Fenomeni fisico-chimici dei corpi viventi

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Indice

Lezione I

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Non ho mai dubitato tanto delle mie forze, quanto nell’obbedire, come fò, all’affidatomi incarico d’un Corso di Lezioni sui fenomeni fisico-chimici dei corpi viventi. Ma, se da un lato sento grandissima la difficoltà di un tale insegnamento, ho d’altronde ferma fiducia, che i più piccoli sforzi che potrò fare in questa via, vi riesciranno di non lieve profitto.

Se al principio di un insegnamento qualunque, si studia da colui che professa, di darne alla meglio la definizione, di dimostrarne i confini, lo scopo, di tracciarne, in una parola, il piano, la necessità di questi preliminari apparisce più che mai urgente nel nostro caso.

È forse questa la prima volta che s’introduce nell’instruzione medico-fisica un insegnamento così intitolato: non v’è libro in cui si trovi dettato: vi sono, è vero, i germi sparsi qua e là: ma il punto di vista sotto cui debbono svilupparsi è appena intraveduto.

I corpi viventi non mancano di quelle proprietà generali che caratterizzano tutti i corpi della natura. Il più fanatico dei vitalisti non negò mai che la materia organizzata vi- vente non fosse estesa, impenetrabile, divisibile, porosa. Come credere che la gravità, che il calorico, l’elettricità, la luce, l’affinità chimica abbiano su questi corpi maniere generali d’agire totalmente diverse da quelle con cui operano su i restanti corpi della natura?

Troverete in Opere anche molto accreditate di Fisiologia, raccolte in quadri le differenze, le opposizioni dirò anzi, che si sono credute potere stabilire fra i corpi inorganici e i corpi organici. Troppo lungo sarei, e lo sarei inutilmente, se volessi qui intrattenervi del poco o niun valore di molte fra queste differenze. Gli animali e i vegetabili crescono per intususcepzione, i minerali per sovrapposizione; o ciò che torna l'istesso, nei primi due l’accrescimento si fa per sovrapposizione interna, negli altri per sovrapposizione esterna, e ciò perchè in quelli è nell’interno che trovasi il liquido che contiene disciolti gli elementi delle nuove formazioni, mentre negli altri questi elementi si trovano al di fuori. Si direbbe che i tubi che conducono le acque delle sorgenti, crescono come i vegetabili e gli animali, per ciò solo che sulle loro interne pareti si depone il carbonato calcare?

V’è, durante la vita, lotta continua fra le forze fisiche e le forze vitali: la morte è il trionfo di quelle su queste... Ma basterà ciò a provare che le forze vitali e le forze fisiche siano essenzialmente distinte fra loro, opposte nella loro maniera d’agire? Si direbbe forse con esattezza che le parti d’un arco sono dotate d’una forza opposta a quella della gravità, per ciò solo che queste parti non cadono?

I corpi organizzati viventi sono, come tutti gli altri corpi della natura, estesi, impenetrabili, divisibili, porosi. Immergeteli nell’acqua o in altri liquidi, e tutti li vedrete imbeversene, come se ne imbevono la sabbia, il vetro pesto, i corpi porosi e fatti di tubi capillari. E questa proprietà e nei corpi viventi della massima importanza. V’è una gran serie d’animali, i quali dalla morte in cui persistevano da gran tempo, ritornano a nuova vita a contatto dell’acqua di cui s’imbibivano. Chi non conosce le belle sperienze del nostro , sul rottifero? Eccovi un tendine, una membrana, che quali ve le mostro, raggrinzate e indurite, non sembrerebbero aver giammai costituito parte d’un corpo organizzato. Queste stesse parti eccovele imbevute d’acqua, e già le vedete molli, pieghevoli, elastiche e pronte all’ufficio che hanno nel corpo vivente.

L’elasticità non appartiene meno ai corpi viventi di quello che a tutti gli altri corpi della natura. Eccovi una porzione di tubo intestinale, un’arteria che io posso a volontà più meno dilatare e restringere. All’aprirsi del robinet fissato alla trachea, vedete questo polmone sgonfiarsi, lo vedete rigonfiarsi e dilatarsi da capo allorchè vi soffio. Nè crediate potersi, senza questa elasticità del parenchima polmonare, dell’intestino, dell’arteria, operare le funzioni di questi varj organi. Supponetela tolta, e cesseranno le loro funzioni.

La gravità opera sulle parti solide, su i liquidi e i gas dei corpi viventi, non altrimenti che su tutti gli altri corpi; e non potrà mai spiegarsi nessuna funzione di circolazione sanguigna, di respirazione, di assorbimento, se le proprietà fisiche dei solidi, dei liquidi, dei gas, se lì loro vario peso, se le loro condizioni d’equilibrio, non siano tenute a calcolo.

Scaldate convenientemente un corpo organico qualunque, e vedrete svolgersene i gas, svilupparsi vapor d’acqua, bruciarsi all’aria il suo carbonio e il suo idrogeno, producendo acido carbonico e acqua. E se al primo agire del calorico vedete spesso una sostanza organizzata storcersi, raccorciarsi, anzi che dilatarsi e farsi liquida, come avviene generalmente ai corpi inorganici, certo è che tali differenze non sono in modo alcuno attribuibili alla vita, giacchè si mostrano in parti già da gran tempo prive di vita.

Sono esse dovute alla particolare struttura e alle pro- prietà fisico-chimiche degli elementi che le compongono: difatti cominciano dal perder l’acqua di cui sono imbevute, e ciò nella faccia che per la prima si riscalda, per cui a guisa d’una carta più sopra una parte che sull’altra bagnata, si accartocciano, affinchè la faccia più lunga rimanga alla convessità della nuova forma. Sono spesso inzuppate d’albumina che si coagula, e allorquando il calore è forte, i loro elementi si separano allo stato gasoso, riducendosi in combinazioni più semplici e necessariamente più stabili. In un modo analogo avviene, che il coagulo del sangue abbandonato all’aria si accartoccia alla superficie volgendo in fuori la concavità. È in questo caso il diverso grado di umidità che va diminuendo dall’interno della massa alla superficie, che produce l’accartocciamento.

L’elettricità di tensione scorre sui corpi organizzati, si diffonde in essi più o meno facilmente, secondo il loro diverso grado d’umidità, e se la scintilla li traversa, li volatilizza, li brucia, l’incenerisce.

Se è la corrente elettrica che attraversa i liquidi dei corpi viventi, allora pure se ne veggono scomposti i sali che vi sono contenuti, separati gli acidi ad un polo, le basi all’altro; si vede l’albumina coagularsi al polo positivo, insieme all’ossigeno e ad un liquido schiumoso acido, portarsi l’idrogene al polo negativo assieme ad un liquido alcalino.

E quanto ai raggi luminosi, chi non sa attraversare essi gli umori dell’occhio, piegarsi, or divergendo or convergendo a seconda della diversa densità relativa degli umori stessi, della diversa conformazione delle parti che gli contengono, come farebbero in un istrumento diottrico?

Aggiungerò infine, che gli elementi che compongono i corpi viventi non cessano d’ubbidire alle generali leggi dell’affinità. Tutti si riconoscono, si separano dal Chimico coi processi analitici ordinarii. Fate che il cloro, il bromo, lo iodio agiscano sopra di essi, e l’idrogeno sarà sempre il primo a separarsi convertito in acido idroclorico. Tutte le azioni ossigenanti un poco forti, convertiranno in acidi le sostanze organiche.

Concluderemo dopo tutto questo, che colle sole proprietà generali, quali si trovano nei corpi viventi, comuni a tutti gli altri corpi dalla natura, col solo giuoco delle grandi forze fisiche, calorico, luce, elettricità, attrazione, potranno spiegarsi tutti i fenomeni che i corpi viventi ci presentano? Questa conclusione sarebbe così lontana dal vero, quanto lo fu e lo è quella di coloro che niegano ai corpi viventi queste proprietà generali, che li considerano come non soggetti affatto all’influenza degli agenti fisici.

Esaminate i fenomeni dei corpi viventi, i più fisici, i più chimici, permettetemi questa espressione, che vi sieno, e troverete delle differenze ben grandi, nel modo d’operare degli agenti fisici e chimici attraverso all’organismo; differenze che, dietro le cognizioni che abbiamo intorno alle leggi di questi agenti, non possono completamente spiegarsi. Lo stesso fenomeno della visione, che si direbbe il fenomeno fisico per eccellenza, non è egli tuttora per noi inesplicabile in molte sue particolarità? Come mai infatti avviene che l’occhio è uno strumento acromatico? Come avviene che la visione riesce distinta alle piccole distanze, così bene che alle grandi? Perchè infine non è doppia? Che non vi dirò dell’udito, e della voce che sono pur effetti di vibrazioni particolari dell’aria, propagate dai solidi, diffuse colle leggi generali dell’Acustica? Eppure tante particolarità ci rimangono ancora a spiegare in queste funzioni.

L’azione chimica della luce che scompone l’acido carbonico, fissando il carbonio in nuove combinazioni nel seno dei vegetabili, sviluppandone l’ossigeno, producendo così ciò che le affinità chimiche le più potenti non possono produrre, è di certo diversa da quella che scompone certi ossidi, certi cloruri metallici, per cui bastano le azioni chimiche le più deboli.

Applicate la corrente elettrica su i nervi d’un animale vivo qualunque, e la singolarità dei fenomeni che vedrete svegliarsi vi dimostrerà ad evidenza, quanto è mai grande la distanza che separa gli effetti delle grandi forze della natura, secondo che organizzato e vivo, oppure inorganico e morto è il corpo su di cui operano.

Quale sarà mai la cagione di queste grandi differenze nel modo d’azione degli agenti fisici su i corpi viventi, e su tutti gli altri corpi della natura?

Eccovi una prima domanda della più alta importanza, cui non ci è dato adequatamente di rispondere, nello stato attuale delle nostre cognizioni. Non abbandoniamo però le analogie della Fisica. Un raggio di luce che penetra obbliquamente in un vetro, in una massa d’acqua, si piega, devia dalla linea retta; ma se s’incontra invece in un cristallo di carbonato di calce, si divide allora in due altri raggi i quali si piegano perciò disegualmente. La cagione della differenza fra questi due fenomeni sta tutta nella diversità di struttura fisica fra il vetro e il carbonato di calce cristallizzato, e forse anche nella diversa natura chimica delle molecole loro. Ma è di certo più alla diversità di struttura o di particolare disposizione delle molecole, che alla diversità di composizione chimica, che sono dovute tali modificazioni del raggio lucido. Sappiamo infatti che il vetro, secondo che è più o meno in diversi sensi compresso, senza cambiar punto la sua chimica composizione, agisce diversamente su i raggi luminosi.

E chi potrà confondere un corpo organizzato con un corpo inorganico? Gruppi di vescichette chiuse, più o meno grandi, diversamente riunite e disposte, sono di certo un che di essenzialmente diverso d’un ammasso di particelle poliedriche, riunite in un corpo cristallizzato. Dire con Schwann che l’organizzazione è la cristallizzazione operata in mezzo ad un liquido, di cui possono imbeversi i primi cristalli che si formino, equivarrebbe ad ammettere, che la struttura d’una stallattite è la stessa di quella del parenchima del polmone e del fegato.

Molecole composte al meno di tre elementi, in ciascuna delle quali entra un numero grandissimo di atomi elementari, formeranno necessariamente sistemi chimici, le di cui affinità saranno diverse da quelle, in cui le molecole sono composte di due elementi, nella maggior quantità dei casi, ed in cui gli atomi elementari entrano sempre in minor numero. E se le azioni chimiche generali, mostrandoci come le combinazioni sieno più deboli al crescere del numero degli atomi elementari, bastano a spiegare la tendenza dei composti organici a risolversi in combinazioni più semplici; se la Chimica vi dà molti esempi di cotesta tendenza in alcuni composti inorganici, la di cui composizione ha grande analogia coi composti organici, non vi sarà però lecito il credere, bastare le leggi della chimica inorganica a darvi completa ragione dei fenomeni chimici della vita. L’organizzazione dunque e la struttura molecolare dei corpi viventi inducono grandi modificazioni nel modo d’operare degli agenti fisici e chimici.

Ma ci sarà permesso sperare, scoperto in che consistano queste modificazioni, lo che ignoriamo ancora, di poter giungere alla completa spiegazione di tutti i fenomeni dei corpi viventi? Per il momento almeno, sarebbe vana una tale speranza.

Aprite un animale, esaminatene il fegato, i reni, e chiedetevi qual forza fisica potrà mai spiegarvi come avvenga, che dal sangue che va a questi organi si faccia la bile, l’urina? Come mai colle affinità chimiche, modificate, per quanto potete immaginarlo, dalla struttura particolare delli organi, giungereste, non dirò ad intendere, ma neppure ad intravedere come dal sangue, in cui tutti gli elementi organici stanno misti e in parte sospesi e in parte disciolti, le varie parti del corpo organico giungano a separare e fissare quelli di cui hanno mestieri per riparare le continue perdite? Che non dirò delle funzioni dei nervi, che non dirò della generazione? L’oscurità è qui al massimo.

Concludiamo dunque.

1.° I corpi viventi hanno le proprietà generali di tutti i corpi della natura, e queste proprietà intervengono nella produzione dei loro fenomeni, nè possono quindi trascurarsi nella spiegazione dei medesimi.

2.° I grandi agenti fisici, calorico, luce, elettricità, attrazione, operano sui corpi viventi, come su tutti i corpi della natura; e l’azione loro deve necessariamente entrare come elemento, nella produzione delle funzioni proprie a quei corpi.

3.° Questi stessi grandi agenti, operando attraverso alla materia organizzata, modificano talora la loro maniera generale d’agire, e tale diversità è tutta dovuta alla diversa struttura e composizione chimica dei corpi organici.

4.° Vi sono fenomeni nei corpi viventi che chiameremo vitali, e sono molti e della più grande importanza, nei quali non si sà vedere, nello stato attuale della scienza, che possano gli agenti fisici, pur modificati nella loro azione dall’organismo, intervenire a produrli.

Esiste perciò uno studio, una scienza, aggiungerò, dei fenomeni fisico-chimici dei corpi viventi, come v’è una Fisiologia sperimentale.

Il legame di queste due scienze intimo, necessario, sta nella terza classe dei fatti che abbiamo distinti. L’organizzazione modifica l’azione degli agenti fisici e lo studio di queste modificazioni vuole il concorso della Fisica e della Fisiologia sperimentale.

Non dimenticate mai che si è formata una quarta classe di fenomeni dei corpi viventi, denominandoli fenomeni vitali. Ho detto fenomeni e non forze vitali; la differenza è davvero vitale.

Se non avesse fatto che chiamare attrazione o forza attrattiva, quella che conserva il meraviglioso sistema della meccanica celeste, sarebbe il suo nome da lungo tempo caduto in obblio. Egli disse, che l’attrazione si esercitava in ragione diretta delle masse, in ragione inversa dei quadrati delle distanze, e svelando così le leggi eterne di quella forza, eternò con esse il suo nome.

Parlare di forze vitali, darne la definizione, interpretare fenomeni col loro soccorso, e intanto ignorare le leggi di queste forze supposte, è dir nulla, o è peggio che dir nulla, è tentare l’impossibile, è appagare lo spirito, cessare dalla ricerca della verità. Dire che il fegato, per la forza vitale, separa dal sangue gli elementi della bile, equivale esattamente a dire che la bile si forma nel fegato. Con questo cambiamento di parole ci facciamo una fatale illusione.

Mi lusingo di aver così ben stabilito lo scopo, cui si deve mirare nello studio dei fenomeni dei corpi viventi, che riducesi, in ultimi termini, a quello dei fenomeni fisico-chimici di questi corpi, della loro organizzazione, delle modificazioni che questa organizzazione induce nell’azione generale propria degli agenti fisici, e infine nella ricerca delle leggi, tuttora empiriche dei fenomeni puramente vitali.

Lezione II

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Sa ognuno che l’esistenza d’un corpo vivente qualunque non può conservarsi, senza che in esso siano continuamente introdotte sostanze estranee, e senza che continuamente ne siano rigettate. Queste sostanze, spesso solide, vengono per mezzo degli organi dei corpi viventi, trasformate e ridotte allo stato liquido, nel quale stato poi penetrano entro cavità particolari, dalle quali escono di nuovo, dopo aver subito altre trasformazioni. Abbiamo visto nella prima lezione che la porosità dei tessuti dei corpi viventi faceva sì, che questi potessero venire imbevuti, penetrati da liquidi con cui erano messi a contatto. Non potremo dunque cercare di renderci una soddisfacente spiegazione dei fenomeni dell’assorbimento e dell’esalazione, senza tenere a calcolo qual parte aver vi possano i fenomeni della capillarità, dell’imbibizione, dell’endosmosi che noi sappiamo accadere nel seno dei corpi inorganici.

È tanta l’importanza che ha lo studio delle due citate funzioni dei corpi viventi, che mi credo in dovere di destinare per intiero questa lezione allo studio dei fenomeni, puramente fisici della capillarità, della imbibizione, dell’endosmosi, affine di potervi preparare, colle cognizioni che in queste esporremo, ad intendere qual parte aver possano nelle funzioni dell’assorbimento e dell’esalazione.

Per limitarmi alla semplice esposizione dei fatti, riporterò qui, sotto alcuni titoli generali, i principali risultamenti dell’osservazione dei fenomeni capillari.

1.° Allorchè un corpo è immerso in un liquido, quest’ultimo s’inalza o si abbassa intorno al primo, e il liquido è terminato, nel suo contatto col solido, da una superficie concava o convessa, secondo che s’è elevato o depresso. Nel primo caso il solido si dice bagnato, e questo è il caso del vetro e dell’acqua: l’altro caso si osserva tra il vetro e il mercurio.

2.° Se s’immergono in un liquido due corpi accade, che il liquido s’inalza o si abbassa tra di loro, secondo che sono o no bagnati, allorchè sono tanto ravvicinati, da venire a contatto le due superficie curve che si sono formate nel liquido, intorno ad ognuno di loro. La quantità d’inalzamento o d’abbassamento, rispetto alla superficie esterna del liquido, è in ragione inversa della distanza dei due corpi.

3.° Immergendo in un liquido un tubo di vetro aperto alle due , il liquido s’inalza o s’abbassa entro questo tubo, e tanto più, quanto più è piccolo il suo diametro. Confrontando l’inalzamento o la depressione in un tubo cilindrico, coll’inalzamento e colla depressione che avviene fra due lastre, che sono ad una distanza eguale al diametro del tubo, si trova che l’inalzamento o la depressione hanno un valore doppio per il tubo.

4.° La superficie concava del liquido sollevato e la convessa del liquido depresso, appartengono ad una mezza sfera, il cui diametro è uguale a quello del tubo.

Allorchè questi tubi sono sottilissimi, o come si dicono capillari, questo inalzamento o questo abbassamento è molto sensibile. Così in un tubetto di un millimetro di diametro l’acqua s’innalza fino a 30 millimetri, sopra il livello del liquido esteriore, mentre il mercurio si mantiene sotto al medesimo di 13 millimetri all’incirca.

5.° Una goccia d’acqua in un tubo conico di vetro si vede muovere, verso la parte più stretta del medesimo. Avviene il contrario, quando s’introduce una goccia di mercurio: questa si porta verso la parte più larga del tubo.

6.° I fenomeni di cui si è finora parlato, sono interamente indipendenti dalla grossezza del corpo solido, che s’immerge nel liquido, e per conseguenza sono anche indipendenti dallo spessore delle pareti del tubo capillare, entro il quale si fanno vedere.

7.° Questi fenomeni si osservano identici, nell’aria alla ordinaria pressione, nell’aria condensata o rarefatta, nel vuoto ed in qualunque altro mezzo gasoso.

8.° I corpi tutti, qualunque sia la natura loro, purchè suscettibili d’esser bagnati, presentano gli stessi risultamenti, se prima d’essere immersi in un liquido, vengono coperti da un strato del liquido stesso.

9.° Dato lo stesso liquido e lo stesso tubo, l’altezza o la depressione della colonna liquida interna diminuiscono, in ragione della temperatura del liquido.

10.° Gli inalzamenti e le depressioni, di cui finora si è tenuto discorso, sono indipendenti dalla densità dei liquidi; così rappresentando con 100 il sollevamento dell’acqua per un dato tubo, quello dell’alcool è 40, quello dell’olio di lavanda 37, quello d’una soluzione satura di sal marino 88.

11.° Due corpi galleggianti su d’un liquido, portati a certo grado di avvicinamento, si vedono aderire fra di loro, se ambi sono tali da lasciarsi bagnare dal liquido, od ambi non lo sono. Si vedono respingersi se uno è bagnato e l’altro nò. Il portarsi dei corpicciuoli leggieri galleggianti alla superficie delle acque, verso le pareti della vasca che le contiene, si spiega dietro questo principio.

12.° Qualunque sia l’altezza, cui si eleva un liquido, giammai si vede il medesimo sortire al difuori dall’apertura superiore del tubo capillare. È questa una conseguenza necessaria dei resultati già esposti. Basterà infatti riflettere, che la superficie della colonna liquida elevata nel tubo capillare, è sempre concava verso l’infuori; per cui, se in un tubo capillare ricurvo si va aggiungendo acqua da una parte, tanto che si riesca a far terminare la colonna prima in superficie piana, poi in superficie convessa all’infuori, si vedrà l’altra colonna rimasta concava, sollevarsi sempre più al disopra dell’altra. Si genera dunque per capillarità, una forza di depressione, allorchè la superficie si fa convessa. Non si creda perciò che l’acqua, che scola da uno stuppino di cotone immersovi, e ripiegato in basso esca per capillarità; basterà infatti di tenerlo orizzontale, perchè cessi lo scolo.

Non posso diffondermi a proposito di questi fenomeni, sino a darvene la teoria, che è interamente del dominio dell’analisi matematica la più sublime. I citati risultamenti dell’osservazione bastano a provarvi, che questi fenomeni dipendono da quella forza che chiamiamo attrazione molecolare, la quale si esercita fra le molecole dei corpi, e che cessa di agire alle più piccole distanze.

Onde evitare ogni falsa applicazione dei fenomeni capillari all’economia animale, è d’uopo che abbiate sempre presente, che uno spazio qualunque, pieno totalmente di liquido, non è capace di esercitare nessuna azione capillare, che l’azione d’un tubo capillare su i liquidi è dovuta, piuttosto che alla natura diversa del tubo stesso, a quella del liquido di cui si trova spalmata la sua interna parete, che finalmente non è mai per effetto di capillarità che i liquidi possano traboccare dall’apertura superiore dei tubi in cui da essa sono sollevati.

Sono fenomeni in generale della stessa natura, e dipendenti dalle stesse forze quelli denominati dell’imbibizione, dell’igroscopicità ec. Un pezzo di zucchero in pane, uno stuppino di cotone, un cilindro di sabbia, di cenere, di segatura di legno a contatto dell’acqua o d’un altro liquido che li bagni, non tardano a sollevare il liquido per tutta la loro massa, ad imbeversene in una parola; è così che avviene di certi tessuti, cartilagini, tendini, che disseccati e poi immersi nell’acqua si veggono, dopo poche ore riprendere tutte le proprietà che hanno allo stato di vita, e ciò per l’acqua assorbita; così accade pure nella famosa esperienza del rottifero il quale riprende vita e movimento, al contatto d’una goccia d’acqua, che lo bagni. Questi fenomeni d’imbibizione intervengono pure nella filtrazione dei liquidi, e perciò, allorchè questi liquidi hanno particelle solide in sospensione le vediamo separarsene, mentre il liquido imbeve la sostanza del feltro. Una goccia di cioccolato, d’inchiostro che cadano sopra un panno o sopra una carta asciugante, si convertono in una macchia nera centrale, circondata da una zona d’un liquido meno colorato. Così accade del sangue, allorchè si versa nel tessuto cellulare sottocutaneo; se ne vede il siero portato al di fuori e separato dalla sostanza colorante.

V’è in questi fenomeni d’imbibizione da considerare, da prima la forza di adesione fra il liquido e le superfici delle particelle solide che vi si mettono in contatto, indi l’azione della capillarità propriamente detta, in quanto che nello zucchero, nelle masse di sabbia, di cenere ec., e nei tessuti organici non possono non vedersi cavità estremamente piccole che devono più o meno tortuosamente continuarsi nel loro interno.

Questo fenomeno dell’imbibizione meriterebbe di certo uno studio più lungo di quello, non si è fatto fin ora. Ha- les volle misurare quella che egli chiamava forza di assorbimento delle polveri, disponendo l’esperienza nel modo che vedete. È un grosso tubo chiuso in alto, pieno di cenere finissima e calcata, a cui è unito nella parte aperta, un lungo tubo più stretto, di vetro. Si empie questo tubo di acqua e rapidamente si rovescia sotto il mercurio, quasi come se ne facesse un barometro. A poco a poco la cenere succhia l’acqua del tubo, ed il mercurio si solleva, ed lo ha visto innalzarsi fino ad altezze considerevoli, non mai però ad un’altezza maggiore di 76 centimetri. Questa sperienza in verità non prova altro, che la pressione atmosferica. Difatti l’apparecchio di Hales non è che un barometro ad acqua e a mercurio, nel quale quest’ultimo si solleva, a misura che l’acqua si disperde per imbibizione nella cenere. L’aria frammessa e aderente alla cenere stessa fa equilibrio, in questa esperienza, ad una gran parte della pressione atmosferica. È chiaro che la colonna di mercurio cessa di sollevarsi, allorchè tutta la massa della cenere si è imbevuta, e se si immaginasse che, per una altra cagione, la cenere andasse perdendo superiormente l’acqua di cui è imbevuta, ne verrebbe un nuovo sollevamento nella colonna, sempre che però questo potesse accadere senza che, sulla cenere stessa si facesse sentire la pressione dell’atmosfera. E questo risultamento ha ottenuto chiudendo l’orificio superiore e largo di un imbuto, con un pezzo di vescica, empiendo il tubo d’acqua e rovesciandolo al solito colla estremità stretta, nel mercurio. Questo fatto è tanto più importante, in quanto che prova, che mentre per la membrana inzuppata d’acqua passa il vapore acqueo, la pressione dell’atmosfera non si esercita sull’interno della colonna liquida.

Potrebbe dimandarsi se per l’azione dell’imbibizione un liquido giungerà a sollevarsi ad un altezza qualunque. Sembrerebbe da prima che una colonna di sabbia, di cenere o d’altro immersa con una sua estremità in una massa liquida, mantenuta sempre ad una stessa altezza, dovesse portare il liquido per inbibizione a una altezza qualunque, tanta da imbeverne tutta la colonna. Difatti, se si consideri isolatamente l’azione di ognuno degli strati che costituiscono la colonna, ne verrà che allorchè le particelle del primo strato in contatto del liquido si saranno, per l’adesione bagnate, le particelle dello strato immediatamente superiore toglieranno alle prime una parte del liquido, e queste ultime riprenderanno la parte perduta alla massa liquida con cui sono a contatto, e ripetendo questo ragionamento per tutti gli strati successivi della colonna ne viene, che ognuno dovrà prendere la stessa quantità di liquido, ed agendo isolatamente e supponendo costante la massa liquida, la colonna, per quanto lunga, dovrà imbeversi tutta intiera. Non è però così che vien provato dall’esperienza. L’altezza alla quale un dato liquido si solleva in una colonna d’una data sostanza, ridotta in polvere, per effetto di imbibizione è limitata: e questo non avviene già perchè per l’evaporazione, una porzione di liquido esca per lo strato superiore. Ho visto sollevarsi l’acqua in una colonna di sabbia esattamente alla stessa altezza, in uno spazio saturo di vapore acqueo, come nell’aria asciutta. Non posso spiegarvi questo limite nel sollevamento per imbibizione, senza ammettere che delle cavità continuate lungo la colonna di polvere, operino nell’imbibizione, e che per conseguenza, oltre la semplice adesione del liquido nella superficie della particella della sabbia, intervenga anche l’azione capillare.

V’esporrò qui i risultamenti di alcune esperienze tentate sopra questo soggetto, insieme al Dott. , e che provano anche meglio la proposizione precedente. Alcuni tubi di vetro, di circa due centimetri di diametro, furono empiti di sabbia bianchissima e passata per setaccio fino. L’estremità dei tubi che doveva essere immersa nell’acqua, era chiusa con una tela legata intorno al tubo. La sabbia era asciugata prima a bagno maria e poi si introduceva versandola, dall’estremità superiore del tubo, e si aveva cura di non dar urti al tubo così ripieno, perchè la sabbia non avesse a comprimersi inegualmente. Sei tubi così preparati furono immersi nello stesso tempo, in sei liquidi diversi alla temperatura di + 12° C. I liquidi continuarono a salire per imbibizione, per circa dieci ore, mostrando tutti lo stesso fenomeno singolare, che cioè l’imbibizione, rapida nei primi istanti, si faceva sempre più lenta, a misura che si avvicinava al limite. Tutti i tubi erano immersi nel rispettivo liquido, per circa 1/2 centimetro, e si aveva cura di versar nuovo liquido nei bicchierini, perchè l’altezza dell’immersione non variasse durante l’esperimento. Ecco nell’unito quadro le altezze massime, a cui i diversi liquidi si sono sollevati. Tutte le soluzioni saline avevano la stessa densità, cioè 10° di Baumé.

Soluzione di carbonato di soda | mm.r 85

Id. di solfato di rame | R|75

Id. di carbonato di ammoniaca | R|62

Acqua distillata | R|60

Soluzione di sal marino | R|58

Bianco d’uovo col suo volume di acqua | R|35

Latte | R|55

Siero | R|70

Ho creduto interessante di paragonare fra loro l’alcool a 36° Baumé e l’acqua distillata, adoprando tubi pieni di sabbia, di vetro pesto finissimamente, e di segatura di legno. Eccovi i sollevamenti ottenuti:

Tubo con sabbia. | Id. con vetro pesto. | Id. con segat. di legno.

Alcool | mm.r | C|175 | C|175 | C|125

Acqua | C|85 | C|182 | C| 60

Esaminando questo quadro si vede chiaramente, che mentre l’alcool sale maggiormente per imbibizione, a contatto della sabbia, sale meno dell’acqua in contatto del vetro pesto. Il che è d’accordo con ciò, che sappiamo accadere nei tubi capillari. Ho provato ancora ad immergere nello stesso liquido due tubi preparati con vetro pesto, in uno dei quali la quantità del vetro introdotto era doppia di quella dell’altro. Il liquido adoperato era l’acqua. I risultamenti ottenuti furono i seguenti.

Nel primo tubo il liquido s’innalzò di 170 mm, nel secondo di 107 mm.

Non è così facile di rendersi esattamente spiegazione del rapporto trovato fra le elevazioni per imbibizione in questi due tubi. Era però naturale che maggiormente si elevasse nel tubo, in cui la quantità di materia era doppia, se si rifletta alla maggior superficie solida che attira il liquido, e al minor diametro delle cavità capillari.

Ho cercato finalmente se vi era differenza in questi fenomeni di imbibizione, secondo la diversa temperatura a cui si operava. Due tubi preparati con sabbia furono immersi, egualmente nell’acqua, ma l’uno era alla temperatura di circa + 55° C, l’altro a + 15° C

Ecco i risultamenti ottenuti:

Innalzamento dopo secondi 70 | Id. dopo minuti 11

Tubo | a + 55° C | R | mm.r 10 | R | 175

C | Id. | a + 15° C | R | 6 | R | 12

L’influenza della temperatura appare assai grande, sopra il grado dell’imbibizione.

Non lascierò affatto questo soggetto, senza parlarvi delle ricerche fatte, onde pervenire, col solo giuoco delle forze capillari e dell’attrazione molecolare, a degli effetti proprii dell’affinità chimica. Se si riflette che un dato liquido si solleva costantemente alla stessa altezza, in un certo tubo capillare, che v’è sviluppo di calore più o meno grande, come lo hanno provato le sperienze di , in ogni imbibizione, e che vi sarebbe anche, secondo , svolgimento di elettricità, e che d’altronde l’attrazione capillare non si esercita che a piccolissime distanze e fra le molecole ultime dei corpi, si troverebbero in questa forzai principali caratteri dell’affinità chimica. È noto il bel fatto di che consiste nel trovare che un miscuglio d’acqua e di alcool, contenuto in una vescica e lasciato all’aria, si va sempre più spogliando di. acqua. In questo caso l’acqua più dell’alcool imbeve la membrana, e si disperde per evaporazione. Un altro fatto, che più direttamente risponde al nostro scopo, è quello che cita Berzelius, che l’acqua salata cioè, passando per un lunghissimo tubo di sabbia scola priva di sale. Ho confermato questo fatto adoprando un tubo di sabbia, lungo circa otto metri, ed ho trovato infatti che la densità dell’acqua salata che si versava nell’alto del tubo, stava a quella dell’acqua che esciva, come 1 : 0,91. Una tale differenza di densità non si mantiene però costante. Dopo qualche tempo infatti la soluzione salina ha, al sortire dal tubo la stessa densità, come aveva all’introdursi in esso. Ciò prova, che la decomposizione della soluzione salina avvenne nella prima azione di contatto, tra la medesima e le particelle della sabbia.