Robert Boyle: il padre della chimica e la sua eredità scientifica

In questo appunto viene presentata la figura del chimico e inventore Robert Boyle (Lismore, 25 gennaio 1627 – Londra, 30 dicembre 1691) che fu un chimico, fisico, teologo e filosofo naturalista irlandese.
E’ noto per la legge fisica che porta il suo nome, la legge di Boyle, la quale definisce la relazione tra la pressione e il volume di un gas, ma è ricordato anche per la sua profonda fede in Dio e nella Bibbia. Fu definito il padre della chimica, poiché, distinguendosi dagli alchimisti del ‘600 che mantenevano la riservatezza sulle loro scoperte, egli condivise i risultati del suo lavoro.

Biografia di Robert Boyle

Robert Boyle nacque nel 1627 nella contea irlandese di Waterford, a Lismore Castle. Quattordicesimo figlio del conte di Cork, Richard Boyle, fin da bambino si avvicinò agli studi, imparando il latino, il greco ed il francese ed iniziando a frequentare a soli otto anni l'Eton College. Dopo oltre tre anni trascorsi a studiare al college, molto giovane Boyle iniziò a viaggiare: visse per due anni a Ginevra e nel 1641 trascorse alcuni mesi in Italia, a Firenze, studiando presso i circoli di Galileo Galilei, il quale morì a all’inizio dell’anno successivo.
Alla morte del padre, nel 1645, tornò in Inghilterra ed iniziò a dedicarsi completamente alla ricerca scientifica, entrando a far parte di un gruppo di ricercatori, l’Invisible College. Nel 1654 si trasferì ad Oxford e tre anni dopo, venuto a conoscenza dell’invenzione della pompa ad aria di Otto von Guericke, decise di svolgere esperimenti sulle proprietà dell’aria, assistito da Robert Hooke, il quale progettò la "macchina boyleana" o "motore pneumatico". Riguardo questa macchina, nel 1660 fu pubblicata l’opera “Nuovi esperimenti fisico-meccanici”. Nello stesso anno l’invisible College divenne la Royal Society (tutt’ora esistente a Londra) e Boyle divenne membro del consiglio.
Nel 1668 si trasferì a Londra, dove visse con sua sorella, Lady Ranelagh. Entrambi morirono nel 1691 ad una settimana di distanza.

Le scoperte scientifiche

Pressione e volume del gas: Robert Boyle lavorò Robert Hooke per creare una pompa ad aria e svolgere esperimenti per comprendere la funzione dell’aria nel processo di combustione, nella trasmissione del suono e nella respirazione umana. La legge di Boyle afferma che PV = k (P sta per pressione, V è il volume e k è una costante), ovvero che a temperatura costante la pressione di un gas perfetto è inversamente proporzionale al suo volume, di conseguenza il prodotto della pressione del gas per il volume da esso occupato è costante.
Sperimentazione scientifica: A Robert Boyle è attribuita 'introduzione del metodo sperimentale moderno nella sperimentazione scientifica. Boyle rese possibile l’evoluzione delle teorie baconiane dei primi anni del ‘600 Bacon e standardizzò le fasi del processo scientifico per controllare gli esperimenti. Infatti, se i passaggi seguono un determinato ordine logico e scientifico, gli esperimenti possono essere ripetuti moltissime altre volte dallo scienziato e da altri per verificare la legittimità delle scoperte.
Elasticità e pressione: Gli studi di Robert Boyle ci hanno permesso di scoprire che volume e pressione sono inversamente proporzionali, di conseguenza quando il volume dell'aria diminuisce, la pressione aumenta. La legge che spiega il potere del gas compresso è dimostrata attraverso un cannone di patate: due pezzi di patata cruda bloccati alle due estremità di un tubo di plastica e poi compressi diventano come proiettili se sottoposti a pressione e la patata quindi si muove nell’aria.
La teoria elementare: Boyle criticò la tesi aristotelica, secondo cui tutta la materia esistente è fatta di terra, acqua, fuoco o aria, e quella di Paracelso, alchimista che affermava che gli elementi principali sono solo il sale, il mercurio e lo zolfo, sostanze usate come basi negli esperimenti degli alchimisti. Boyle teorizzò il concetto di un elemento, o base, che non poteva essere separato in componenti più piccoli. Per esporre il suo pensiero lo scienziato scrisse "The Skeptical Chymist", un articolo scientifico che sosteneva la teoria degli elementi.

Opere di Robert Boyle

Ecco quali furono le opere principali scritte da Robert Boyle:

• New Experiments Physico-Mechanical: Touching the Spring of the Air and their Effects.
• Il chimico scettico.
• Whereunto is Added a Defence of the Authors Explication of the Experiments, Against the Obiections of Franciscus Linus and Thomas Hobbes.
• Considerations touching the Usefulness of Experimental Natural Philosophy.
• Experiments and Considerations Touching Colours, with Observations on a Diamond that Shines in the Dark.
• Hydrostatical Paradoxes.
• Origin of Forms and Qualities according to the Corpuscular Philosophy.
• Tracts about the Cosmical Qualities of Things, the Temperature of the Subterraneal and Submarine Regions, the Bottom of the Sea.
• Origin and Virtues of Gem.
• Suspicions about the Hidden Realities of the Air.
• Experiments and Notes T, including some notes on electricity and magnetism.
• Observations upon an artificial Substance that Shines without any Preceding Illustration.
• The Aerial Noctiluca.
• A Free Enquiry into the Vulgarly Received Notion of Nature.
• Medicina Hydrostatica.
• Experimenta et Observationes Physicae.

Progetto Alternanza Scuola Lavoro.