Objeto do mês
Este mês destacamos o espetrógrafo de desvio constante da Adam Hilger, usado por Achilles Machado, professor da Escola Politécnica de Lisboa (EPL, 1837-1911) e da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL, 1911-1985), nas suas lições da cadeira de Análise Química Qualitativa e amplamente descrito no seu manual de apoio às aulas de 1917.
A Espetroscopia surgiu entre 1860 e 1870 com a interseção entre químicos, físicos e astrónomos e o seu desenvolvimento no final do séc. XIX com Robert Bunsen (1811–1899) e Gustav Kirchhoff (1824–1887), professores de Química e de Física respetivamente, na Universidade de Heidelberg, resultou no estabelecimento da Análise Espetral.
Em 1859 Bunsen elaborou um queimador especial para estudos espetroscópicos (bico de Bunsen) e Kirchhoff examinou o espetro solar através de uma chama de sódio e descobriu que a composição do Sol e das estrelas podia ser determinada, bem como a das substâncias químicas no laboratório. Em 1860 publicaram os espetros do sódio, lítio, bário, estrôncio, potássio e cálcio (Fig. 1) e construíram aparelhos para observação dos espetros (Fig.2) e medição das respetivas linhas espetrais. Estava dado o grande passo para o início da análise espetral e a análise qualitativa e quantitativa das substâncias.
Na EPL, o ensino da análise espetral apareceu pela primeira vez no ano letivo de 1864-1865 na cadeira de Análise Química e Chimica Organica, com o lente proprietário Agostinho Vicente Lourenço. Formado na Escola Médico-cirúrgica de Nova Goa, onde exerceu até 1848, Lourenço foi para Paris estudar química, tendo sido aluno e trabalhado no laboratório de Wurtz (1817-1884). Partiu para a Alemanha e para a Inglaterra onde trabalhou com Bunsen e com Hoffman (1818-1892) e terá privado durante algum tempo com Bunsen, talvez quando este conjuntamente com Kirchhoff deu início à Análise Química Espetral. No ano em que regressou a Portugal e à EPL, 1862, Lourenço elaborou um orçamento onde consta um “Apparelho de Bunsen e Kirchhoff para a analyse espectral”. Em 1872 foi emitida uma nota de despacho dirigida a si “de géneros vindos do Havre: 3 caixas com Aparelho Espectral”. E no programa da cadeira de Análise Química e Chimica Organica do ano letivo de 1872-1873 a análise espetral apareceu a par de outros tipos de análise.
Em 1892, Achilles Machado e Virgílio Machado, professores da EPL, publicaram Chimica Geral e Analyse Chimica: Metalloides, com várias referências à análise espetral. O programa da 6.ª cadeira (Química geral e noções das suas principais aplicações às artes) de 1898, da autoria de Achilles Machado, faz referência ao estudo dos metais e metaloides e à sua caracterização através da cor obtida pelo ensaio de chama.
Com a implementação da República em Portugal (1910) e a extinção da EPL que se seguiu, em 1911 a EPL deu lugar à Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL). Na FCUL o ensino da análise espetral prossegue e no ano letivo de 1911/12, a 30 de junho de 1912, foram transferidas várias quantias da secretaria da Faculdade de Sciencias, correspondentes a despesas da 2.ª Secção do Grupo de Química, a fabricantes de instrumentos científicos, nomeadamente à casa Adam Hilger Ltd de Londres, provavelmente a data de compra do instrumento existente no acervo do MUHNAC, o espetrómetro UL000897.
Foi no âmbito da sua regência da cadeira de Análise Química Qualitativa da FCUL que Achilles Machado publicou um manual de apoio em 1917, o qual apresentava um capítulo inteiro dedicado à análise espetral: começava por explicar a dispersão que a radiação sofre quando passa por um prisma, os espetros contínuo e descontínuo e a utilização das lanternas de projeção. Continuava caracterizando o espetro solar e explicava ainda o funcionamento do espetroscópio do tipo de Bunsen e Kirchhoff e a obtenção dos espetros de emissão através da chama do bico de Bunsen. Finalmente, descrevia e explicava o modo de funcionamento do espetrómetro de desvio constante da Adam Hilger. No espetrómetro da Adam Hilger UL000897, o óculo e o colimador são fixos, o prisma sofre rotação e cada risca a estudar passa pelo cruzamento dos fios do retículo do óculo. O movimento do prisma é dado pelo tambor graduado, com estria helicoidal. Este instrumento permitia a adaptação a espetrógrafo (com a aplicação da câmara) para que se pudesse fotografar o espetro. Posteriormente, por meio de um comparador, ou de um microscópio, munido de ocular micrométrica determinava-se na fotografia a posição das riscas. Este aparelho e acessórios, vendidos pela Adam Hilger, tendo como público-alvo os químicos, permitia identificar substâncias a partir dos seus espetros.
Adam Hilger's spectrograph
This month we're highlighting Adam Hilger's constant deviation spectrograph, used by Achilles Machado, professor at the Polytechnic School of Lisbon (EPL, 1837-1911) and the Faculty of Sciences of the University of Lisbon (FCUL, 1911-1985), in his lessons on Qualitative Chemical Analysis and extensively described in his 1917 textbook.
Spectroscopy emerged between 1860 and 1870 at the intersection of chemists, physicists and astronomers and its development at the end of the 19th century with Robert Bunsen (1811-1899) and Gustav Kirchhoff (1824-1887), professors of Chemistry and Physics respectively at the University of Heidelberg, resulted in the establishment of Spectral Analysis.
In 1859 Bunsen developed a special burner for spectroscopic studies (Bunsen burner) and Kirchhoff examined the solar spectrum through a sodium flame and discovered that the composition of the Sun and stars could be determined, as well as that of chemical substances in the laboratory. In 1860 they published the spectra of sodium, lithium, barium, strontium, potassium and calcium (fig. 1) and built apparatus for observing the spectra (fig.2) and measuring their spectral lines. This was the big step towards the beginning of spectral analysis and the qualitative and quantitative analysis of substances.
At the EPL, the teaching of spectral analysis first appeared in the 1864-1865 academic year in the subject of Chemical Analysis and Organic Chemistry, with professor Agostinho Vicente Lourenço. A graduate of the Medical-Surgical School in Nova Goa, where he practised until 1848, Lourenço went to Paris to study chemistry, having been a student and worked in the laboratory of Wurtz (1817-1884). He left for Germany and England, where he worked with Bunsen and Hoffman (1818-1892) and spent some time with Bunsen, perhaps when he and Kirchhoff began analysing spectral chemistry. The year he returned to Portugal and the EPL, 1862, Lourenço drew up a budget for a ‘Bunsen and Kirchhoff apparatus for spectral analysis’. In 1872, a note was issued to him ‘for goods coming from Le Havre: 3 boxes with Spectral Apparatus’. And in the syllabus for the subject of Chemical Analysis and Organic Chemistry for the 1872-1873 academic year, spectral analysis appeared alongside other types of analysis.
In 1892, Achilles Machado and Virgílio Machado, professors at EPL, published Chimica Geral and Analyse Chimica: Metalloides, with several references to spectral analysis. The syllabus for the 6ª Cadeira (General Chemistry and notions of its main applications to the arts) in 1898, written by Achilles Machado, refers to the study of metals and metalloids and their characterisation through the colour obtained by the flame test.
With the establishment of the Republic in Portugal (1910) and the extinction of the EPL that followed, in 1911 the EPL gave way to the Faculty of Sciences of the University of Lisbon (FCUL). At FCUL, the teaching of spectral analysis continued and in the 1911/12 academic year, on 30 June 1912, various sums were transferred from the secretariat of the Faculty of Sciences, corresponding to the expenses of the 2nd Section of the Chemistry Group, to manufacturers of scientific instruments, namely to Adam Hilger Ltd in London, probably the date of purchase of the instrument in MUHNAC's collection, the UL000897 spectrometer.
It was as part of his teaching of Qualitative Chemical Analysis at FCUL that Achilles Machado published a support manual in 1917, which had an entire chapter dedicated to spectral analysis: he began by explaining the dispersion that radiation undergoes when it passes through a prism, continuous and discontinuous spectra and the use of projection lanterns. He went on to characterise the solar spectrum and also explained how the Bunsen and Kirchhoff spectroscope works and how emission spectra are obtained using the Bunsen burner flame. Finally, he described and explained how the Adam Hilger constant deviation spectrometer worked. In the Adam Hilger UL000897 spectrometer, the eyepiece and collimator are fixed, the prism rotates and each stripe to be studied passes through the intersection of the eyepiece reticle wires. The movement of the prism is provided by the graduated drum with a helical groove. This instrument could be adapted to a spectrograph (with a camera) so that the spectrum could be photographed. Subsequently, using a comparator or a microscope with a micrometric eyepiece, the position of the stripes was determined on the photograph. This device and accessories, sold by Adam Hilger and aimed at chemists, allowed them to identify substances from their spectra.
Texto de I Text by: Maria do Carmo Elvas, Núcleo Património e Coleções MUHNAC
Fotografia de | Photo by: Maria do Carmo Elvas e Elisa Campos
Espetrógrafo da Adam Hilger | Adam Hilger's spectrograph
Fabricante I Maker: Adam Hilger, London
Proveniência I Provenance: Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa
Universidade de Lisboa, MUHNAC-UL000897
Bibliografia:
Peres, I. M. (2005). O ensino da análise química espectral: um compromisso entre químicos, fabricantes de instrumentos científicos e professores (Um estudo de caso na Escola Politécnica e na Faculdade de Ciências de Lisboa, de 1860 a 1960). [Dissertação de mestrado, FCUL].
PROGRAMA ALARGADO
8 agosto, 15h00
A análise espetral no início do séc. XX na Faculdade de Ciências
Marília Peres | Professora de Química; Membro do Centro de Química Estrutural ULisboa
Preço: bilhete de acesso ao Museu.
Inscrições:
geral@museus.ulisboa.pt | 213 921 808