Van Helmont: el químico de lo cuantitativo y del agua

5.1. INTRODUCCIÓN

Nos adentramos en el sigloXV, a mediados del cual —en 1453— los histo-

riadores marcan el inicio de la Edad Moderna con la toma de Constantinopla por los turcos y, con ella, la caída del Imperio Romano de Oriente. En esas fechas también tiene lugar otra serie de acontecimientos trascendentales para la historia del hombre y también para la de la ciencia. Así, en 1450 se inventa la imprenta, hecho que marcará una profunda revolución en todos los campos por las posibilidades que abrió de divulgar el conocimiento a través de los textos impresos. Se conocen y leen los textos de la cultura greco-latina clásica. Comienza así lo que en arte, literatura y cultura se conoce como Renacimiento, uno de cuyos más importantes efectos es una vuelta al huma- nismo y a la razón del mundo clásico y que desde el sigloXVse extiende has-

ta elXVII.

C/T/S

Esta es una muestra de estas relaciones: el invento de una nueva tecnología, la imprenta, tiene una repercusión fundamental para la sociedad en muchos aspectos y, por supuesto, también en la ciencia. Y gracias a la imprenta se difunden las ideas, tanto las científicas como las no científicas.

Por otra parte, tiene lugar el descubrimiento de América en 1492, que tam- bién influyó muy sensiblemente en todos los aspectos sociales (políticos, eco- nómicos y culturales). Por ejemplo y concretándonos a las ciencias naturales, es fácil imaginar el impacto provocado por los numerosos minerales, vegeta- les y animales encontrados en esas nuevas tierras.

Este «renacer» va a repercutir en todos los ámbitos de las ideas. En reli- gión se traduce en la Reforma Protestante. En física y en astronomía, en su desarrollo como ciencias. Y en el caso que nos ocupa, en la alquimia, por su evolución hacia lo que hoy conocemos como química, aunque este tránsito ocurra bastante despacio ¿Y por qué ocurre? Porque se acude a la razón para

explicar los hechos observados en los experimentos. Y al acudir a la razón se abandonará el carácter misterioso y mágico de la alquimia, sustituyéndolo por una reafirmación de que la experiencia es la que proporciona la informa- ción y no la revelación ni la iluminación personal. Este tránsito es en cierto modo equivalente a la sustitución en la arquitectura del estilo gótico, sublime y hasta a veces fantástico, por las formas sobrias en sus líneas rectas y curvas de los edificios renacentistas.

No obstante, desde el punto de la química se pueden distinguir dos etapas claramente delimitadas durante el Renacimiento. Una primera con claros vestigios medievales, es decir, alquímicos, que se extendería hasta la mitad del sigloXVI, aproximadamente, en la que el hecho más importante es el sur-

gimiento de la iatroquímica. Una segunda, en la que se va entrando en ese dominio de la razón característico del Renacimiento y que llega hasta media- dos del sigloXVII, de la que su mejor representante es Boyle. Después de estas

etapas, la evolución de la química precientífica continuará a lo largo del siglo

XVIIIhasta alcanzar la revolución química a finales de ese siglo, coincidiendo, curiosamente, con el comienzo del siguiente periodo de la historia de la

humanidad, la llamada Edad Contemporánea.

5.2. PRIMEROS TIEMPOS DE LA QUÍMICA RENACENTISTA

En esta primera etapa, aunque exista un predominio del pensamiento de la alquimia, se produce una lenta pero constante transición hacia el razona- miento. Hay algunos nombres que no se pueden omitir. Tales son Agrícola y Bernard Palissy, predecesores de una química más técnica.

Georg Bauer o Agrícola, como se le conoce (1494-1555), nace en Sajo-

nia, estudia en Leipzig y enseña en la universidad de Bolonia. Se dedica sobre todo a la técnica minera y el arte de la fundición, por lo que se le con- sidera como «padre» de la mineralogía. Realizó un profundo estudio prác- tico del tratamiento de minerales, separación de metales preciosos y puri- ficación del azufre, estudio que ha dejado plasmado en sus escritos, que por ello resultan una fuente interesantísima para conocer la historia de la tecnología.

En cuanto aBernard Palissy (1499-1589) alcanzó gran fama por sus tra-

bajos en cerámica y esmaltes, a los que llegó partiendo de su oficio de alfare- ro. Obtuvo la protección de la reina Catalina de Médicis, llegando a impartir la enseñanza en las Tullerías, labor en la que también destacó, siendo el pri- mer profesor de química que hubo en Francia.

Pero el más grande y prestigioso de todos los químicos de esta etapa es

Paracelso.

5.3. PARACELSO Y LA IATROQUÍMICA

Paracelso fue el creador de la llamada iatroquímica, cuyo fundamento puede resumirse en esta idea básica: los fenómenos psicológicos y patológicos

son debidos a reacciones químicas, con un sentido muy moderno que enlaza

en cierto modo con la bioquímica actual.

5.3.1. Paracelso: notas sobre su vida

Era médico y también alquimista, como ocurría frecuentemente en aque- lla época. Su verdadero nombre era Philippus Aureolus Theofrastus Bombest von Hohenheim (1493-1541), pero se dio a sí mismo el nombre de Paracelso, en recuerdo de Celso, el famoso médico romano del sigloII. De espíritu aven-

turero, viajó por muchos países europeos, entre ellos España, recogiendo todas las recetas de medicina o alquimia que encontraba. Practicaba la medi- cina, sanando y vendiendo remedios. También fue profesor y llegó a ocupar la primera cátedra de química del mundo, en Basilea (Suiza). Era un ser con- tradictorio, lleno de fantasías —creía en la posibilidad de fabricar artificial- mente un ser humano, el humúnculo—, a veces casi un charlatán de feria y... hasta mago, pero también tuvo interesantes aciertos y observaciones. Fue asimismo el primero en emplear en un texto la palabra chemy en lugar de «alquimia». Es, pues, un evidente representante de la química de aquellos momentos de transición entre la alquimia medieval y los nuevos tiempos que se avecinaban para la química y que culminaron en su modernidad dos siglos después; de tránsito entre un mundo oscuro, tenebroso y mágico y el mundo de la razón que se abrió con el Renacimiento.

Paracelso nació en Suiza, cerca de Zurich, en una época en que estos territorios estaban dominados por los austriacos, ya que formaban parte del Sacro Imperio Germánico. Se formó en alquimia y se especializó en metalur- gia en las minas y talleres del Tirol. También tomó estudios de medicina en Italia y en la ciudad suiza de Basilea, donde consiguió el título de médico. Por su temperamento contestatario e incluso provocador empezó a atacar a la medicina tradicional, por considerar las teorías del mundo clásico como paganas y heréticas. Incluso esta posición le llevó a dar sus clases en alemán en lugar de usar el latín, como se hacía entonces en las universidades. Tenía siempre una postura extravagante que acabó por llevarle a una vida aventu- rera, rodeado tanto de alquimistas, boticarios y médicos, como de astrólogos, mineros, gitanos y gentes dedicadas a la magia y al ocultismo.

También en sus doctrinas era contradictorio, pues igual que aceptaba la alquimia esotérica —que era para él una verdadera vocación religiosa, consi- derando que la química no se podía enseñar en las aulas y que sólo se acce- dería a su conocimiento a través de la inspiración propia de un mago— poseía también ciertas dosis de racionalismo y, desde luego, de empirismo. Aunque de un empirismo siempre controlado por la doctrina cristiana: el universo era obra de un químico y se regía por leyes químicas, con lo que la descripción de

la creación del mundo según la Biblia —el Génesis— la interpretaba como una alegoría también química.

Ciencia y Religión

Esta íntima unión entre las ideas religiosas y las científicas —con su influencia mutua— va a ser muy común en diversos momentos de la historia de la ciencia, como se podrá observar en muchos investigadores.

5.3.2. Ideas químicas de Paracelso

Adopta los cuatro elementos aristotélicos (tierra, fuego, aire y agua), a los que suma tres elementos alquímicos: azufre, mercurio y sal. Es decir, intro- duce en sus ideas sobre la materia la doctrina llamada de los tria prima o tres principios. Éstos eran cualidades universales que al ser depositados sobre los cuatro elementos aristotélicos —que hacían las veces de receptáculos— con- ferían la forma y propiedades características de cada sustancia (fueran éstas metales o no, orgánicas o inorgánicas). Estos tres principios eran la sal o cuerpo, el azufre o alma y el mercurio o espíritu, según:

SAL Principio de incombustibilidad y no volatilidad AZUFRE Principio de inflamabilidad

MERCURIO Principio de fusibilidad y volatilidad

En esta teoría se aprecia la influencia directa de la teoría alquímica árabe del azufre-mercurio sobre los metales.

El ejemplo paradigmático de Paracelso era el de la destilación de la made-

ra: el mercurio equivaldría a los humos y la parte volátil; el azufre correspon-

dería a la luz y el destello del fuego, y la sal, a las cenizas y demás residuos sólidos. O de otra manera, el mercurio era el principio de lo líquido y de lo volátil; el azufre sería el principio de la combustión y del calor, y la sal, el de la solubilidad en el agua y la resistencia al fuego. Creía en la vieja idea alqui- mista de la transmutación, aunque en su sentido más amplio, ya que todo en la naturaleza sufría una transformación, desde los alimentos en la cocina a cualquier proceso químico o fisiológico.

5.3.3. Paracelso como médico

En su faceta de médico realizó asimismo interesantes aportaciones, las mayores en realidad. Era ferviente defensor de las medicinas minerales, los

arcana, de origen inorgánico, en contraposición a los medicamentos greco-

romanos, de origen orgánico.

En este sentido es el fundador de la llamada iatroquímica, que con térmi- nos actuales podríamos definir como una especie de química médica, química farmacéutica y toxicología, ya que Paracelso consideraba que la medicina debía apoyarse en la química. Según él, había una unión entre el macrocosmos (los cielos) y el microcosmos (la tierra y todo lo que contenía). En el macrocosmos existían los astra, estrellas visibles unas e invisibles otras que, al llegar al micro- cosmos, impregnaban la materia y le daban sus distintas formas y propiedades, características de cada cuerpo. Las enfermedades podían ser curadas mediante una «esencia astral» específica, que debía ser determinada por el químico —es decir, por el médico alquimista— a través de la experimentación. Para obtener los medicamentos adecuados el alquimista debía conseguir esa esencia y obte- nerla pura, para lo cual la separaba de sus impurezas mediante el fuego y el pro- ceso de destilación. Lo que importaba eran, precisamente, los restos de esa des- tilación: así, al destilar materiales orgánicos, como eran las plantas, quedaban unos residuos inorgánicos, lo más interesante para los iatroquímicos. Por esta razón, el conocimiento sobre la tecnología de la destilación aportada por los alquimistas medievales prestó una enorme ayuda a estos nuevos médicos.

Su teoría de los tria prima le proporcionaba su idea sobre las medicinas minerales. Los tres principios de Paracelso estarían presentes en todos los cuerpos del reino animal, vegetal y mineral, aunque en proporciones diferen- tes de unos a otros. Cuando la proporción con que aparecían en un cuerpo determinado se alteraba, entonces se producía la enfermedad y la curación venía por la administración del producto químico adecuado. Tales eran las sales de metales pesados, como las de mercurio, que resultaron muy eficaces para combatir la sífilis.

5.4. DESARROLLO DE LA IATROQUÍMICA

La iatroquímica tuvo desde sus primeros momentos muchos adeptos y rápido desarrollo. Mientras los inmediatos seguidores de Paracelso afirma- ban que el conocimiento en química sólo podía adquirirse mediante la inspi- ración, cuando entra en escena el luterano Andreas Libavio (1540-1616)

estas ideas cambian. Aunque recoge muchas teorías de Paracelso, le contra- dice en muchas otras. Así, mantiene que la química se puede enseñar como otras muchas disciplinas. Pero para ello se hacía necesario organizar sus con- tenidos, lo cual implicaba tres aspectos fundamentales:

• Clasificación de las técnicas y experimentos de laboratorio, incluyendo la descripción cuidadosa de aparatos.

• Elaboración de manuales con recetas sencillas y claras que facilitaran la preparación de remedios medicinales.

• Creación de un lenguaje sistemático y estandarizado de las sustancias químicas para que sus nombres no fueran confusos ni equívocos y per- mitieran reconocer fácilmente las sustancias.

Este último punto, el del lenguaje químico, tuvo sobre todo gran trascen- dencia para el desarrollo de la química como ciencia. Es el inicio del recono-

cimiento por parte de los químicos de la necesidad de una nomenclatura.

Por otra parte, todas las experiencias debían analizarse con sentido críti- co para determinar su fiabilidad y poder preparar así los fármacos y demás sustancias químicas de tal manera que sus propiedades fuesen repetibles.

En la iatroquímica primaba, pues, la práctica sobre la teoría

Libavio realiza una interesantísima clasificación de los metales en dos categorías: los metales verdaderos (oro, plata, hierro, cobre, plomo, mercurio y estaño) y los semimetales (arsénico, antimonio, zinc, bismuto). Además estudió las propiedades de algunos ácidos como remedios medicinales (como el canfórico y el arsenioso).

A través de la enseñanza, la iatroquímica se extiende rápidamente por Europa, principalmente por Gran Bretaña y Francia. Allí toma gran arraigo y prestigio esta disciplina, que forma un nuevo tipo de médicos —en realidad, híbridos de médico/químico/boticarios—, independientes de los médicos tra- dicionales de las universidades.

Es a Libavio precisamente a quien se debe el primer manual de química

Alchemia (1597), de gran trascendencia posterior. Se fueron escribiendo otros

muchos manuales (algunos, incluso, plagiados de la Alchemia de Libavio). Otros se tradujeron a otras lenguas y también al latín, como el del francésNico- lás Lemery (1645-1715), cuyo Cours de Chimie (1675) resultó ser durante mucho

tiempo el manual tradicional para la enseñanza de la química (ver pág. 79).

Se debe, pues, a la iniciativa de Libavio y a todo el resto de iatroquímicos posteriores el que la química se constituyera en una disciplina didáctica, enseña- da en las escuelas. Lo cual contribuyó enormemente a la modernización de la quí- mica.

A pesar de todas estas contribuciones de Libavio, el iatroquímico más importante esvan Helmont un científico interesantísimo, que merece hacer

capítulo aparte.

5.4.1. Van Helmont: el químico de lo cuantitativo y del agua

Joan Baptista van Helmont (1577-1644) nació en Flandes durante el

dominio español, dentro de una familia perteneciente a la aristocracia fla- menca. Se dedicó a la medicina y a la química, actividades por las que fue condenado por la Inquisición española por hereje, quedando desde aquel momento en arresto domiciliario hasta el fin de su vida. Era seguidor de Paracelso, aunque no siempre estuviera de acuerdo con él, rechazando por

ejemplo la teoría de éste de los tria prima. Estudió filosofía natural y tampo- co aceptó la teoría de los cuatro elementos de Aristóteles, elaborando su pro- pia teoría de la materia.

Según su idea, el mundo de lo material sería debido a la materia o sustra- to de los cuerpos y al fermento primitivo o principio organizativo activo. Para van Helmont, la materia estaría compuesta de dos sustancias fundamentales, el agua y el aire. El aire era un medio físico, independiente, mientras que el

agua sí era la que intervenía en las transmutaciones, transformándose en

todas las distintas sustancias de la naturaleza. La tierra sería así resultado de la acción de los fermentos sobre el agua, mientras que el fuego sería tan sólo un agente transformador, pero no un elemento (por eso también se le llamó «filósofo del fuego»). De esta manera, las propiedades y formas de las sus- tancias eran debidas al agua y al fermento.

Era, en realidad, un místico y su misticismo le llevó en gran parte a esta teoría, que estaba influida por el Génesis —hay que recordar la influencia de esta lectura bíblica también en Paracelso—, puesto que desde el primer día de la Creación ya se formó el agua.

Van Helmont realizó multitud de cuidadosos experimentos, tanto con organismos vivos como con materiales inorgánicos. Su gran aportación es el

control cuantitativo que llevó a cabo mediante la pesada con la balanza (en

esto fue un claro precursor de Lavoisier). Son famosos sus experimentos sobre el crecimiento de un sauce mediante la acción del agua y el de la fusión de arena con álcali para formar vidrio o «agua de vidrio», como él decía, ambos para probar la conversión del agua en materia, o viceversa.

Con todos esos experimentos van Helmont marca para la química una nueva metodología experimental que favoreció el que en los laboratorios de química se fue- ra asumiendo un control meticuloso de sus operaciones y la realización de medidas cuantitativas.

También su idea de la importancia de la disposición espacial de los ele- mentos constitutivos de las sustancias sobre las propiedades de éstas, fue un

precedente de la estereoquímica. Además, se interesó por los gases o «sustan-

cias aéreas» que se desprendían en muchas reacciones químicas. Sin embar- go, para van Helmont esas sustancias aéreas no eran aire, paradójicamente, sino que eran agua que iba a la atmósfera; por ejemplo, se condensaban a vapor y caían después como lluvia. Él mismo los bautizó con esa palabra,

gases, de la palabra griega chaos, debido a que no tenían forma.

También clasificó los gases según sus propiedades físicas, ya que química- mente no se podían distinguir en esa época por no haberse ideado aun apara- tos para recogerlos y analizarlos (esto lo consiguieron los químicos «pneumá- ticos», como se tratará en el Tema 7). De esta manera, demostró que el gas de las fermentaciones, el gas obtenido al quemar el carbón vegetal y el gas pro- ducido al tratar conchas de moluscos con vinagre era el mismo (el spiritus sil-

vester o espíritu silvestre, que no era otro que el CO₂), distinguió otro gas, el desprendido en las minas y en algunas cuevas (es decir, el CO₂) o reconoció la combustibilidad de ciertos gases, como el caso del gas de los pantanos y el gas desprendido al disolver hierro en ácido (que se trataba del hidrógeno, cuyas propiedades fueron determinadas de forma definitiva posteriormente por Cavendish, como puede comprobar en el Tema 7).

Para van Helmont la materia tenía un alma de la que no se podía separar, defendiendo el carácter panteísta de la naturaleza. Además, la iluminación

personal tenía una importancia mucho mayor que la razón, en la que no tenía