Por Jorge Zanardi. Bioquímico toxicólogo.
Publicado en la revista Siglodigital www.siglodigital.com.mx Nro. 10.

La frase remite a un hecho que se muestra evidente cuando se empieza a examinar un tema. Que nunca la explicación de un hecho se resume en un solo texto, pues una afirmación suele invocar a otra o a su opuesto, y que cualquier aseveración o propuesta, una nueva teoría o una hipótesis novedosa, están en realidad sustentadas en un cúmulo de aseveraciones, propuestas, teorías e hipótesis que tuvieron vigencia en otro momento dado. Es decir, que el último umbral del conocimiento resume el anterior, superándolo o contradiciéndolo, pero no podría haber existido sin una instancia previa. La última afirmación de un postulado científico suele sintetizar, y a la vez recapitular, todos los estratos anteriores.

Del mismo modo que cualquier hombre es el producto de lo que fue, y en alguna parte residen el niño, el adolescente o el joven como sucesivos hitos que no podrían haber sido sin el inmediato anterior, así la sociedad humana contiene en su historia los escalones concatenados que le permitieron avanzar en el curso de los siglos. La física cuántica y relativista pudo ser porque buscó confirmar las hipótesis de la newtoniana, la que a su vez provino de Galileo que había comprendido y negado las hipótesis de Aristóteles, quien a su turno había intentado completar y aumentar la de los antiguos filósofos de la naturaleza.

Todo recuerda y rescata los orígenes, en una lógica que apela al determinismo, en cuanto a que cada efecto tiene su causa y es a la vez el inicio de otro. Sin embargo, la historia de la ciencia y de la vida misma no excluye ni el azar ni la casualidad, como motores alternativos. No se puede, entonces, a manera de ejemplo, dejar de pensar en la aventura de un oscuro navegante genovés que logró convencer a los reyes de España, más preocupados por la guerra interna contra los moros que en proyectos azarosos, de la importancia de buscar nuevas rutas alternativas para el comercio con Oriente. De paso, siguiendo afanosamente aquella quimera, descubrió un nuevo mundo y logró cambiar la historia, quedando la ambición por la nueva ruta para el tráfico comercial como un viejo sueño que nunca logró concretar. Y tal vez haya muerto sin saber cuánto había hecho por cambiar ese mundo que quería tanto. Muchas veces quienes más hicieron no llegan a ser conscientes de sus aciertos y de sus logros, aunque la historia suela premiarlos tardíamente con un reconocimiento singular.

Del mismo modo, la química actual es el resultado de millares de observaciones y teorías encadenadas que se fueron sucediendo, reemplazando, contradiciendo o mejorando a lo largo de los siglos. Pero buena parte de los conocimientos de la ciencia que gobierna el comportamiento de la materia, fueron introducidos por aquellos primitivos investigadores conocidos con el nombre de alquimistas, que buscaban entre otras claves, el procedimiento para lograr la transformación de los metales en oro. Así se incorporaron la destilación, como método de separación de líquidos de acuerdo a su diferente grado de volatilidad; la recristalización de sólidos en solución; la filtración para la separación de suspensiones o la entrega de calor controlado por medio del Baño María, procedimientos indispensables para el tratamiento de las sustancias. También el descubrimiento de nuevos elementos como el oxígeno, y el comportamiento de metales como el Mercurio, fueron producto de las investigaciones de los legendarios experimentadores alquimistas, que laborando en atanores y crisoles, moldeando el vidrio para construir retortas y varillas, establecieron las bases sobre las que se asentaría la química moderna.

La palabra alquimia deriva del árabe, alkimia, que tiene el mismo significado que química, aunque en el mundo antiguo se le adjudicaba también una connotación religiosa y espiritual dotada de un sentido de trascendencia y magia que hoy se ha perdido. La palabra Al en árabe designa al ser supremo como Allah, de manera que a esta disciplina se le relacionaba con fenómenos divinos.

Muchos de los químicos reconocidos de la antigüedad fueron sin duda alquimistas. Cuando se recorren los caminos históricos de la ciencia de la materia, se llega inevitablemente a los buscadores incansables de la piedra filosofal. De su historia, sus logros, de la profundidad filosófica de sus observaciones, en tanto que les sirvieron para construir una nueva cosmología del mundo, hablaremos en este artículo.

Los elementos de la vida

Los orígenes del pensamiento occidental se pueden rastrear en la antigua Grecia aun antes de Sócrates. Y la alquimia, en tanto ciencia de la materia, debe sus orígenes a los primeros filósofos griegos.

Los pensamientos de los que se llamaron filósofos de la naturaleza tenían como objeto el examen y la comprensión del mundo que los rodeaba, y de allí el origen de su nombre. Fueron conocidos como filósofos de la naturaleza pues sus observaciones y comentarios pretendían explicar el comportamiento del mundo físico prescindiendo del pensamiento religioso y mítico que era preponderante en la época. Dentro de su concepción del universo natural sobresalen la lógica de sus afirmaciones, a pesar de que hoy están en desuso y han sido superadas y reemplazadas por otras, pero no puede dejar de señalarse que por los pocos elementos con los que contaban, las hipótesis que esgrimían eran perfectamente plausibles y adecuadas para la época.

El primero de ellos fue Tales quien vivió en una de las ciudades más prósperas del mundo griego, Mileto, a orillas del Mar Egeo. Dicha ciudad pertenecía a una zona llamada Jonia, por lo que al grupo de filósofos nacidos allí se les recuerda con el nombre de jónicos. Tales había viajado por Egipto y conocía el Mediterráneo, así que no es de sorprender que afirmara: “Todas las cosas son agua”, pues había observado que el Nilo al retirarse dejaba las costas bañadas por un limo rico en el que todo crecía. Esa zona se asemejaba a la letra griega “delta” por lo que la nombró Delta del Nilo. Según él, incluso la tierra estaba compuesta por agua.

Por el contrario, Anaxímenes (570-526 aC) pensaba que todo era aire o niebla, del mismo modo que Tales suponía que era agua. Evidentemente Anaxímenes había conocido el pensamiento de Tales. Él creía que el agua era aire condensado, como cuando veía llover, y que posteriormente, a través de otro mecanismo, el agua se convertía en tierra. Pero fue con Empédocles de Agrigento (494-434 aC) que el pensamiento remonta hasta la idea de los cuatro elementos básicos, aire, tierra, agua y fuego, que se intercambian unos con otros. Una idea que se sostendría hasta Aristóteles (384-322 aC), quien incorporaría el quinto elemento esencial, el éter, que le era útil para abarcar la serie de procesos que observaba.

Fue sin embargo Demócrito de Abdera (460-370 aC), apodado “El risueño ” por su amarga sonrisa frente a la necedad humana, quien habría de formular la teoría más audaz. Él postuló que la materia toda estaba integrada por minúsculas partículas llamadas átomos, lo que en griego antiguo significa indivisible. Por supuesto la idea de los átomos que tenía el viejo Demócrito no se aproximaba a la realidad física tal cual se aprecia y describe hoy en día, pero sin duda él logró sintetizar una calificación bastante ajustada desde el punto de vista filosófico, es decir, que la menor porción de materia que puede existir manteniendo sus cualidades y propiedades originales es un átomo.

Toda la concepción de la filosofía de la naturaleza se sostiene en la idea básica del intercambio de formas de la materia, de una a otra, difiriendo en cómo se caracterizan esos estados. Así, lo que para Tales era agua, para Anaxímenes era aire. Los cuatro elementos conmutables de Empédocles, los cinco de Aristóteles o los átomos de Demócrito tienden a representar el mismo fenómeno percibido por todos ellos: que en la naturaleza existía algo que era transmutable y que se verificaba en la notoria movilidad y mutabilidad de la materia.

De esta noción de intercambio, de búsqueda de lo esencial y permanente en medio de los cambios, es que surgió la noción primigenia de la alquimia. Si todo es parte de algo, y ese algo representa la totalidad, debía haber entonces una forma de dirigir ese movimiento y encontrar la clave de todos los cambios.

El pensamiento griego permaneció oculto durante siglos hasta ser redescubierto en la Edad Media. No es de extrañar que de la concepción de aquellos pensadores, que sugerían la existencia implícita de un elemento común a la naturaleza, surgiera la idea de que transformar una cosa en otra –por ejemplo, un metal de poco valor en otro que fuera valioso como el oro– era posible.

Pero, ¿cuál sería esa forma, ese procedimiento, la clave de las claves? ¿Algo que agregado a una mezcla arrancara y transmutara ese espíritu inmanente que en todas partes estaba? Solamente bastaba encontrar esa clave o procedimiento mágico que motorizara la reacción química buscada, lo que hoy llamamos catalizador... La alquimia, y la búsqueda de la Piedra Filosofal, que fue el nombre asignado al catalizador de aquella reacción de transmutación, habían iniciado la larga carrera de la investigación química.

La piedra filosofal

La Edad Media representó un largo periodo histórico que inició en el año 476 de nuestra era cuando en Constantinopla, sobre el solar de la antigua Bizancio, se fijó como única capital del imperio romano una colonia griega
ubicada sobre el Bósforo. En ese sitio, el emperador Constantino levantó una nueva Roma, que habría de persistir como el único imperio romano hasta la caída de la ciudad a manos del ejército turco en 1453. Fue durante esos años, señalados como un período oscuro de la humanidad, cuando numerosos investigadores se lanzaron a la búsqueda de la clave de las claves, el gran secreto infundido de magia, que era la piedra filosofal. La piedra filosofal comparte dos características fundamentales: la propiedad de transmutar los metales, lo que implícitamente recoge el antiguo principio griego de un elemento común a todo, y la de la medicina universal

El término piedra filosofal quiere decir, en lengua sagrada, piedra que lleva el signo del sol. “Su color va del rojo encarnado al carmesí...” “En cuanto a su peso, es mucho mayor que lo que corresponde a la cantidad” , según dijo Basilio Valentín, monje benedictino que vivió durante el primer tramo del siglo XV. Esta sustancia maravillosa, cuyas características de fusión y versatilidad remiten a la consistencia de la cera, poseía en la imaginación de los alquimistas numerosos poderes, entre ellos el de ingresar a una sustancia permaneciendo inalterable, resistir a la oxidación y poseer una infinita resistencia al fuego. A la vez se le adjudicaban propiedades curativas, siendo una suerte de elixir ante el cual se rendirían las enfermedades graves y crónicas.

Según relata Fulcanelli en Las Moradas filosofales, la piedra filosofal poseía diversas formas y numerosos empleos como una sustancia de cualidades múltiples y universales, y era voluble y resistente a cualquier daño químico. La piedra filosofal no era solamente el medio para lograr transformar los metales impuros en oro, sino que ésta era más bien una de sus consecuencias y a la vez la prueba de su poder universal.

Los textos de los alquimistas como Paracelso, Alberto el Grande o Basilio Valentín, considerados maestros en el arte de la alquimia, eran escritos en forma metafórica, y a menudo su significado permanece velado por signos crípticos que dificultan su comprensión. Muchos de aquellos textos están compilados en la Bibliothéque des Philosophes Chimiques de Salmon, y en el Theatrum Chemicum.

Orígenes de la alquimia medieval

Se estima que la alquimia se origina en el mundo árabe donde uno de los más importantes pensadores fue Razí (850-923), de origen persa, que escribió un texto donde resumía el comportamiento de diversas sales y compuestos minerales y metálicos, como el azufre y el mercurio. La base de los textos árabes dedicados al comportamiento de la materia, aunque imbuidos de un pensamiento místico y religioso, estaban fundados en su conocimiento de la obra de Aristóteles. En ellos se origina el fundamento clásico alquimista de la materia como compuesta básicamente por azufre, la sustancia que convertía a otras en combustibles, y por mercurio, que transfería propiedades metálicas al resto de los elementos. Es por ello que la mayoría de los procedimientos que conforman el arte de la alquimia comparten diferentes tratamientos y combinaciones de estos elementos.

También en China se manifestaron las teorías alquimistas, si bien su relación con la química es más lejana, aunque Ko Hung (283-343) describió preparaciones con arsénico y mercurio.

Se estima que la alquimia llega a Europa durante la Edad Media de mano de los árabes, pero serán principalmente las Cruzadas las que incorporarán a la cultura europea las investigaciones y escritos de los sabios árabes. A los compuestos originales, el mercurio y el azufre, se incorporará la sal como tercer elemento esencial de la gran obra, siendo el impulsor de este nuevo elemento el también médico suizo Theophrastus von Hohenheim, conocido como Paracelso. Paracelso fue también uno de los padres de la toxicología al señalar: “... Lo único que diferencia a un remedio de un veneno es la dosis administrada...” Asimismo, Paracelso describió con precisión la sífilis e instauró uno de los tratamientos para esa enfermedad a base de la administración del mercurio como medicamento.

Es con estos elementos que los alquimistas medievales, especialmente a partir del siglo XII, intentarán las conmutaciones entre los elementos en su búsqueda infatigable de la piedra filosofal, el catalizador mágico capaz de gobernar y conducir las múltiples transformaciones de la materia. Esto les valdría en muchas ocasiones la persecución y la condena al ser calificados de brujos y hechiceros, enfrentando a la cultura inquisidora de la época.

Fue durante esas investigaciones, empeñados en la tarea infructuosa de transformar otros metales considerados impuros e imperfectos, que los alquimistas descubrirán el ácido nítrico como resultado de la destilación de sulfatos mixtos
(vitriolo) y nitratos (salitre), obteniéndose una sustancia mucho más potente que los ácidos conocidos hasta el momento, como el vinagre (ácido acético). También describieron la síntesis del ácido clorhídrico y la combinación precisa de una parte de ácido nítrico y tres de clorhídrico para formar “agua regia”, una mezcla capaz de disolver los metales preciosos. De la lectura de los antiguos escritos y recetas alquimistas, dotados de una poesía y una magia literaria muchas veces críptica, se desprende que a ellos también se les debe el aporte de otro de los pilares fundamentales de la química moderna, que consiste en pesar cantidades estrictas de materiales para ejecutar una técnica, a lo cual se le conoce como método cuantitativo.

Los métodos alquimistas

Los métodos clásicos desarrollados por los alquimistas se pueden resumir en cuatro sistemas básicos para el tratamiento de la materia: las vías Húmeda y Seca que son las principales, y luego la Mixta y la de las Amalgamas, las cuales sintetizan los medios utilizados para llevar adelante los procedimientos prácticos para las transformaciones químicas.

La base de la teoría alquimista se asienta en la unidad de la materia, que puede asumir distintas formas y, de acuerdo al procedimiento, ser manipulada, mutada y transformada. En el curso de las operaciones sobre la materia, metales y minerales, se desarrollaron diferentes técnicas que fueron el inicio de la química actual.

Numerosos métodos de purificación y síntesis de sustancias químicas fueron descritos por los alquimistas, como por ejemplo la sublimación del mercurio por vía húmeda que se encuentra en la obra Le Composé de les Composés, de Alberto el Grande. El método describe con detalle la síntesis química del bicloruro de mercurio o cloruro mercúrico, también llamado sublimado corrosivo. Es una operación que combina procedimientos de destilación y sublimación (pasaje del estado gaseoso al sólido) por medio de una reacción en la que intervienen ácido sulfúrico concentrado (llamado en aquellos tiempos aceite de vitriolo), en un medio que contiene cloruro de sodio (sal común) como fuente de cloro, que al reaccionar con el sulfuro de mercurio (el viejo cinabrio) induce una reacción de sublimación que rinde cloruro mercúrico.

Los métodos de mineralización de sustancias por vía seca mediante la utilización de altas temperaturas, basados en la fusión en crisoles, hornos y atanores, son recopilados por Fulcanelli en El Misterio de las Catedrales, donde se especifican las características de los procesos y se incluyen las especificaciones técnicas de los artefactos empleados, como los conductos de descarga de humos y materiales para la construcción de los recipientes.

Procedimientos para la obtención de aceite de vitriolo (el ácido sulfúrico) a partir del tostado del azufre y su destilación, son detallados en el Traité de la Chymie de Chistophle Glasser de 1663: “Lo que se llama vulgarmente calcinación del vitriolo no es más que una desecación o privación de su humedad superflua, lo cual se hace por la acción del fuego común o por la de los rayos del Sol”, y se señalan con precisión las condiciones que favorecen la entrega de calor a una reacción química en forma controlada como es el Baño María. En él se utiliza el nombre de espíritu para nominar las sustancias involucradas en la reacción: “El espíritu volátil, sulfurado y dulce, que sale primero, es muy penetrante...” “El último espíritu es llamado impropiamente aceite de vitriolo y es la parte más pesada del espíritu ácido. Se sirven de él para disolver los metales y minerales.” Basilio Valentín se refiere a este producto de la destilación a Baño María, que fuera nombrado así en honor al procedimiento de calentamiento controlado diseñado por María la Judía (una antigua alquimista), como el Mercurio de los Filósofos.

Otro de los términos acuñados por los alquimistas era la retrogradación, utilizado por Basilio Valentín e Ireneu Filaleteo, que significaba volver hacia atrás, es decir, un retorno al estado original, como cuando se describe la vía seca del antimonio. En este caso, al combinar hierro, identificado como Marte, en combinación con sulfuro de antimonio, se obtiene sulfuro de hierro al favorecerse el desplazamiento en caliente de un átomo de antimonio por uno de hierro. El resultado, el sulfuro ferroso o pirita, es la fuente natural del hierro tal cual se lo encuentra en la naturaleza. Este procedimiento era visto en la época como una forma de reconstruir, de retrogradar la materia a su forma original y natural como era la pirita. Este proceso se confirmaba en otra reacción clásica como es la obtención de sulfatos mixtos de hierro (Marte) y cobre (Venus), lo que se llamaba vitriolo y es también un compuesto natural de abundancia en ciertos yacimientos mineros, a partir de la disolución de ambos metales en ácido sulfúrico (aceite de vitriolo).

Procedimientos como la sobrefusión que comparten las vías mixtas o de formación de amalgamas, han sido descritos con precisión. “De manera que quien quisiera tener la paciencia de cocer el plomo en un fuego regular y continuo que no exceda el punto de su propia fusión, es decir, que el plomo se mantenga siempre fundido, y no más, añadiéndole alguna porción de plata viva y de sublimado para evitar que se calcine y se reduzca a polvo, al cabo de algún tiempo encontrará que Flamel no habló frívolamente al decir que la semilla fija contenida en potencia en el plomo, a saber el oro y la plata, se multiplicarían y crecerían tal como el fruto crece en el árbol.”
Traité du feu et du sel, Blaise de Vigenère, París, 1618.

De los viejos alquimistas a la química moderna

Fue a fines de la Edad Media y comienzos del Renacimiento que el mundo se sacudiría del oscurantismo en el que había estado sumergido. Los antiguos conocimientos desarrollados durante los siglos anteriores se incorporaron en aquellos tiempos, como base empírica de las nuevas teorías científicas que habrían de cambiar el curso del mundo y su comprensión bajo una nueva óptica.

Siempre había llamado la atención de los alquimistas el aire atmosférico, al que no se le encontraba una explicación adecuada y se le consideraba intangible. Pero uno de aquellos hombres, el también médico Jan Baptista van Helmont (1577-1644), no se convencía de la intangibilidad del aire. A partir de sus observaciones de que los humores rojos desprendidos al poner en contacto plata con ácido nítrico y el burbujeo de la cal en contacto con el vinagre, concluiría que esos “aires” eran algo más que vacío. Para nombrar a esas sustancias particulares utilizó la palabra griega caos, que designaba el magma original del cual había partido la creación, pronunciándola en su idioma original, el flamenco, y así surgió la palabra “gas”. Van Helmont concluyó que el aire no era más que una mezcla de gases.

Otro alquimista, el inglés Robert Boyle (1627-1691), formuló en 1661 la ley que relaciona la presión ejercida por un gas en el volumen ocupado por éste. Tiempo después Lord Priestley (1733-1804) logró aislar en 1770 los gases de van Helmont, identificando también el amoniaco, el dióxido de azufre y el oxígeno.

Los nuevos hallazgos contribuyeron al desplazamiento de la teoría del flogisto formulada durante el siglo XVII para explicar la inflamabilidad de las sustancias. El flogisto era algo supuestamente contenido por las sustancias, que se liberaba cuando entraban en combustión. Fue gracias a los aportes de Priestley, pero definitivamente años más tarde a los de Lavoissier (1734-1794), que se comprobó que no era el flogisto sino el oxígeno el elemento necesario para la combustión. Lamentablemente, los aportes de Lavoissier a la química no fueron suficientes para evitar su condena durante la Revolución Francesa y su posterior ejecución en la guillotina.

Para esos tiempos, la alquimia había dejado de ser lo que fue, y había dado a luz los comienzos de la química moderna. Los posteriores descubrimientos por numerosos investigadores, entre ellos el de las leyes periódicas de los elementos reunida y establecida por Dimitri Mendeléiev (1834-1907), la renovada formulación de Dalton (1776-1844) del antiguo concepto atomístico griego, las hipótesis de Amedeo Avogadro (1776-1856) sobre el comportamiento de los gases, los pesos atómicos, las apreciaciones del botánico Robert Brown (1773-1858) en 1828 sobre el movimiento de las moléculas en suspensión, son sólo algunas de las grandes innovaciones incorporadas durante el siglo XIX a los antiguos conocimientos sobre la materia, iniciados sobre las bases de la antigua alquimia.

La alquimia ha muerto ¡Qué viva la alquimia!

La alquimia fue el resultado de la antigua concepción de que la materia era una sola, y de la búsqueda incansable por lograr, mediante la voluntad, su conversión en una y otra forma. La antigua meta de transformar los metales en oro fue para la química, en cierto modo, la ruta alternativa de Colón. Con los avances de hoy sería posible transformar un metal en oro gracias a los conocimientos sobre fisión atómica, pero sería tan caro que no vale siquiera la pena intentarlo. De cualquier modo, todas las tentativas, los éxitos o los fracasos configuraron una historia que todavía no ha terminado. Desde la síntesis de los plásticos hasta las baterías de los teléfonos celulares, desde los combustibles fósiles hasta los semiconductores, todos esos inventos maravillosos que hacen posible la vida actual sobre el planeta, son la consecuencia lejana de los esfuerzos y afanes de decenas de buscadores infatigables de la piedra filosofal, la esencia de la vida, como una suerte de cazadores de lo imposible, que desafiando la cultura de la época agregaron eslabón a eslabón la infinita cadena sobre la que se asienta la química moderna. Aún hoy, el aprendizaje de la química en cualquier universidad, colegio o instituto, empieza por repetir las antiguas recetas, con palabras remozadas y nuevos métodos, pero siguiendo el camino infalible descrito alguna vez por un viejo alquimista. No podemos saber lo que ocurrirá de aquí en adelante. Sólo podemos estar seguros de algo: esa gran aventura será apasionante.

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