Johan Rudolph Deiman: Il medico di Amsterdam che separò l'acqua

Nel 1789, undici anni prima dell'invenzione della batteria elettrica, due uomini di Amsterdam separarono l'acqua usando solo elettricità statica e la ricomposero bruciandone le parti. Johan Rudolph Deiman e Adriaan Paets van Troostwijk fecero scoccare scintille in un sottile tubo d'acqua con una macchina a frizione, raccolsero il gas e dimostrarono che la combustione lo riportava allo stato di acqua. Fu la prima elettrolisi dell'acqua della storia, eseguita da un medico in attività e da un commerciante dilettante, lavorando in un laboratorio privato in un paese che stava scivolando nel caos politico.

Un orfano nella Frisia orientale

Deiman nacque il 29 agosto 1743 a Hage, nella Frisia orientale, figlio di un avvocato di nome Albertus Deiman e di sua moglie Volke Hiddes. Sua madre morì quando era giovane; suo padre morì intorno al 1758, lasciandolo orfano a metà dell'adolescenza. Fu apprendista presso un farmacista a Leer, il mestiere che avvicinava un ragazzo senza padre al lavoro scientifico senza richiedere denaro.

La farmacia era, nel XVIII secolo, un'istruzione chimica insolitamente buona. Significava maneggiare reagenti quotidianamente, eseguire distillazioni e cristallizzazioni e imparare a mantenere pulita una preparazione. Deiman proseguì poi all'Università di Halle, studiando medicina e filosofia sotto Adolph Böhmer e laureandosi nel 1770 con una tesi sulle indicazioni vitali. Si stabilì poi come medico ad Amsterdam.

Il circolo

La medicina pagava le sue bollette. La chimica era ciò a cui dedicava il resto della sua vita, e lo faceva in compagnia. La sua lunga collaborazione con Adriaan Paets van Troostwijk definì entrambe le loro carriere, e attorno a loro si riunì un piccolo gruppo — incluso il botanico e chimico Nicolaas Bondt — che si incontrava per studiare chimica come amici. Nel 1791 lo formalizzarono come De Bataafsche Societeit, la Società Batava, che col tempo crebbe fino a diventare la Reale Società Chimica dei Paesi Bassi. Deiman era stato eletto alla Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen ad Haarlem nel 1783.

Il gruppo aveva una causa. La chimica dell'ossigeno di Antoine Lavoisier stava distruggendo la teoria del flogisto che aveva organizzato la materia per un secolo, e il circolo olandese divenne il principale canale attraverso il quale il sistema antiflogistico entrò nei Paesi Bassi. Van Troostwijk stesso aveva abbandonato il flogisto intorno al 1788. Questa non era una posizione scientifica neutrale nel 1790; era un impegno di parte verso una rivoluzione francese nella chimica, preso da uomini in una repubblica che stava per essere invasa dalla Francia rivoluzionaria.

Acqua

L'esperimento del 1789 è il lavoro che perdura. L'acqua era stata dimostrata come un composto di ciò che oggi chiamiamo idrogeno e ossigeno solo pochi anni prima, e la dimostrazione era avvenuta in una direzione: bruciare i gas, ottenere acqua. Deiman e van Troostwijk lo fecero al contrario. Usando apparecchi elettrici del tipo che Martinus van Marum aveva perfezionato ad Haarlem, decomposero l'acqua tramite scintilla elettrica e raccolsero il gas risultante, poi lo ricombinarono tramite combustione.

Quella prova a doppio senso — scomporre, rimettere insieme, spiegare tutto — è ciò che rende un'affermazione chimica vincolante piuttosto che suggestiva. È anche, sebbene nessuno potesse vederlo nel 1789, la forma ancestrale di ogni elettrolizzatore costruito oggi per la produzione di idrogeno.

La coppia continuò. Nel 1790 pubblicarono lavori sulla macchina elettrica e sugli esperimenti che avevano condotto, facendo scoccare scintille in una gamma di gas e ossidi metallici. La scintilla nell'ossigeno produsse un odore pungente che notarono senza comprendere — l'ozono, che non sarebbe stato nominato o identificato per un altro mezzo secolo.

Liquido olandese

L'altro prodotto durevole del circolo fu un composto. Lavorando con van Troostwijk e Bondt, Deiman preparò l'1,2-dicloroetano dal cloro e dal gas olefiante (etilene), ottenuto a sua volta dall'azione dell'acido solforico concentrato sull'alcol. Il risultato oleoso fu così strettamente identificato con il gruppo che i chimici lo chiamarono olio olandese o liquido olandese, e il nome rimase per generazioni. L'etilene fu per molto tempo noto come gas olefiante proprio perché produceva questo olio. Il composto fu tra i primi organoclorurati mai realizzati deliberatamente, e la linea che ne deriva porta direttamente alla chimica industriale del secolo successivo.

Perché Johan è chiamato genio

La qualità mostrata nel miglior lavoro di Deiman è sperimentale piuttosto che teorica: la capacità di vedere che uno strumento costruito per uno scopo — una macchina elettrostatica, essenzialmente un dispositivo di dimostrazione fisica — poteva essere rivolto a una questione chimica e produrre una risposta che nessuno aveva estratto prima. Attraversare quel confine tra le discipline, in un'epoca in cui le discipline si stavano appena formando, richiedeva un tipo particolare di immaginazione. Lo stesso valeva per la disciplina della prova: decomposizione e risintesi nello stesso articolo, in modo che il risultato non potesse essere contestato.

Il contro-argomento è sostanziale e merita di essere dichiarato senza esitazione. Deiman non ha mai lavorato da solo. Ognuno dei suoi risultati significativi porta almeno un altro nome, solitamente quello di van Troostwijk, e gli storici della chimica hanno generalmente trattato van Troostwijk come il partner senior. Non propose alcuna teoria propria; era un esecutore e difensore eccezionalmente capace di quella di qualcun altro — quella di Lavoisier. E il suo risultato principale fu superato con brutale rapidità: entro undici anni William Nicholson e Anthony Carlisle ripeterono l'elettrolisi dell'acqua con la nuova pila di Volta, ottennero i gas in modo pulito su elettrodi separati e fondarono effettivamente l'elettrochimica. La versione a scintilla statica di Deiman divenne una nota a piè di pagina nella storia di ciò che aveva iniziato.

Ciò che regge è la priorità e il rigore. Fu il primo, fu attento, e l'esperimento che condusse nel 1789 è il punto di origine di una tecnologia ora centrale per i piani energetici mondiali. Questa è un'affermazione reale, e non ha bisogno di essere gonfiata.

Eredità

Verso la fine della sua vita, Deiman fu nominato medico di Luigi Bonaparte, insediato da suo fratello come Re d'Olanda — uno strano ultimo onore per un uomo che aveva trascorso la sua carriera importando la chimica francese in una repubblica olandese che non esisteva più. Morì il 15 gennaio 1808, un anno dopo la nomina.

La società che aiutò a fondare sopravvive. Così come la frase liquido olandese, ancora occasionalmente usata per l'1,2-dicloroetano. E ogni elettrolizzatore a idrogeno costruito oggi discende, attraverso una lunga catena di miglioramenti, dal momento nel 1789 in cui un medico ad Amsterdam fece passare una scintilla attraverso un tubo d'acqua e lo vide separarsi.