje a síntese de uma nova droga ou fibra para o químico moderno. Mas não devemos pensar na alquimia simplesmente como uma massa de superstições fantásticas. Os alquimistas têm sido caluniados por avaliações superficiais dos seus feitos. Se deixarmos de lado o misticismo e o charlatanismo inevitáveis, há muita coisa de valor que pode ser encontrada na alquimia dos árabes. Sua contribuição ¾ e ela foi realmente indispensável ¾ foram as tentativas de todas as possíveis combinações das substâncias conhecidas, durante muitos séculos; a rejeição das que não interagiam, e o registro lento e metódico de todas as receitas que o faziam. Sem essa paciente pesquisa ¾ não considerando seus motivos ¾ a Química não se teria transformado em uma Ciência.
Uma receita típica da alquimia foi aquela dada, para o esmaltamento de louças por Jabir (cerca de 760-815), alquimista árabe que se tornou conhecido dos europeus como Geber.
O maior dos alquimistas árabes foi Rhazes (865-925), cujo nome significa "homem de Ray", uma cidade da Pérsia. Um de seus livros descreve o equipamento de um laboratório. Suas sugestões incluem, entre outras coisas, as seguintes:
| Forno fole cadinhos alambiques conchas | tenazes tesourões tachos balanças pesos | frascos vidros caldeirões fogões filtros | estufas fornalhas funis pratos banheiras etc. |
Um laboratório assim equipado é pouco mais do que o covil de uma bruxa.
Rhazes conhecia muitos compostos químicos, incluindo possivelmente os ácidos sulfúrico e nítrico. Ele foi também o primeiro a classificar a matéria como animal, vegetal ou mineral.
Classificou esta última em seis subclasses:
(1) espíritos, como o mercúrio ou o enxofre, que desaparecem ou se queimam, quando
aquecidos ;
(2) sete metais;
(3) seis bóraces, inclusive o nosso atual bórax;
(4) onze sais, inclusive o sal marítimo, a cal, a potassa e alguns dos nossos álcalis;
(5) treze pedras, incluindo a malaquita (óxido de cobre), a hematita (óxido de ferro), a gipsita
(sulfato de cálcio) e o alúmen; e
(6) seis vitríolos, certos compostos de um metal, enxofre e oxigênio, tendo uma aparência
vitrificada.
Os alquimistas mouros que se seguiram fizeram novos avanços na classificação dos químicos. Fizeram o reconhecimento das soluções de ácidos, sais e álcalis, de acordo com seu efeito sobre os corantes vegetais que eram usados nos tecidos. Um desses corantes era chamado de tornassol, perfeitamente familiar, hoje em dia, a todos os estudantes de Química. O papel de tornassol torna-se vermelho quando mergulhado em um ácido, ou azul, quando mergulhado em uma solução de um álcali (nossas bases, como a barrela ou a cal viva). Os alquimistas mouros também deram as fórmulas dos três ácidos mais importantes da indústria moderna: nítrico, sulfúrico e clorídrico. Note-se o valor científico da alquimia.
Estes eram obtidos pela destilação dos vapores formados quando vários sais eram aquecidos.
No século VI, a liderança da alquimia passou do Islã para a Europa. Ali ela adquiriu um objetivo mais nobre sob a influência de um médico suíço, Aureolus Philippus Theophrastus Bombastus von Hohenheim, também conhecido por Paracelso (1493-1541). Ele desviou seus seguidores da obcecação da fabricação do ouro, "a arte falsa e perniciosa da alquimia", para o estudo dos medicamentos. Ensinou que o verdadeiro objetivo da alquimia devia ser a cura dos males humanos e das doenças, através do estudo e desenvolvimento de novas drogas. Suas idéias inauguraram uma nova era na Química, conhecida como iatroquímica ou química médica. Este novo campo atuou como uma ponte entre a alquimia e os primórdios da ciência exata da Química no século VII.
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