Acido solforico

Se vi capitasse di naufragare su un'isola deserta, vi verrebbe mai in mente di darvi da fare per avere dell'acido solforico? Eppure Jules Verne, in "L'isola misteriosa", descrive minutamente come verrà prodotto dai suoi cinque naufraghi (più il cane), guidati dal magnifico ingegnere Cyrus Smith. Nell'isola misteriosa c'è di tutto, animali, vegetali, materie prime, perfino troppo; lo scopo del lavoro che state per leggere è rendere abitabile una grande caverna vicina a un lago. Jules Verne, per L'isola misteriosa, deve aver letto una gran quantità di libri di chimica e di manuali per ingegneri; queste pagine ne sono solo una piccola parte, nella prima metà quasi tutto il libro è così. Un suggerimento per gli insegnanti di chimica è proporre questo testo come compito in classe, o come spunto per una tesina. Anche solo limitandosi a trascrivere le reazioni chimiche qui accennate, c'è da lavorare parecchio.

Si rendeva pertanto indispensabile fabbricare una sostanza esplosiva che potesse spaccare una larga breccia in un altro punto della riva granitica del lago. Ecco quello che si proponeva Cyrus valendosi dei minerali che abbondavano nell'isola. (...) Nab e Pencroff furono incaricati di estrarre il grasso dalla carne del dugongo, e di e di conservarne la carne, destinata all'alimentazione della colonia; e i due si avviarono senza indugio verso il lago. Qualche minuto dopo, Cyrus, Spilett e Harbert, tirandosi dietro il graticcio, risalivano il fiume e si dirigevano verso il giacimento di carbone dove Cyrus aveva visto in abbondanza le piriti schistose delle quali aveva trovato, durante la prima esplorazione, alcuni esemplari. Per tutto quel giorno si cercarono piriti che furono caricate sul graticcio e trasportate, in numerosi viaggi, alla Camminata. Quando venne la notte, ve n'erano adunate alla grotta alcune tonnellate. L'indomani, 8 maggio, l'ingegnere cominciò le sue manipolazioni.

Quelle piriti schistose erano composte principalmente di carbone, di silicio, d'alluminio e, in abbondanza, di solfuro di ferro; bisognava isolare quest'ultimo e trasformarlo in solfato il più rapidamente possibile; dal solfato, si sarebbe estratto l'acido solforico. Era lo scopo da raggiungere, perché l'acido solforico è uno degli elementi più utilizzati e l'importanza industriale di una nazione può misurarsi dal consumo che fa di acido solforico. Questo acido doveva poi essere più tardi di una grandissima utilità ai coloni per fabbricare delle candele, per conciare le pelli, e così via, ma in quel momento un altro era lo scopo che si prefiggeva Cyrus. Egli scelse, dietro la Camminata, un luogo dove il terreno fosse accuratamente eguale e liscio; su quel suolo collocò un mucchio di legna tagliata, e sopra dei pezzi di pirite schistosa appoggiati gli uni contro gli altri; sopra vi stese uno strato di altre piriti, ma frantumate e ridotte non più grosse di una noce. Ciò fatto, pose fuoco sul rogo e presto le fiamme raggiunsero le piriti che si incendiarono subito essendo composte anche di carbone e di zolfo. A questo punto, altri strati di grosse piriti furono collocate sul rogo così da formare un grosso mucchio, chiuso tutto all'intorno da terriccio, con qualche spiraglio qua e là per lasciarvi circolare l'aria. Perché la trasformazione dal solfuro di ferro in solfato di ferro e d'alluminio in solfato di alluminio fosse condotta a termine, non ci vollero meno di dieci giorni. Nel frattempo Cyrus faceva compiere altre operazioni.

Nab e Pencroff avevano tolto tutto il grasso dalla carne del dugongo, che era stato raccolto in alcune grandi anfore di terra. Si trattava di isolarne uno degli elementi costitutivi, la glicerina, saponificandola. Per ottenere questo, bastava trattarla con la soda o la calce: e difatti l'una o l'altra di queste sostanze, dopo aver attaccato il grasso, formerebbero un sapone isolando la glicerina: ed era proprio questa glicerina che l'ingegnere voleva utilizzare. La calce non gli mancava, come s'è visto; ma usando la calce, non si sarebbe avuto che del sapone calcare, insolubile, e perciò inutile; mentre usando la soda si sarebbe ottenuto del sapone solubile che poteva essere usato dai coloni per la pulizia. Da uomo pratico qual era, Cyrus doveva allora cercare di avere della soda. Era difficile?

No; perché sulla costa abbondavano quelle piante marine che producevano fuchi e grasso vegetale. Se ne raccolsero in grande quantità, si fecero seccare e quindi bruciare in fosse, all'aria. Per parecchi giorni durò questo rogo, e le fiamme vennero continuamente alimentate così che perfino le ceneri ottenute si fondevano e si otteneva una massa compatta, grigiastra, conosciuta sotto il nome di soda naturale. Con questa soda, fu trattato il grasso di dugongo, e l'ingegnere ottenne da una parte il sapone solubile dall'altra quella sostanza neutra chiamata glicerina.

Ma non bastava ancora: occorreva, per il fine che si proponeva Cyrus, un'altra sostanza, l'azotato di potassa, più conosciuto sotto il nome di salnitro. Si sarebbe potuto ottenere trattando il carbonato di potassa, che si estrae dalle ceneri dei vegetali, con l‘acido nitrico; ma l'acido nitrico mancava; ed era proprio quest‘acido che Cyrus voleva ottenere. Era, insomma, una specie di circolo vizioso; e Cyrus non sarebbe riuscito a cavarsela, se la natura non gli fosse venuta in soccorso fornendogli quel salnitro senz'altra difficoltà se non quella del raccoglierlo. Harbert infatti ne scoprì un intero giacimento ai piedi del monte Franklin, nella parte settentrionale dell‘isola, e non ci fu che da purificare questo sale. Tutte queste operazioni durarono otto giorni, ed erano finite prima che fosse condotta a termine la trasformazione del solfuro in solfato di ferro. Nei giorni che seguirono i coloni fabbricarono delle pentole refrattarie in argilla plastica e un forno di mattoni disposti in modo speciale perché servisse alla distillazione del solfato di ferro. Tutto questo fu terminato verso il 18 maggio (...)

Quando il mucchio di piriti fu interamente ridotto dal fuoco, il risultato di quell'operazione, consistente in solfato di ferro, solfato di alluminio, silicio e residuati di carbone e cenere, venne depositato in un grande bacile d'acqua. Si mescolò a lungo quel miscuglio, si lasciò depositare, e si ottenne un liquido chiaro, contenente disciolti i due solfati, poiché le altre materie, insolubili, erano rimaste allo stato solido. Poi, il liquido così ottenuto essendosi vaporizzato in parte, i cristalli di solfuro di ferro vennero a depositarsi sul fondo. Cyrus venne così in possesso di una forte quantità di questi cristalli di solfato di ferro dai quali si doveva adesso estrarre l'acido solforico.

Senza ricorrere a difficili e complicate operazioni, l'ingegnere pensò di calcinare dentro un vaso chiuso quei cristalli così che l'acido solforico si distillasse in vapori che, per condensazione, avrebbero poi prodotto l'acido richiesto. A far questo servirono le pentole refrattarie che erano state fabbricate, e il forno il cui calore doveva distillare l'acido solforico in parola. (...)

Ma per quale motivo egli desiderava avere l'acido solforico senza indugio? Semplicemente per estrarre l'acido nitrico, e questo gli riuscì facile perché l'acido solforico, attaccato dal salnitro, gli diede per distillazione quello azotico. Quello però che i suoi compagni ignoravano era perché mai volesse avere dell'acido azotico. (...) 

Cyrus saponificò, con la la calce, il grasso e ne ottenne una specie di sapone calcareo che l'acido solforico subito decompose nei suoi acidi fondamentali, facendo precipitare la calce allo stato di solfato. Dei tre acidi risultanti quello oleico, essendo liquido, venne agevolmente cacciato dalla miscela; gli altri due, e cioè l'acido margarico e quello stearico, formavano proprio quella sostanza che doveva servire a fare le candele. L'operazione non duro più di ventiquattro ore. Gli stoppini furono fatti con delle libre vegetali sottilissime, e poco dopo le candele erano pronte. Naturalmente, non erano né candide né perfettamente lisce: erano state confezionate a mano; ma servivano perfettamente allo scopo.
Jules Verne, L'isola misteriosa, parte prima capitolo XX;  traduttore non indicato, ed. Crescere 2018
 

(la mappa dell'isola misteriosa viene da wikipedia, il cartello segnaletico da un catalogo per le industrie chimiche)