En su libro, escrito en oposición
a los criterios de su marido y amigos, pretendía obtener la tinción de telas
de seda, con sales de metales, idea que se le había ocurrido según ella misma
confiesa en 1780. Por eso se titulaba
así (véanse las diferentes portadas), también en las reediciones modernas,
Llamó poderosamente la atención hasta
tal punto de que se tradujo al alemán al año siguiente por Ludwig Gottfied
Lentin. Mientras unos científicos como el
irlandés Higgins, la acusaron de haberle robado sus ideas, otros como Benjamin
Thomson (Lord Kelvin), alabaron la minuciosidad de su trabajo
[2].
.
El libro [3] consta de 250 páginas, divididas en una introducción, y 10 capítulos, en los que se describen 149 experimentos (que ella comenta como numerosos, minuciosos y tediosos; algunos de ellos duran varios meses).
En la introducción hace un repaso
a las teorías dominantes en la época sobre la combustión, rechazando a los
seguidores del flogisto (dominante en Inglaterra, debido a la influencia de
Priestley), y apoyando las teorías de Lavoisier
[4]
.
El capítulo I, trata de la reducción de metales con hidrógeno, describiéndose 22 experimentos. En principio disuelve los metales como el oro, en ácido nitromuriático, y luego sumerge en ese baño un trozo de seda, sometiéndole a la reducción con hidrógeno. Esto lo realiza con Au, Ag, Pt, Hg, Cu, Pb, Sn, As, Bi, Sb, Fe y Zn La conclusión de los mismos es que el hidrógeno reduce a todos ellos en condiciones normales, y que el agua produce una aceleración de la reacción. Este hecho se debía a que disminuye la fuerza de cohesión entre las partículas facilitando su separación. La explicación de la “actividad catalítica” del agua, se anticipa a las explicaciones de Berzelius en 1836.
El capítulo II, trata de la reducción de metales por fósforo, describiendo 24 experimentos., en el III, hace referencia a la reducción por azufre, describiendo 15 experimentos, mientras que el IV, es la reducción por sulfuros alcalinos, a través de 18 experimentos...
En todos ellos también emplea como disolvente, el éter y el alcohol, significando que los mismos no modifican la velocidad de la reacción, como ocurre con el agua.
La reducción de metales por “gas hidrógeno sulfurado”, es motivo del
capítulo V. Dicho gas es obtenido al tratar los sulfuros alcalinos con ácido
sulfúrico. Realiza 16 experimentos. En el capítulo VI, emplea como agente
reductor el “gas hidrógeno fosforado” que obtiene tratando fósforo, con potasa
y calor, comentando los trabajos de Kirwan de 1784, sobre la inflamabilidad
del mismo. Sólo realiza 13 experimentos.
El capítulo VII, se dedica a la
reducción con carbón, comprobando que éste puede reducirlos a temperatura
ordinaria. Para ello realiza 17 experimentos, con sales de metales desde el
oro al cinc, y al manganeso, pasando
por elementos que considera como metales, tales como el arsénico y el bismuto.
Una pieza de seda, que se sumergió en solución de nitrato de plata en agua, se secó mediante un calor suave, y se expuso a la luz del sol tanto como fuera posible en la
ventana de una cámara desde el 20 de julio al 20 de octubre.
En menos de una hora, la seda ha adquirido un color
marrón rojizo. Al día siguiente, el color se hizo más intenso incrementándose
gradualmente, hasta que en el tercer
día, se produce un borde negro que aumentó
lentamente; en parte
se convirtió en
gris, pudiendo distinguirse unas pequeñas partículas
de plata reducida.
Al final, el tinte negro desapareció gradualmente, y la seda tomó
un color marrón rojizo, mientras que la plata reducida tenía un tono gris.
Los siguientes experimentos que demuestran que los cambios de color y las escasas partículas
de plata semireducidas, dependían
de agua atraída desde la atmósfera.
Un poco de seda se sumergió en
parte de la misma solución
de nitrato de plata en agua, y se secó en la oscuridad. La seda
que había conservado su color blanco,
fue suspendida
después sobre carbonato de potasio seco
en un frasco de cristal, que se tapó con corcho, asegurándolo contra la entrada de humedad, al cubrir el corcho con
cera.
El frasco se deja en un armario oscuro veinticuatro horas, de forma que la sal podría absorber
la humedad tanto como fuera posible
a partir de la seda
y el aire.
El frasco se colocó después
en una ventana expuesta tanto
como fuera posible a los rayos
del sol, desde de 24 de julio al 20 de octubre.
Después de esto, la seda apenas sufrió
ningún cambio visible, excepto
un tinte muy débil de color
marrón rojizo, que fue visto mejor por la luz transmitida, apareciendo casi blanco. Incluso este leve matiz,
dependía de la pequeña cantidad de
humedad, que el carbonato
de potasa no ha podido
extraer, como aparece el siguiente
experimento.
Una pieza de seda se sumergió en una solución en alcohol, de nitrato
de plata fundido, secándose cuidadosamente,
para lo que se suspendió en una cantidad
de sulfúrico concentrado en un frasco de cristal
(desecador) que se revistió con un
doble pliegue de papel negro
y goma arábica, para evitar
que la luz que actuase sobre él. El frasco se tapó y cerró y para
excluir la humedad más eficazmente,
el corcho se cubrió
con cera.
El frasco se colocó
ahora en un oscuro armario 24 horas,
para que la humedad de la seda y el aire pudieran ser atraídos por el ácido. A
continuación se situó en una ventana, expuesta tanto como fuera posible a los rayos del sol, del
19 de julio al 26 de octubre. La seda
no sufrió cualquier cambio visible, su color blanco puro y se mantuvo sin
variación. Al final de este tiempo,
se sacó la seda del frasco de cristal,
y se humedeció con una solución de fósforo en éter, y al ser aplicada, al instante apareció el
esplendor metálico de la plata.
Otro poco de seda que se sumergió
en una solución de nitrato de
plata en agua, y se secó en la oscuridad, se suspendió sobre carbonato de potasio
seco en un
frasco, y se colocó en un
armario oscuro alrededor de dos meses. La seda no sufrió alteración visible
cualquiera y su color blanco
se mantuvo puro. Como
estaba deseosa de saber
si el nitrato de
plata en este pedazo de seda había sufrido algún cambio, que le hiciera incapaz de reducción,
lo saqué de la ampolla y la dividí en dos partes, una de ellas se humedeció con
agua, y la
plata se redujo instantáneamente
por una solución de fósforo
en éter. La
otra parte que se suspendió en una
ventana, expuesta al aire
de la cámara y los rayos del sol, pronto adquirió un
color marrón rojizo. Por lo tanto es evidente, que estos cambios de color que indican reducciones parciales del metal, nunca
se producen sin la presencia de agua.
Un poco de seda, que se sumergió
en una solución de
nitrato de plata en agua,
se colocó en un platillo de
porcelana, expuesta a los rayos del sol, y
se mantuvo moderadamente húmeda
con agua. En unos pocos minutos
el color blanco de la seda fue cambiado a
un color marrón rojizo, que poco
a poco se hizo más oscuro,
y en unos tres o cuatro horas
cuando los rayos solares
eran a menudo débiles e interceptados por sombras, adquirió un color
gris negruzco; la mayoría del color
marrón rojizo había
desaparecido. Al día siguiente
no había sol, pero
hacia la tarde, las partículas de plata
reducida eran visibles en
el lado opuesto de
la seda, expuesto a
la luz.
Un poco de seda que se sumergió
en una solución de nitrato de
plata en alcohol,
y se expuso a los
rayos del sol, como
en el experimento anterior, se mantuvo
moderadamente húmedo, con alcohol, pero
resistió la acción de la luz mucho más tiempo
que el anterior, sin
embargo poco después, comenzaron a aparecer motas y
líneas de un color marrón rojizo en algunas partes de la seda. Al día siguiente, aunque no había sol, el color marrón rojizo
aumentó un poco. Al
tercer día se hizo más intenso,
pero no se observaron partículas de plata reducida de color negro o gris. Al comparar este resultado con los experimentos
anteriores, no se puede tener duda
de que los cambios de color que
aparecían en este experimento dependieron
de agua absorbida del el aire o depositada en la seda por
el alcohol durante
su evaporación.
Conclusiones:
1. Que el agua es esencial para la
reducción de los metales por la acción de la luz; para estos experimentos
que demuestran que el la reducción no puede tener lugar sin
agua, y que está siempre
en proporción a la
cantidad de fluido presente.
2. La luz no reduce los metales, dándoles flogisto como Macquer
y Scheele suponen, pues si esto fuera cierto, la luz debería reducirlos sin la ayuda de agua, y
también con el alcohol.
3. La luz no reduce a los metales mediante la fusión y expulsión del oxígeno, como los
antiflogísticos imaginan.
4. La luz es un cuerpo combustible que
actúa como el hidrógeno, fósforo, azufre, y carbón en la reducción de metales.
Puesto que el agua entonces es esencial
para la reducción de los metales por la luz, y dado que la luz no reduce
metales dándoles flogisto, ni mediante
la fusión de oxígeno y
expulsar, se deduce que es obvio que la luz reduce los metales por la descomposición de agua.
Las
conclusiones finales de todo este capítulo fueron:
1. La ley de la atracción, dice
que cuando cualquier cuerpo se ve
privado hasta cierto punto, de otro para el que tiene una gran afinidad, la
atracción del primero por el segundo
es mucho mayor.
2. La luz tiene una fuerte atracción
por el oxígeno, o la base del
aire vital.
3. Que cuando el oxígeno se
condensa, y se fija en cualquier
sustancia, contiene mucho menos luz
y calórico que
lo hace en el estado gaseoso.
4. Que el principio oxígeno existente en
el agua, en este estado condensado,
tiene una fuerte atracción por la
luz.
Por lo tanto, cuando la luz reduce los metales, atrae el oxígeno del agua, mientras que el hidrógeno
de esta última se une en su estado naciente al oxígeno
del metal y lo reduce, formando
al mismo tiempo una cantidad
de agua igual a la que se
descompuso.”
Como se observa
en este capítulo indirectamente, se forman imágenes de plata reducida, sobre
seda, lo cual en aquella época fue un hecho precursor de la formación de
imágenes fotográficas en emulsiones de sales de plata.
El capítulo
IX, trata de la reducción de metales por ácidos. Sólo desarrolla 6 experimentos.
Finalmente el
capítulo X, se dedica a la oxigenación de los cuerpos combustibles.
En el XI se
establecen las conclusiones finales y en el XII se hace un listado de la
nomenclatura empleada.
La conclusión fundamental a la que
llega Fulhame a través de todos estos experimentos, es que el agua es un
agente fundamental en la reducción de diferentes sales metálicas a través
de los diferentes reductores, pues sólo ocurre cuando está presente, y no
cuando se emplean otros disolventes como alcohol, o éter. Este efecto no
sólo lo hace al disminuir las fuerzas de cohesión entre las partículas de
la sales, sino que descompuesta, el hidrógeno actúa restaurando el estado
combustible del cuerpo. Naturalmente está explicando un efecto catalítico
50 años antes de que Berzelius estudiara e inventara el término catálisis.
[1] A lo largo del mismo, empleará la nomenclatura francesa de Lavoisier.
[2] En la crítica al libro, dice:”Interpreta de forma muy ingeniosa los fenómenos suponiendo que el agua es descompuesta, y su hidrógeno se combina con el oxígeno de las sales para liberar el metal. Esta teoría explica muy bien los fenómenos aunque es necesaria una prueba directa para establecerla completamente”.
[3] El libro fue reeditado numerosas veces, incluso se encuentra actualmente a la venta en Amazon. Los comentarios en este trabajo hacen referencia a la primera edición americana del libro, hecha en Filadelfia en 1810, cuando fue nom-brada Elizabeth Fulhame, miembro de la Sociedad Química.
[4] Lavoisier no llegará a conocer el libro de Fulhame, ya que seria guillotinado unos meses antes de su publicación.
ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA
A través del mencionado libro
y en su introducción, se sabe que es escocesa, que su marido Thomas Fulhame,
era médico en Edimburgo, doctorado en 1784), que había recibido clases de
Química, y estuvo relacionado con los químicos ingleses de la época, especialmente
con Priestley, y el escocés Joseph Negro, hasta 1790. Siempre a través de
su libro se toma conciencia de que estaba al tanto de todos los avances en el campo de la química realizados en Europa,
especialmente por Priestley, Kirwan, Scheele y Lavoisier
[1]
. En 1810, fue nombrada miembro honorario de la Sociedad
Química de Filadelfia, lo cual en aquella época debió ser algo excepcional