Biografias

Henri Sainte-Claire Deville

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Henri Deville, cuyo nombre completo era Henri Étienne Sainte-Claire Deville, nació el 11 de marzo de 1818 en Saint-Thomas (Archipiélago de las Antillas) y falleció el 1 de julio de 1881 en Boulogne-sur-Seine. Fue un químico francés conocido principalmente por sus trabajos sobre el aluminio. Fue enterrado en el cementerio del Père-Lachaise.

Henri Sainte-Claire Deville. Químico francés
Henri Sainte-Claire Deville. Químico francés

Biografía

Henri Deville nació en las Antillas, en la isla de Saint-Thomas, que en ese momento era una posesión de Dinamarca. Su padre, quien conservó su nacionalidad francesa, era armador y cónsul de Francia. Su familia era originaria de la región francesa de Périgord. Su hermano Charles, que se convirtió en geólogo, es conocido por sus trabajos sobre los volcanes.


La familia de Henri Deville regresó a Francia en 1824. Después de estudiar en el colegio Sainte-Barbe como interno, comenzó sus estudios de medicina, pero también se apasionó por la química al asistir a las clases del químico Louis Jacques Thénard en la Facultad de Ciencias de París. Finalmente, obtuvo dos doctorados, uno en medicina y otro en ciencias en 1844. Creó su primer laboratorio en un desván y se interesó especialmente en la trementina, que sería el tema de su tesis, y en la Bálsamo de Tolú. Descubrió el tolueno en 1841.

En 1844, fue encargado de organizar la recién creada Facultad de Ciencias de Besançon, donde fue nombrado profesor de química y decano. Permaneció seis años en Besançon; en 1845, fue elegido miembro titular de la Academia de Ciencias, Bellas Letras y Artes de Besançon. Desarrolló un nuevo método de análisis para analizar el agua del río Doubs. Aisló el ácido nítrico anhidro al hacer pasar cloro sobre nitrato de plata. Este descubrimiento le valió su primera fama en la comunidad científica europea.

En 1851, a la edad de 33 años, fue nombrado profesor de química en la Escuela Normal Superior de París.

Cultivó sus relaciones abriendo su laboratorio los domingos por la tarde a celebridades científicas (como Louis Pasteur), literarias (como Renan) y políticas (como Thiers).

Henri Sainte-Claire Deville, junto con Balard y Wurtz
Henri Sainte-Claire Deville, junto con Balard y Wurtz

Trabajando en sustancias que se suponía que eran muy estables, como el agua y el dióxido de carbono, destacó la noción de reversibilidad y equilibrio químico. Sus investigaciones sobre la disociación fueron retomadas y desarrolladas por sus discípulos: Henri Debray, Louis Joseph Troost, Paul Hautefeuille, Alfred Ditte. En 1864, impartió conferencias sobre este tema llamadas «lecciones de química» en la Sociedad Química de París.

A partir de 1852, fue nombrado profesor suplente de química y en 1867 se convirtió en profesor titular de química en la Facultad de Ciencias de París, sucediendo a Dumas. Desde 1875 hasta su muerte, fue reemplazado por Henri Debray, y Louis Joseph Troost fue su sucesor.

Carrera científica de Deville

Aluminio

Desde su llegada a la École normale, buscó determinar las propiedades del silicio, el magnesio y el aluminio.

Para producir aluminio, retomó los experimentos de Friedrich Wöhler, quien solo había logrado producir algunas escamas de aluminio en medio de muchas impurezas. Para reducir el óxido de aluminio, a diferencia de Wöhler, reemplazó el potasio por sodio. Tuvo éxito en la producción de los primeros lingotes de aluminio. La producción química de aluminio nació. En 1854, hizo una primera comunicación sobre este tema ante la Academia de Ciencias, pero no consideró necesario patentar su proceso de fabricación.

En 1859, publicó un libro sobre el aluminio en el que previó el futuro uso de este metal: «El aluminio es susceptible de convertirse en un metal común». Entre otras propiedades, determinó su conductividad eléctrica: «La determinación de la conductividad eléctrica se realizó mediante el aparato de Mr. Wheatstone, buscando las dimensiones de un hilo de clavicordio y un hilo de aluminio que presentaran la misma resistencia eléctrica al paso de la electricidad».

En 1854, Henri Sainte-Claire Deville realizó la primera producción industrial de aluminio en una fábrica en Javel, París. Los trabajos fueron financiados por el emperador Napoleón III. Los primeros lingotes se utilizaron para la Exposición Universal de 1855.

En 1856, la fábrica se trasladó al barrio de la Glacière y en 1857 a Nanterre. En 1859, esta fábrica produciría 500 kg de aluminio, destinado principalmente a la joyería. En 1860, después de recibir un informe al respecto del ingeniero de minas Gustave Noblemaire, tuvo la intuición de elegir la bauxita como mineral para producir la alúmina necesaria para la producción de aluminio, en lugar de la criolita de Islandia, que era costosa. Desarrolló el llamado proceso Deville para extraer la alúmina del mineral.

Trabajó en cuestiones periféricas a la producción de aluminio y desarrolló un método de producción de sodio, una materia prima que necesitaba. Como resultado de su trabajo, el costo de producción de este metal se redujo de 1000 F a 10 F por kg.

El proceso químico de Sainte-Claire Deville se desarrolló hasta 1886, año en que Paul Héroult y Charles Martin Hall descubrieron el proceso electrolítico para la producción de aluminio. En 1854, Sainte-Claire Deville había considerado un método electrolítico, pero las cinco pilas que utilizaba no podían proporcionar la intensidad necesaria. Henri Moissan, Premio Nobel de Química en 1906, dijo: «Deville esperaba el descubrimiento de Gramme».

Aceites y petróleo

Con el descubrimiento de los yacimientos de petróleo en América del Norte hacia 1860 y el auge industrial de la segunda mitad del siglo XIX, los aceites desempeñaron un papel importante como nuevo combustible tanto en la industria como en las aplicaciones de calefacción doméstica.

Sainte-Claire Deville se informó sobre el comercio y la industria del petróleo y observó que las características de los productos del petróleo aún no se habían determinado, por lo que reunió cuarenta y un ejemplos de productos petrolíferos de diversas fuentes y comunicó sus resultados a la Academia de Ciencias. Determinó su composición: carbono, hidrógeno y una pequeña cantidad de oxígeno, así como su poder calorífico, definido como la cantidad de calor que puede proporcionar al quemar 1 kg de aceite.

Con la ayuda de Audouin, implementó un dispositivo en el que se quemaba petróleo, y se llevaron a cabo experimentos en el yate imperial, el Puebla, en marzo y abril de 1868. Los resultados obtenidos con aceite de hulla concordaron con los obtenidos en el laboratorio de Deville.

Utilizó nuevos calorímetros y la Compañía de Iluminación y Calefacción de Gas de París repitió a diario a gran escala, con aceites pesados obtenidos por destilación del carbón, los experimentos realizados en el laboratorio para verificar el poder calorífico. Sainte-Claire Deville trabajó en la aplicación industrial de aceites minerales para calentar máquinas. Esta aplicación fue de gran utilidad para los industriales parisinos durante el sitio de París en 1871, donde se utilizaron 6,000 toneladas de aceite de alquitrán proveniente de la planta de gas de La Villette.

Con Dieudonné, Sainte-Claire Deville investigó la aplicación industrial de los aceites para la tracción de locomotoras, y explicó que esta nueva aplicación era totalmente diferente de la anterior: para una locomotora, existe una fuerza de tracción considerable y la máquina está sometida continuamente a vibraciones. Desarrollaron una nueva caldera adaptada a una locomotora que arrastraba vagones. Se realizaron pruebas entre Epernay y Reims y entre Epernay y Bar por la Compagnie des Chemins de fer de l’Est, de la cual Deville era miembro del consejo de administración. El Emperador utilizó este medio de transporte el 3 de septiembre de 1868 para ir al campamento de Châlons.

Sainte-Claire Deville destacó los dos peligros resultantes de la volatilidad y la considerable expansión de los aceites para su conservación y transporte. Los resultados obtenidos por Sainte-Claire Deville tuvieron una difusión duradera gracias al artículo de Troost sobre el petróleo en el Dictionnaire de Chimie Pure et Appliquée publicado en 1873 por Wurtz.

Los metales de la mina de platino

A diferencia de su trabajo sobre el aluminio, los relacionados con los metales de la mina de platino ocuparon a Sainte-Claire Deville hasta su fallecimiento, ya que eran difíciles y peligrosos.

Desde 1854, Jacobi trajo a los laboratorios de Sainte-Claire Deville pepitas de platino del Ural, así como platino desmonetizado. Sainte-Claire Deville y Debray separaron los distintos metales que componen la mina de platino, como el platino, el rodio, el paladio, el iridio, el osmio y el rutenio. En varios trabajos presentados ante la Academia de Ciencias, detallaron los resultados obtenidos.

En 1859, Pelouze presentó a la Academia medallas de aleación de platino e iridio fundidas utilizando los métodos de Deville y Debray realizadas en la École Normale. El 4 de junio de 1860, Sainte-Claire Deville presentó dos lingotes de 25 kilogramos fundidos en el mismo horno y vertidos en un molde de hierro forjado, así como una rueda dentada de platino moldeada en arena de fundición común.

En 1861, se publicó un libro titulado «De la métallurgie du platine et des métaux qui l’accompagnent«, escrito por Sainte-Claire Deville y Debray.

Después del fallecimiento de Henri Sainte-Claire Deville en 1881, Debray presentó una comunicación a la Academia en 1882 sobre los trabajos que habían emprendido juntos.

Prototipos del metro y kilogramo

Estos trabajos permitieron la creación de los prototipos del metro y el kilogramo de 1889. De hecho, las Exposiciones Universales se desarrollaron a partir de 1850, y como los expositores tenían sus propios patrones de medida, resultaba difícil comparar los productos. En la Exposición Universal de París en 1867, se creó un Comité de Pesos y Medidas y Monedas, que solicitó la adopción internacional del sistema métrico, establecido en Francia en 1795.

En 1869, Napoleón III propuso la creación de una Comisión Internacional. La comisión francesa comenzó sus trabajos en noviembre de 1869.

El general Arthur Morin y Henri Sainte-Claire Deville emprendieron estudios preliminares utilizando el metro y el kilogramo de los Archivos, que encontraron en un estado de conservación muy satisfactorio. Discutieron principalmente sobre el tipo de metal a utilizar. Sainte-Claire Deville propuso una aleación de platino e iridio y se ofreció a fabricar una regla de platino iridiado que entregó el 15 de febrero de 1870. Subrayó que habría dificultades para obtener un estándar idéntico al de los Archivos debido a que el mineral de platino contenía entre un 75% y un 95% de platino.

La comisión se reunió del 8 al 13 de agosto de 1870 en París, pero la Guerra Franco-Prusiana había comenzado el 19 de julio y la comisión se disolvió después de crear un Comité de Investigaciones Preparatorias encargado de realizar estudios con el metro y el kilogramo.

Convención del metro

Una conferencia diplomática se celebró en París del 1 de marzo al 20 de mayo de 1875 y resultó en el tratado llamado «Convención del Metro», firmado por diecisiete estados. Se creó un Comité Internacional de Pesos y Medidas. Además, se estableció la Oficina Internacional de Pesos y Medidas. Esta Oficina es una organización científica internacional mantenida conjuntamente por los estados signatarios, y tiene su sede en Francia, el país del sistema métrico. Su objetivo es conservar los patrones internacionales y unificar las unidades de medida en todo el mundo. Se encuentra en el Pabellón de Breteuil, en Sèvres.

Sainte-Claire Deville no formaba parte del Comité de Investigaciones Preparatorias, pero asistió a las sesiones, y algunas reuniones incluso se llevaron a cabo en su laboratorio en la École Normale, donde realizó experimentos. El 5 de abril de 1872, fundió y vertió un lingote de 2 kg de platino.

Finalmente, la primera Conferencia General de Pesos y Medidas se convocó del 24 al 26 de septiembre de 1889. La regla número 6 fue elegida como el prototipo internacional del metro y el cilindro KIII como prototipo del kilogramo. Estos se conservan en la Oficina Internacional y ahora representan las unidades de longitud y masa. Los demás prototipos se distribuyeron entre los Estados miembros de la Convención del Metro que los habían encargado por sorteo. Cada país tiene sus propios prototipos nacionales.

Sainte-Claire Deville también fue solicitado por la Asociación Geodésica Internacional. Esta asociación se creó en 1862, y Francia se unió en 1871. Con Mascart, creó una regla geodésica de platino iridiado de cuatro metros de longitud. En septiembre de 1878, viajó a Hamburgo para participar en la reunión de la Asociación Geodésica Internacional, donde presentó un informe sobre la construcción de la regla geodésica.

Filosofía Química

El término filosofía química fue utilizado por Sainte-Claire Deville a partir de 1860 en su discurso a la Sociedad Química titulado «sobre las leyes de la cantidad en química y la variación de sus constantes». En ese momento, la química estaba experimentando una evolución teórica y era escenario de numerosos debates, incluyendo la disputa entre los atomistas y los equivalentistas, por un lado, y entre los energéticos y los mecanicistas, por otro.

Sainte-Claire Deville tomó posición en ambos campos, declarándose antiatomista y energético. El energético se caracteriza por describir las condiciones de transformación de una sustancia durante una reacción química sin hacer suposiciones sobre la constitución de la materia. Se estudian parámetros como la presión, la temperatura y la relación entre las cantidades de reactivos para determinar si la reacción es posible, lo cual concuerda con una postura antiatomista.

Sainte-Claire Deville presentó sus lecciones sobre la afinidad en 1867 ante la Sociedad Química. Este texto, junto con el relacionado con la disociación, ilustra su posición: retrograda en cuanto al atomismo y progresista en la mecánica química. Rechazó la hipótesis de los átomos y de las fuerzas en la química. Sainte-Claire Deville otorgó una prioridad absoluta a la experimentación, siguiendo la posición de Dumas, a quien consideró su modelo de por vida.

Como la experimentación le demostró la existencia del ácido nítrico anhidro, se sintió reafirmado en que solo la experiencia permitía llegar a conclusiones. Esta posición no era aislada; Berthelot también era antiatomista, y no era anticuada. En 1895, Ostwald, un convencido y militante energético, anunció el declive del atomismo, al igual que Duhem.

Sello postal de Francia en honor a Sainte-Claire Deville
Sello postal de Francia en honor a Sainte-Claire Deville

Curiosidades sobre Sainte-Claire Deville

Los trabajos de Deville inspiraron a Jules Verne la idea de un proyectil hueco lo suficientemente ligero pero también resistente para ser disparado directamente a la luna.

«Ya saben que un ilustre químico francés, Henri Sainte-Claire Deville, logró, en 1854, obtener aluminio en una masa compacta. Ahora bien, este precioso metal tiene la blancura de la plata, la inalterabilidad del oro, la tenacidad del hierro, la fusibilidad del cobre y la ligereza del vidrio; se trabaja con facilidad, es extremadamente común en la naturaleza, ya que la alúmina forma la base de la mayoría de las rocas, pesa tres veces menos que el hierro y parece haber sido creado especialmente para proporcionarnos el material de nuestro proyectil.»

— De la Tierra a la Luna, capítulo 7.

En una extraña coincidencia, el hijo de Henri, Charles Étienne Sainte-Claire Deville (1857-1944), se convirtió en militar en la artillería y uno de los inventores del cañón de 75 mm modelo 1897.

En 1885, una calle en el distrito 12 de París tomó su nombre en homenaje.

Un sello de 18 francos se emitió en marzo de 1955 en su honor como parte de la serie «Grandes Hombres».

Su nombre no figura en la Torre Eiffel debido a su longitud.

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