Il miracolo del carbonio


« La nobiltà dell’uomo, acquisita in cento secoli di prove e di errori, era consistita nel farsi signore della materia, e io mi ero iscritto a Chimica perché a questa nobiltà mi volevo mantenere fedele. Vincere la materia è comprenderla, e comprendere la materia è necessario per comprendere l’universo e noi stessi: e quindi il Sistema Periodico di Mendeleev […] era una poesia. »

Primo Levi

“Ogni elemento [chimico, n.d.A.] dice qualcosa a qualcuno (a ciascuno una cosa diversa)”. E’ questa l’idea che ha Primo Levi, abile scrittore e discreto chimico* -si, Levi è stato un chimico prima di essere un deportato ed un letterato di fama mondiale-, degli elementi della tavola periodica. A lui dicono talmente tanto che decide di prenderne in esame 21, quelli a cui è stato particolarmente legato durante la sua attività di chimico, e di farne una raccolta dal titolo Il Sistema Periodico (1975), dove ad ognuno associa una breve parentesi della sua vita (“è bello raccontare i guai passati”). Ma precisa fin da subito: il suo “non è un trattato di chimica e non è neppure un’autobiografia, se non nei limiti parziali e simbolici in cui è un’autobiografia ogni scritto, anzi, ogni opera umana: ma storia in qualche modo è pure. È, o avrebbe voluto essere, una microstoria, la storia di un mestiere e delle sue sconfitte, vittorie e miserie, quale ognuno desidera raccontare quando sente prossimo a conchiudersi l’arco della propria carriera, e l’arte cessa di essere lunga”. Storia, come la chiama Levi, che nel 2006 viene scelta come miglior libro di scienza mai scritto dalla Royal Institution (Wikipedia).

Grazie agli elementi della Tavola Periodica, dunque, è possibile scorgere brevi scorci della vita di Levi che racchiudono lunghi periodi temporali quali la deportazione, l’attività accademica, la spensieratezza dell’adolescenza (o se volete, grazie alla vita di Levi è possibile sapere qualcosa in più degli elementi e dei loro composti!), ma si possono trovare anche due brevi racconti di pura fantasia.  Il libro si apre col racconto intitolato Argon (vi rimando a Wikipedia per gli altri), elemento chimico che fa capo al gruppo dei gas nobili o inerti, in cui Levi coglie l’occasione per parlare delle sue origini e dei sui familiari: “nobili, inerti e rari: la loro storia è assai povera rispetto a quella di altre illustri comunità ebraiche dell’Italia e dell’Europa”;  “inerti erano senza dubbio nel loro intimo, portati alla speculazione disinteressata, al discorso arguto, alla discussione elegante, sofistica e gratuita”.

Ultimo in ordine di sistemazione, posto alla fine di proposito, il racconto Carbonio esce dagli schemi canonici del libro, in cui, come accenna Levi stesso, ogni elemento è come un meccanismo proustiano per un chimico; l’autore si veste dunque da perfetto naturalista, descrivendo a grandi linee il ciclo “organico” del carbonio. Dalla sua ha un’arma letale: è un ottimo scrittore, e questa sua qualità amplifica l’effetto narrativo ed espositivo del ciclo, rendendolo pieno di sfumature e di significato, nonché dando valore alla vena descrittiva e curiosa tipica di ogni naturalista.

Figlio scientifico di Lavoisier, il quale lo riconosce come elemento, il carbonio è presente in natura in diversi composti ed è a lui che dobbiamo la vita; di tutti gli elementi, il sesto, in ordine, il carbonio appunto, rappresenta “un’eccezione”, “perché dice tutto a tutti, e cioè non è specifico, allo stesso modo che Adamo non è specifico come antenato”. Ai suoi stati allotropici (con stato allotropico ci si riferisce alla proprietà che hanno alcuni elementi di esistere in diverse forme allo stato solido) poi, dobbiamo gran parte della nostra gratitudine. Senza il carbonio non ci sarebbe stato il fuoco; senza il carbonio con ci sarebbe stata la macchina a vapore; senza il carbonio non ci sarebbe stato il diamante; senza il carbonio non ci sarebbe stata una matita.

Volendo, possiamo considerare le disposizioni dei legami chimici del sesto elemento con altri carbonio o con elementi diversi come protagoniste di un effetto domino dentro una matrioska, che a noi giovano. Tutti i “senza” di prima rappresentano infatti in grande scala le varie disposizioni spaziali che un insieme nutrito di atomi di carbonio può assumere in funzione delle condizioni ambientali e rispetto agli altri elementi: allo stato gassoso lo troviamo a braccetto con l’ossigeno, o con l’idrogeno; allo stato liquido è presente sotto forma di acido carbonico, tecnicamente anidride carbonica di cui prima disciolta in acqua; allo stato solido, il carbonio esprime la sua massima potenzialità geometrica, regalandoci appunto i suoi stati allotropici, quali il carbone, la grafite, i diamanti e i fullereni, quando si lega con altri “carbonio”; non disdegna neanche le due dimensioni spaziali, ossia un piano, creando il grafene (scoperta che è valsa due Nobel nel 2004). Senza il carbonio non ci sarebbero i nanotubi di carbonio, ultimo stato allotropico per ordine di scoperta, nuova frontiera della chimica applicata e nuova meraviglia della natura: il carbonio infatti in particolari condizioni ambientali cerca di risistemare se stesso e gli altri suoi atomi omonimi componendo delle strutture cilindriche (i fullereni), i quali, a loro volta, si arrotolano su loro stessi creando appunto i tubi (Wikipedia). Sul carbonio si basa anche tutta la misura della massa degli atomi, e i suoi isotopi vengono usati per la datazione radiometrica calcolata sulla misura delle abbondanze relative degli isotopi del carbonio per un intervallo temporale che va dai 50mila ai 100 anni fa (Wikipedia) (esempi sono la famosa sindone di Torino, un “falso”, e la prima datazione di Otzi, l’ “uomo delle caverne”). Assieme ad altri elementi diversi da se stesso diventa una giostra piena di forme e di colori, di fibre e di materiali, sia sul piano organico che sul piano prettamente inorganico.

Meraviglie della natura, le catene di carbonio: senza il carbonio non ci sarebbe stata la vita, e di conseguenza, senza il carbonio, non ci sarebbe stata la fotosintesi. “Il carbonio, infatti, è un elemento singolare: è il solo che sappia legarsi con se stesso in lunghe catene stabili senza grande spesa di energia, ed alla vita sulla terra (la sola che finora conosciamo) occorrono appunto lunghe catene. Perciò il carbonio è l’elemento chiave della sostanza vivente: ma la sua promozione, il suo ingresso nel mondo vivo, non è agevole, e deve seguire un cammino obbligato, intricato, chiarito (e non ancora definitivamente) solo in questi ultimi anni. Se l’organicazione del carbonio non si svolgesse quotidianamente intorno a noi, sulla scala dei miliardi di tonnellate alla settimana, dovunque affiori il verde di una foglia, le spetterebbe di pieno diritto il nome di miracolo”: tutto il carbonio degli organismi viventi proviene direttamente o indirettamente da quello dell’anidride carbonica atmosferica; i vegetali verdi mediante la funzione clorofilliana utilizzano l’anidride carbonica dell’atmosfera per sintetizzare, con l’intervento dell’energia solare, una serie di composti organici che sono poi utilizzati dalle piante stesse e dagli animali come materiale plastico da costruzione e per il loro metabolismo (Enciclopedia Treccani online).

In linea di massima, è questo il processo che Levi chiama “organicazione”: entrato in una foglia, il carbonio crea un anello di nome glucosio, prodotto finale della fotosintesi e motore primo di ogni singola cellula animale. “Ogni duecento anni, ogni atomo di carbonio che non sia congelato in materiali ormai stabili (come appunto il calcare, o il carbon fossile, o il diamante, o certe materie plastiche) entra e rientra nel ciclo della vita, attraverso la porta stretta della fotosintesi”.

Per parlare esaustivamente del carbonio non basterebbero di sicuro poche righe come queste, ma ho promesso a me stesso di essere breve e conciso: del resto il blog nasce come punto di partenza e luogo di dibattito. Per questo metto di seguito il link del brano di Levi e  per questo vi consiglio di leggere l’intero libro: do spazio a lui, che è molto più bravo di me nel parlare di chimica. Buona lettura!

Carbonio, di Primo Levi

*Mi hanno fatto notare che l’aggettivo “discreto” accanto al termine “chimico” poteva attirare antipatie verso chi legge il testo. Giustamente, la logica di tale indisposizione potrebbe essere: “se non sei del campo, non sei un chimico, come ti permetti di giudicare?”. Nulla di più esatto. La mia non vuole essere presunzione, ma solo un parere personale, nato leggendo ciò che ha scritto e ha confessato l’autore stesso. Sulle sue qualità di scrittore, naturalmente, nulla da contestare!

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One thought on “Il miracolo del carbonio

  1. Pingback: Carbonio | Diario di un giovane naturalista

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