Adrien Jean Pierre Thilorier

Adrien-Jean-Pierre Thilorier (16 de febrero de 1790 - 2 de diciembre de 1844) fue un inventor francés que fue la primera persona en producir dióxido de carbono sólido (" hielo seco ").

Adrien-Jean-Pierre Thilorier nació en París, Francia, el 16 de febrero de 1790. ^[1] Era hijo de un abogado, Jean-Charles Thilorier (1756-1818). ^{[1] [2]} Jean-Charles alcanzó cierta notoriedad: ^[3] En 1786, se desempeñó como abogado defensor del conde Alessandro di Cagliostro en el "Asunto del collar de la reina" . En este asunto, un cardenal francés (el cardenal de Rohan ) intentó congraciarse con la reina de Francia ( María Antonieta ) comprándole, a través de intermediarios, un collar de diamantes. Sin embargo, los intermediarios resultaron ser estafadores que defraudaron al cardenal y a los joyeros. El conde Cagliostro fue sospechoso de estar involucrado en el fraude y fue arrestado, pero Thilorier ganó un veredicto de no culpable. Jean-Charles también se interesó por la ciencia y la mecánica: inventó un radeau-plongeur (rueda de inmersión) para permitir que los vehículos cruzaran ríos. ^[4] En 1800, diseñó una poêle fumivore (estufa que devora humo; es decir, estufa sin humo). ^[5] En 1803, publicó un panfleto sobre meteoritos, ^[6] en 1812, publicó un panfleto sobre cometas, ^[7] y en 1815, publicó una obra de cuatro volúmenes sobre ciencia. ^[8]

No se sabe nada sobre dónde recibió Adrien Thilorier su educación científica, aunque es evidente que su padre estaba interesado en el tema. Es posible que Adrien se formara como abogado. ^[9]

La primera mención del trabajo técnico de Thilorier apareció en 1826: desarrolló y patentó una "lámpara hidrostática" para faros. ^[10] A medida que la lámpara se quemaba y consumía su aceite, una solución acuosa densa de sulfato de zinc fluía desde el depósito de la solución hacia el depósito de aceite, desplazando el aceite y manteniendo así un flujo constante de aceite hacia la mecha de la lámpara. ^[11]

En 1828, aparecieron en el mercado versiones competidoras de la lámpara de Thilorier, y Thilorier se sintió molesto por lo que consideraba una infracción de patente. (La lámpara de Thilorier era un refinamiento de "lámparas hidrostáticas" similares, que habían sido patentadas por los hermanos Girard el 15 de diciembre de 1804 y por el Sr. Verzy el 8 de marzo de 1810). Thilorier pidió a la Academia Francesa de Ciencias que investigara el asunto, lo que hicieron; pero Thilorier no recibió mucha satisfacción ya que la academia simplemente declaró que las lámparas de Thilorier y sus competidores eran todas mejores que las de los hermanos Girard. ^[12] Sin embargo, Thilorier continuó patentando mejoras para su lámpara en 1828 y 1832 ^[10] y en 1835. ^[13] En 1835, Thilorier, con el Sr. Serrurot (un fabricante de lámparas), recibió una patente para una lámpara mejorada, que se llamó lampe-autostatique . ^[14] En 1837, Thilorier, junto con los señores Serrurot y Sorel, recibió una patente para un aparato que calentaba líquidos utilizando la expansión térmica del líquido y un sifón para circular líquidos entre un calentador y un tanque de retención. ^[15]

En 1829, Adrien Thilorier había desarrollado una máquina para comprimir gases. Un acaudalado aristócrata francés, el barón Montyon (1733-1820), había creado una serie de premios que la Academia Francesa otorgaba anualmente. Uno de los premios era para mejoras mecánicas. Thilorier presentó su compresor en el concurso y ganó el premio Montyon de 1829: 1500 francos. ^[16] El compresor constaba de tres cilindros: el cilindro más grande tenía un diámetro de 7,5 cm y el pistón tenía una carrera de 14,6 cm; el cilindro intermedio tenía un diámetro de 2,25 cm y su pistón tenía una carrera de 14,6 cm; el cilindro más pequeño tenía un diámetro de 0,6 cm y su pistón tenía una carrera de 24,7 cm. El compresor era accionado por un balancín, que a su vez era accionado por un equipo de diez hombres. Los cilindros más grandes e intermedios se colocaron simétricamente en lados opuestos del eje del balancín; el cilindro más pequeño se colocó en el mismo lado del eje que el cilindro intermedio pero al doble de distancia del eje del balancín. Durante la mitad de cada ciclo del balancín, cada pistón comprimiría el gas dentro de su cilindro; durante la siguiente mitad del ciclo, el gas se transferiría (presumiblemente a través de una válvula de retención ) al siguiente cilindro, para comprimirse aún más. El compresor era capaz de producir una presión de 1.000 atmósferas .

Thilorier realizó posteriormente varias mejoras en su compresor. Un problema con su compresor original era que el esfuerzo que se requería para comprimir el gas era mayor en la parte inferior de la carrera del pistón, en ese punto la presión del gas era máxima. Thilorier resolvió este problema utilizando un fusée , un dispositivo que utilizaban los relojeros para permitir que el resorte principal de un reloj ejerciera un par constante a medida que el resorte principal se desenrollaba y su fuerza se debilitaba. Thilorier invirtió la función del fusée : en su compresor, el fusée permitía que una fuerza constante suministrada por la fuente de energía del compresor (men) se convirtiera en una fuerza que aumentaba a medida que el pistón se acercaba al final de su carrera. Gracias a esta modificación, ahora un hombre podía accionar el compresor en lugar de los diez hombres que se necesitaban anteriormente. También cambió el método de refrigeración del compresor y redujo el número de cilindros de tres a dos. Obtuvo una patente para este compresor mejorado. ^{[17] [18]}

Thilorier presentó su compresor mejorado en el concurso para el premio Montyon de 1830, y volvió a ganar el premio por mejoras mecánicas (700 francos). ^[19] Previó varios usos para los productos de su compresor: inicialmente pensó que el aire comprimido podría impulsar un cañón. ^[20] Sin embargo, más tarde sugirió que el aire comprimido podría usarse para proporcionar una fuente portátil de aire para buceadores submarinos (como Paul Lemaire d'Angerville ), para carbonatar agua carbonatada, para forzar aceites y jarabes a través de filtros, para servir como fluido en una prensa hidráulica o para impulsar un vehículo o incluso un submarino. ^[21]

En 1832, Thilorier ganó nuevamente el premio Montyon por mejoras mecánicas, después de presentar una "bomba de vacío hidrostática". Se trataba de un tipo de bomba de mercurio: el mercurio fluía a través de un tubo al que se unía un tubo del recipiente que se iba a evacuar; el flujo de mercurio atrapaba burbujas de aire del recipiente y luego las transportaba fuera del recipiente. ^[22] Thilorier recibió 300 francos.

En 1832, los documentos del gobierno francés enumeran a Thilorier como empleado de la Oficina de Correos francesa, con residencia en París en el número 21 de Place Vendôme . ^[23]

En 1834, Thilorier envió a la Academia Francesa de Ciencias una carta en la que describía experimentos con dióxido de carbono líquido , que había sido producido por un nuevo aparato, mediante el cual "... obtuvo, por medios químicos, y en pocos momentos, un litro de ácido carbónico licuado [es decir, dióxido de carbono]". ^[24]

El aparato original de Thilorier para licuar dióxido de carbono utilizaba tanques hechos de hierro fundido . ^[25] Sin embargo, el hierro fundido es frágil y por lo tanto existía el peligro de que un tanque de este tipo se rompiera bajo presión. El aparato podía ser peligroso: el 30 de diciembre de 1840, Osmin Hervy, que preparaba demostraciones científicas para conferencias en la Escuela de Farmacia de París, estaba operando una de las máquinas de Thilorier cuando el cilindro generador de gas explotó. La metralla rompió las piernas de Hervy, una de las cuales tuvo que ser amputada; murió de una infección unos días después. ^[26] Para reducir el peligro de explosión, el hierro fundido fue reemplazado por hierro forjado . ^[25]

En 1845, los químicos belgas Daniel-Joseph-Benoît Mareska (1803-1858) y François-Marie-Louis Donny (1822-1896) habían reemplazado el hierro por cobre y plomo. ^{[27] El químico francés} Charles-Adolphe Wurtz proporcionó una descripción del aparato y su funcionamiento : ^[28]

El aparato se compone de un generador y un recipiente; el generador es una caldera cilíndrica de plomo, recubierta de cobre rojo y reforzada con piezas de hierro forjado. La capacidad de esta caldera es de 6 a 7 litros. El generador está suspendido entre los dos puntos de una base de hierro fundido. El recipiente está formado por un recipiente de plomo contenido en un cilindro de cobre rodeado de anillos de hierro. La abertura del generador está sellada por un tapón de rosca, perforado a lo largo de su eje [es decir, del tapón] y provisto de una válvula. El recipiente también tiene una abertura en su borde superior; se inserta en esta abertura un tubo de cobre que desciende casi hasta el fondo del recipiente y que está provisto por fuera de una válvula. Se establece una conexión entre el recipiente y el generador por medio de un tubo de cobre. Para producir ácido carbónico, se introducen en el generador 1.800 gramos de bicarbonato de sodio, 4½ litros de agua a unos 35° [C, 95°F] y una copa cilíndrica de cobre que contiene 1 kilogramo de ácido sulfúrico concentrado; se coloca [es decir, la copa de cobre] a lo largo del eje del generador, se cierra [es decir, el generador] y se balancea alrededor de su eje [es decir, los dos puntos de apoyo de la base de hierro fundido], de manera que el ácido fluya y reaccione con el bicarbonato; al cabo de diez minutos se abren las válvulas para dejar pasar el ácido carbónico al recipiente. El ácido destila en virtud de la diferencia de temperatura que existe entre las dos partes del aparato; se procede a una nueva preparación de ácido carbónico que se deja pasar de la misma manera al recipiente; repitiendo [este procedimiento] cinco o seis veces, se pueden acumular hasta 2 litros de líquido [ácido carbónico].

Thilorier no fue la primera persona en licuar dióxido de carbono: Michael Faraday lo había licuado en 1823. ^[29] Sin embargo, con un suministro amplio y confiable de dióxido de carbono líquido, Thilorier pudo observar y medir sus propiedades, como su densidad de vapor y su extraordinaria tasa de expansión con la temperatura, bajo una amplia gama de condiciones. ^[30]

En la reunión de la Academia Francesa de Ciencias del 12 de octubre de 1835 se leyó una carta de Adrien Thilorier en la que afirmaba haber solidificado dióxido de carbono: ^[31]

Original: Si l'on dirige un jet d'acide carbonique dans l'intérieur d'une petite fiole de verre, elle se remplit Promptement, et presque en entier, d'une matièr blanche, pulvérulente, floconneuse, qui adhère fortement aux parois. , et qu'on ne peut jubiler qu'en brisant la bouteille.

Traducción : Si se dirige un chorro de ácido carbónico [es decir, dióxido de carbono] [líquido] al interior de un pequeño frasco de vidrio, éste se llena rápidamente, y casi por completo, de un material [que es] blanco, pulverulento, esponjoso, que se adhiere fuertemente a las paredes [del frasco], y que sólo se puede retirar rompiendo el frasco.

Lo que resulta especialmente interesante del descubrimiento del hielo seco por parte de Thilorier es que no se dio cuenta de que había solidificado el dióxido de carbono hasta que un grupo de científicos de la Academia Francesa de Ciencias le explicó lo que había logrado: ^[32]

Original: M. Thénard fait remarquer que M. Thilorier n'avait pas encore imaginé, au moment de la visite des commissaires de l'Académie, que la sustancia blanchâtre obtenue par lui fût de l'acide carbonique solide. Ce fait, dit-il, a été reconnue et constaté par la Commission: c'est elle qui a soumis l'acide à la plupart des expériences citées par l'auteur.

Traducción : El señor Thénard [es decir, el químico francés Louis Jacques Thénard (1777 – 1857)] observó que el señor Thilorier aún no había imaginado, en el momento de la visita de los comisarios de la Academia, que la sustancia blanquecina obtenida por él era ácido carbónico sólido. Este hecho, dice, fue reconocido y anotado por el comité: fueron ellos quienes sometieron el ácido a la mayoría de los experimentos citados por el autor [es decir, Thilorier].

Thilorier pensó que el dióxido de carbono líquido había provocado que el vapor de agua en el aire se congelara en el frasco; se quedó perplejo cuando la "nieve" se sublimó en lugar de derretirse. ^[33]

Thilorier informó a la Academia Francesa de Ciencias sobre las propiedades del dióxido de carbono sólido. La noticia del logro de Thilorier se publicó no sólo en Francia sino también en Alemania, Gran Bretaña y Estados Unidos. ^[34]

El positivista francés Auguste Comte quedó tan impresionado por las investigaciones de Thilorier sobre los gases que dedicó el vigésimo día del noveno mes de su calendario positivista al químico británico John Dalton —y a Thilorier. ^[35]

Cuando se mezclaba hielo seco con éter dietílico , se denominaba "mezcla de Thilorier", ^{[36] [37]} presumiblemente porque Thilorier había notado en 1835 que una mezcla de dióxido de carbono líquido y éter producía un frío extremo cuando se rociaba sobre objetos. ^[38] Posteriormente se descubrió que bajo presión reducida, se podían mantener temperaturas tan bajas como -110 °C. ^[39] Por lo tanto, estas mezclas ("baños de hielo seco") se podían usar para mantener bajas temperaturas durante los experimentos.

Desafortunadamente, en casi todos sus artículos técnicos, Adrien Thilorier daba su nombre simplemente como "Thilorier"; ^[40] de manera similar, cada vez que otros se referían a él en artículos técnicos, su nombre también aparecía solo como "Thilorier". Esto impidió los esfuerzos de los académicos por identificarlo posteriormente. ^[41] La confusión se agravó cuando Paul Thénard escribió una biografía de su padre, Louis Thénard, el químico que le explicó a Thilorier en 1835 que su "nieve" era en realidad dióxido de carbono solidificado. En una nota a pie de página de esa biografía, Paul Thénard identificó al "Thilorier" que descubrió el hielo seco como "Charles-Saint-Ange Thilorier", un estudiante de la École polytechnique en la clase de 1815. ^[42] Esta identificación (errónea) fue mencionada por Duane HD Roller, un estudiante de posgrado en la Universidad de Harvard, en un artículo que se publicó en 1952. ^[43] En consecuencia, muchas fuentes afirman que Charles-Saint-Ange Thilorier descubrió el hielo seco.

Durante la década de 1960, Madeleine Ambrière-Fargeaud, una académica francesa, estaba tratando de identificar a la persona que sirvió de modelo para un personaje de "científico loco", Balthazar Claës, en la novela de Honoré de Balzac La Recherche de l'absolu (La búsqueda de lo absoluto). Su investigación sugirió que Claës se inspiró (en parte) en Adrien-Jean-Pierre Thilorier. ^[44] En 2003, Joost Mertens, un historiador de la ciencia holandés, había verificado muchos de los hallazgos que Ambrière-Fargeaud había hecho sobre Thilorier. ^[1]

El hecho de que "Thilorier" sea en realidad Adrien-Jean-Pierre Thilorier está demostrado por documentos del gobierno francés, especialmente patentes. Su patente de 1826 para una lámpara hidrostática indica su nombre como "Thilorier (Adrien-Jean-Pierre)" de París. Su patente de 1831 para un compresor de gas también indica su nombre como "Thilorier (Adrien-Jean-Pierre)" y lo describe como empleado de la "Administration des postes" (es decir, la Oficina de Correos) en París. En 1832, el Boletín de las leyes del reino de Francia también lo menciona como "Thilorier (Adrien-Jean-Pierre)" y como empleado de la Oficina de Correos, que residía en el número 21 de la Place Vendôme en París, y como inventor de un compresor de gas. ^[23] En 1835, el boletín gubernamental La France industrielle lo menciona como "Thilorier (Adrien-Jean-Pierre)" con domicilio en el n.° 4 de la rue de Bouloi en París y como destinatario de una patente para una lámpara hidrostática. ^[45] En 1836, The London Journal of Arts and Sciences; and Repertory of Patent Inventions lo enumera por su nombre completo como destinatario de una patente para una lámpara hidrostática. ^[46]