Manómetro de Anschütz

El manómetro de Anschütz es un medidor de presión de vacío empleado cuando se desea saber la presión dentro de un sistema de destilación a baja presión. Ideado por el químico alemán Richard Anschütz, hoy en día se emplea solamente a nivel educativo y demostrativo.

Infografía manómetro de Anschütz

La historia detrás del manómetro

Richard Anschütz nació en Darmstadt, Alemania, hijo de un oficial del ejército. Tuvo excelentes profesores de ciencias, incluyendo al electroquímico Friedrich Kohlrausch. Siguió estudiando en Heidelberg, donde eligió la química orgánica con Rudolf Fittig.

Impresionado por la rapidez con la que Anschütz aprendió lo básico, Fittig le dio su primer proyecto de investigación independiente – investigar la química del ácido hidrosórbico (3-hexenoico). En el invierno de 1875, Theodor Zincke – el administrador del Instituto Químico de Bonn – escribió a Fittig y a otros, invitando a jóvenes y prometedores químicos a presentar solicitudes para ayudar al gran August Kekulé, quizás el químico más ambicioso de la época.

Richard Anschütz. Químico orgánico alemán (1852 - 1937). Codificó la práctica emergente de la destilación al vacío
Richard Anschütz. Químico orgánico alemán (1852 – 1937). Codificó la práctica emergente de la destilación al vacío

Kekulé había reclutado a un destacado equipo de químicos para trabajar en su instituto, especialmente a Ludwig Claisen, con quien Anschütz desarrollaría una amistad de por vida. Además de establecer las conferencias de Kekulé, Anschütz también llevó a cabo investigaciones.

La química orgánica estaba en fermentación, ya que los químicos trataban de dar sentido al desconcertante y creciente bosque de moléculas orgánicas. Si algunos químicos eran coleccionistas y clasificadores, también había teóricos como Kekulé que pretendían unir los puntos en un cuadro más amplio. El concepto de isomería era la clave que permitiría a los químicos desbloquear el mundo químico tridimensional.

La tridimensionalidad del carbono

En 1878, Jacobus van’t Hoff había desarrollado la idea de Kekulé de que el carbono hace cuatro conexiones con otros átomos. Para explicar la existencia de los isómeros ópticos, el carbono no debe simplemente tener cuatro conexiones, sino que estas conexiones deben estar dispuestas en una matriz tetraédrica. Van’t Hoff pronto siguió esta idea sugiriendo que significaba que los compuestos con un doble enlace debían existir como isómeros geométricos; los ácidos maleico y fumárico – las versiones cis y trans del ácido 2-butenedioico – eran dos ejemplos clave.

Hoy en día, los isómeros geométricos parecen obvios y es difícil imaginar la controversia que suscitó la propuesta de van’t Hoff. Mientras que unos pocos químicos aceptaron rápidamente la teoría, otros permanecieron poco convencidos – incluyendo a Kekulé y su círculo. Anschütz se preocupó de que se conocieran menos ésteres de los dos ácidos de lo que se esperaba, señalando una diferencia estructural más que geométrica.

Los manómetros Anschütz todavía se pueden encontrar en los laboratorios del University College London
Los manómetros Anschütz todavía se pueden encontrar en los laboratorios del University College London

Decidió fabricar los ésteres, empezando por el ácido málico. Los proveedores eran pocos y caros, así que Anschütz y Kekulé decidieron hacer los suyos. Habiendo pedido casi media tonelada de bayas de fresno de montaña maduras, Anschütz las prensó y trató el zumo con cal para hacer malato de calcio. Después de una cuidadosa cristalización, liberó el ácido libre usando ácido oxálico. El proceso fue lo suficientemente rentable como para pagar una prensa más grande, y la pequeña fábrica ayudó a financiar el instituto durante varios años. Su trabajo sobre los dos isómeros, aunque finalmente incorrecto tanto en la premisa como en la conclusión, marcó el comienzo de una carrera muy exitosa explorando la química de los ácidos carboxílicos saturados e insaturados.

La destilación al vacío, un desafío

La purificación de los compuestos insaturados era a menudo un problema, con algunos compuestos que se descomponían al calentarse. Paralelamente a su contemporáneo, Wilhelm Dittmar, Anschütz comenzó a utilizar la destilación al vacío, de la que se había informado esporádicamente, pero que aún no se había convertido en un método estándar. La técnica se extendió por todo el grupo. Claisen desarrolló un cabezal de destilación para introducir un capilar en el alambique para suprimir los golpes.

Modelo de Manómetro de Anschütz con escala variable
Modelo de Manómetro de Anschütz con escala variable

Anschütz, por otra parte, se sentía frustrado por la cantidad de espacio de banco necesario para realizar una destilación. Como la mayoría de las destilaciones se realizaban a presiones inferiores a 200 mmHg, se le ocurrió que “sería más conveniente” utilizar un tubo en forma de U en lugar de un barómetro de tamaño completo. Equipado con un conector en forma de T, estaba enganchado a un soporte de madera rígido, y se situaba entre el aparato de destilación y la bomba de agua; una pequeña llave de paso controlaba la entrada de aire en la columna de mercurio.

El diagrama que aparece en su encantadora monografía de 18971 es idéntico a los manómetros que nuestros estudiantes usan hoy en día, hasta la escala de madera que se desliza por el centro del aparato. A menudo llamado medidor Anschütz, muchos catálogos químicos lo enumeran bajo el nombre de Bennert. Esto puede ser una referencia a uno de los estudiantes de Anschütz, con quien publicó un par de artículos sobre la síntesis de anhídridos ácidos, en los que casi todos los productos se purifican al vacío.

Montaje de destilación al vacío con un manómetro de Anschütz
Montaje de destilación al vacío con un manómetro de Anschütz

Anschütz más allá de la destilación

Anschütz permaneció en Bonn durante el resto de su carrera, sucediendo finalmente a Kekulé. Además de sus intereses químicos, Anschütz escribió ampliamente sobre la historia de la química y comenzó a escribir una biografía de Kekulé. Entre los trabajos de su mentor, Anschütz hizo descubrimientos que le llevaron a darse cuenta de que Kekulé no había sido el único en proponer la cuádruple conexión del carbono. Poco antes de Kekulé, Archibald Scott Couper había hecho la misma sugerencia. Denegado su reclamo de prioridad, Couper había muerto de depresión en Escocia.

Del mismo modo, poco antes de la propuesta de Kekulé sobre la estructura simétrica de anillos del benceno, el químico alemán Josef Loschmidt había hecho una propuesta igualmente elegante en una pequeña monografía, una copia de la cual estaba en la biblioteca de Kekulé. ¿Fue una coincidencia? Anschütz se negó lealmente a juzgar a su mentor, pero defendió ampliamente las causas de los químicos olvidados.

Otros eran menos caritativos. En los años 80, Alfred Bader, el fundador de la empresa química Aldrich, se hizo cargo del caso, sin dejar nunca de manifestar su desagrado por Kekulé.

Para más información Anschütz’s manometer