STEP#28 - La sintesi finale

Eccoci quindi arrivati alla fine di questo "viaggio", durante il quale ho arricchito le mie conoscenze sul polarimetro. Questo percorso mi ha permesso di ampliare il mio orizzonte ad altri campi esperienziali: ho imparato a collegare tra loro ambiti che all'apparenza sembravano lontani e a sviluppare la mia curiosità verso il mondo delle "cose" che sono presenti in ogni aspetto della nostra vita. Ho compreso che bisogna saper andare oltre alla semplice definizione di un oggetto: infatti in questo blog sono partita dalla definizione del polarimetro per poi soffermarmi su altri ambiti, come quello del cinema, dei fumetti e del mito.

Ripercorriamo ora insieme le tappe salienti di questo excursus.

Il polarimetro è uno strumento che permette di misurare il potere rotatorio di una soluzione. Dopo averlo brevemente inquadrato dal punto di vista etimologico (si tratta di una parola composta da due termini, polarizzazione e -metro), ho riportato alcune immagini, dove è possibile osservare prima un polarimetro antico, poi un polarimetro elettronico e infine un polarimetro ottico moderno. Si tratta di uno strumento composto in varie parti, formate da materiali diversi come il vetro e la plastica. Il polarimetro può presentare materiali diversi a seconda della tipologia dello strumento o delle scelte dei produttori, di cui ho riportato alcuni marchi. Ad esempio vengono spesso usati i prismi di Nicol, formati dal cristallo di calcite di cui ho realizzato una breve descrizione dal punto di vista chimico.

Ho riportato quindi anche delle immagini della struttura interna dello strumento per poter osservarne meglio i dettagli.

Ho poi cercato di concentrarmi sugli ambiti di applicazione del polarimetro, approfondendo ad esempio la materia in cui trova il suo impiego principale, la chimica; ho poi costruito un albero tassonomico. Attraverso un abbecedario, ho fornito ulteriori collegamenti allo strumento e con una mappa concettuale ne ho illustrato le funzioni.

Mi sono anche soffermata sul principio fisico e sul manuale d'uso, per capirne meglio il funzionamento. Questo aspetto viene poi anche trattato in diverse normative, che regolano vari usi dello strumento.

Ho analizzato anche l'aspetto storico, soffermandomi sia sull'inventore e sul contesto in cui si colloca la "nascita" dello strumento che sull'evoluzione del polarimetro, testimoniata dalla presenza di vari brevetti. Utilizzando Ngram Viewer ho osservato la presenza delle parole "Polarimetro", "Polarimetria", "Polarizzazione" e "Isomeria" in diverse lingue nel corso degli anni. L'evoluzione dei termini e delle "cose" è fondamentale e riguarda tutti noi, come si può notare anche solo nella nostra esperienza personale.

Da un punto di vista più culturale, ho notato come sia possibile collegare il polarimetro al mito della luce, oggetto di varie riflessioni anche filosofiche. Particolarmente importante nell'uso di questo strumento, risulta l'occhio dell'osservatore che ne diventa quasi il simbolo. Il polarimetro compare in diversi libri, soprattutto di carattere scientifico, film, in francobolli e anche in fumetti. Ho trovato particolarmente interessante la correlazione tra il polarimetro e i numeri, non solo quelli che compaiono sullo strumento, ma anche quelli che possiamo collegare alla cultura popolare come i numeri della smorfia napoletana. Infine, ho riportato alcune immagini di pubblicità dove compare lo strumento.

La letteratura nelle cose (extra)

"Un Anello per domarli, un Anello per trovarli, un Anello per ghermirli e nel buio incatenarli."
(J.R.R.Tolkien, Il signore degli Anelli)

In questo periodo ho letto "Il Signore degli Anelli" di J.R.R.Tolkien. Questo libro offre diversi spunti di riflessione sulla natura dell'uomo. In particolare è centrale la figura dell'Anello del potere, che conferisce enormi poteri a chi lo possiede, ma induce ad un bisogno e a una dipendenza totale da esso. Infatti il suo possessore all'inizio ne assorbe i poteri senza rendersi conto che l'anello a sua volta assorbe la sua anima, fino a sottomettere completamente il suo portatore. Questo aspetto viene messo in risalto con le figure di Gollum e di Frodo.

L'Anello quindi rappresenta la bramosia di potere dell'uomo, che è disposto a qualsiasi cosa pur di ottenerlo. Spesso però questo suo comportamento lo rende cieco di fronte alle conseguenze delle sue azioni: ricorrendo alla corruzione o ad altri crimini il risultato è quello di perdere il senso di ciò che è giusto e ciò che è sbagliato. In alcuni casi si diventa talmente avidi di potere da perdere la propria personalità e umanità. 
L'Anello è una "cosa" che rappresenta il lato oscuro e malvagio del genere umano, mostra come sia facile cadere nelle tentazioni. 

L'Anello del potere

STEP#27 - La mappa concettuale

Qui di seguito ho riportato una mappa concettuale sul polarimetro.
 

STEP#26 - La chimica e gli strumenti scientifici

In riferimento allo step 8, come filtri polarizzatori vengono spesso utilizzati i prismi di Nicol. Questi sono formati principalmente da un cristallo di calcite.

Calcite

La calcite è un minerale formato da carbonato di calcio CaCO₃. Si tratta di un minerale incolore, insolubile in acqua distillata e si presenta solitamente in forma romboedrica. Questo materiale è utilizzato nei prismi di Nicol proprio grazie alla sua birifrangenza altissima che permette di ottenere la luce polarizzata.
Dal punto di vista storico-scientifico infatti, il fenomeno della birifrangenza venne osservato per la prima volta nella calcite, che permise quindi la scoperta della polarizzazione della luce.

Uno dei tanti fenomeni legati alla calcite è il carsismo. Le rocce carsiche sono soprattutto calcari, composti di calcite. Quest'ultima risulta infatti solubile in acqua leggermente acida, a causa del diossido di carbonio. L'acqua quindi si acidifica e forma acido carbonico secondo la reazione 
H₂O + CO₂  H₂CO₃

L'acido carbonico reagisce poi con la calcite, formando così bicarbonato di calcio.
Questa reazione può procedere anche al contrario, depositando la calcite, ma il processo risulta più lento. L'erosione causa dissoluzione del calcare, formando doline, grotte, e altri aspetti caratteristici del territorio carsico.

Fonti:
https://it.wikipedia.org/wiki/Calcite https://www.chimica-nline.it/materiali/calcite.htm#:~:text=La%20calcite%20%C3%A8%20un%20minerale,risultano%20di%20conseguenza%20variamente%20colorati.

STEP#25 - Cose personali

 In questo post parlerò di tre oggetti che rappresentano dei momenti legati al mio passato (memento), presente (utensile) e futuro (feticcio).

Memento: oggetto di memoria del proprio passato

 

Come oggetto del mio passato ho scelto il Memory, un gioco che facevo spesso durante l'infanzia e che mi appassionava molto.

Utensile: oggetto/strumento del proprio fare nel presente

Come oggetto del mio presente ho scelto il libro "Il richiamo della foresta" di Jack London. In questo periodo infatti, a causa dell'emergenza sanitaria, i libri costituiscono un valido aiuto per passare il tempo libero e svagare un po' la mente.

Feticcio: oggetto che ha un ruolo di funzione magica di previsione/progetto del futuro

Come feticcio ho scelto questa tartaruga in ceramica che ho sulla scrivania e che tengo come portafortuna.

STEP#24 - Le parole nella storia

Utilizzando Google Ngram Viewer è possibile osservare con quale frequenza le parole sono presenti nei libri nel corso degli anni. Questo strumento quindi può essere utile per valutare la popolarità e diffusione di un oggetto.

Nel caso del polarimetro, si può notare come la parola "Polarimetro" tra il 1880 e il 2019 abbia varie fasi di picco, dove raggiunge la massima popolarità.

Ripetendo la stessa ricerca in inglese e francese, si ottengono i seguenti risultati:

E' interessante poi spostare l'attenzione su parole legate al polarimetro: "Polarimetria", "Isomeria" e "Polarizzazione", sempre tra il 1880 e 2019:

La parola più popolare è "Polarizzazione" : questo perché si tratta di un termine utilizzato in vari ambiti (ad esempio, in fisica, chimica, sociologia, informatica...) con significati diversi.

"Polarimetria" risulta invece la parola meno utilizzata: questo è dovuto probabilmente al fatto che si tratta di una parola dal significato molto specifico.

Il termine "Isomeria" alterna delle fasi di picco (ma rimane meno popolare di "Polarizzazione"), con periodi in cui vede calare la propria popolarità risultando anche meno usata della parola "Polarimetria".

Anche in questo caso, si ripete la ricerca in inglese e in francese.

Fonti:

https://books.google.com/ngrams

STEP#23 - La normativa

Di seguito sono elencate alcune normative che riguardano l'uso del polarimetro:

• ISO 2911:2004
  La ISO 2911 | IDF 35: 2004 specifica un metodo polarimetrico per la determinazione del saccarosio nel latte condensato zuccherato.
  Il metodo è applicabile al latte condensato zuccherato di composizione normale preparato esclusivamente con latte intero, parzialmente scremato o scremato e saccarosio e non contenente saccarosio alterato.
• UNI EN ISO 10520:1999
  Titolo : Amidi naturali - Determinazione del contenuto di amido - Metodo polarimetrico di Ewers.

   La presente norma è la versione ufficiale in lingua inglese della norma europea EN ISO 10520 (edizione settembre 1998). La norma descrive un metodo per la determinazione del contenuto di amido negli amidi naturali mediante polarimetria sull'idrolizzato totale e sull'idrolizzato dopo estrazione con etanolo di zuccheri e polisaccaridi.

• DIN EN 61290-11-1

  Amplificatori ottici - Metodi di prova - Parte 11-1: Parametro di dispersione della modalità di polarizzazione - Autonomia della matrice di Jones (JME) (IEC 61290-11-1: 2008); Versione tedesca EN 61290-11-1: 2008.

• ASTM C 1426

  Pratiche standard per la verifica e la calibrazione dei polarimetri.

Fonti:

https://www.iso.org/standard/40463.html

http://store.uni.com/catalogo/uni-en-iso-10520-1999

https://www.din.de/en/getting-involved/standards-committees/dke/publications/wdc-beuth:din21:112594743

https://www.din.de/de/mitwirken/normenausschuesse/dke/veroeffentlichungen/wdc-beuth:din21:112594743

https://www.din.de/de/wdc-beuth:din21:208774800

STEP#22 - Un manuale d'uso

Campo visivo nero (fase 2)

 La procedura d’uso di un polarimetro è la seguente:

1. Si accende la sorgente luminosa

2. Con la luce accesa e il tubo portacampione vuoto, si ruota il prisma analizzatore in modo che il campo visivo dell’osservatore risulti oscurato. In questa fase gli assi del prisma polarizzatore e del prisma analizzatore sono perpendicolari tra loro.

   

   Esempio di campo visivo
   illuminato (fase 4)

3. Si inserisce nel tubo il campione.

4. Si osserva il campo visivo: se esso resta oscurato, la sostanza è otticamente inattiva. Se invece quest’ultima è otticamente attiva, passa un po’ di luce attraverso l’analizzatore e quindi il campo risulterà almeno in parte illuminato.

5. Ruotando il prisma analizzatore in senso orario o antiorario di un certo angolo α, l’osservatore può bloccare di nuovo il raggio di luce. Il campo visivo risulta quindi di nuovo nero.

6. 

   Campo visivo nero (fase 5)
   

   L’angolo α viene detto rotazione osservata e corrisponde all’entità della rotazione della luce polarizzata. Se l’analizzatore deve essere ruotato in senso orario, la sostanza otticamente attiva è detta destrogira, se invece la rotazione avviene in senso antiorario la sostanza è levogira.

Nel caso in cui si utilizzi invece un polarimetro elettronico, la procedura è in parte diversa:

• Procedura d’accensione: Inserire la spina nella presa della corrente e premere l’interruttore generale e guardare che la lampadina spia si accenda. Tenere premuto l’interruttore qualche secondo per accendere la lampada al sodio, poi  lasciare il pulsante e la lampada si accenderà. Prima di iniziare a lavorare aspettare 10 minuti in modo che la lampada raggiunga la massima emissione.

• Procedura di regolazione dello zero (calibrazione dello zero): Riempire il tubo polarimetrico o di osservazione di acqua distillata o del solvente richiesto e stare attenti a non lasciarvi entrare bolle d’aria che potranno interferire con la calibrazione e chiudere il tubo mettendo il vetrino, l’anello di gomma e il tappo. Se la spia sotto il pulsante zero set è spenta l’analizzatore è fuori posizione di più di 3 gradi, allora premere lo shift key e l’interruttore con la rotazione a destra o a sinistra contemporaneamente fino a quando non si accende la spia. Controllare che la lampada sia accesa, ed allora guardare attraverso le lenti dei campi ottici ed uguagliare la luminosità nei campi ottici premendo i pulsanti R+ se la parte chiara è a destra altrimenti premere L se la parte chiara è a sinistra. Premere quindi il pulsante zero set per fare in modo che il display indichi 0.00.

• Inserimento del campione: Svitare uno degli anelli di fissaggio e togliere il gommino con il coperchio di vetro. Mettere il tubo in posizione verticale e versare il materiale. Lavare il tubo con acqua distillata o acqua del rubinetto. Per evitare la formazione di bolle inserire abbastanza campione così da riempirlo completamente e far scivolare il coperchio di vetro sopra. Mettere il gommino sopra il vetro e riavvitare l'anello di fissaggio; se si sono formate bolle d'aria bisogna cercare di mandarle nella trappola per le bolle; troppe bolle possono interferire con la luce polarizzata e impediscono la misurazione.

• Procedura di misurazione: Dopo avere azzerato, inserire il tubo di osservazione con il campione da studiare dentro la piattaforma di appoggio del campione, osservare attraverso l'oculare e portare entrambi i campi ottici alla stessa luminosità: il campione analizzato è destrogiro, se il campo scuro si trova a sinistra, mentre è levogiro, se il campo scuro si troverà a destra, poi girare come l'angolazione in modo da far sì che la luce sia uguale in entrambi i campi. Infine leggere sul display la rotazione in gradi del campione e annotare il risultato. Successivamente si riporta allo zero applicando la stessa procedura sopra riportata con un campione di acqua o di solvente già prestabilito. A questo punto il polarimetro è di nuovo pronto all'utilizzo.

 

Fonti:
https://www.chimica-online.it/download/polarimetro.htm
https://www.simonescuola.it/areadocenti/s560/percorso_5_Altre_tecniche_analitiche_ottiche_rifrattometria_e_polarimetria.pdf

https://studylibit.com/doc/80282/ultimaios_polarimetro

STEP#21 - Nei fumetti

Questo fumetto è tratta da "Le labo", una rubrica del quotidiano francese "Spirou", e spiega lo scopo e le caratteristiche tecniche dello spettropolarimetro, un particolare tipo di polarimetro. 

Fonti:

http://www.ast.obs-mip.fr/article.php3?id_article=1006

 

STEP#20 - Il marchio

 I due marchi riportati qui sotto sono i loghi delle aziende Atago e Optech , produttrici di polarimetri.

Fonti:

http://www.unilabsas.it/attrezzature-da-laboratorio-polarimetri

STEP#19 - L'abbecedario

• A come Atago, azienda che vende polarimetri.
• B come Biot (Jean-Baptiste Biot), fisico francese che ha determinato la legge (legge di Biot) che calcola il potere rotatorio specifico delle soluzioni.
• C come chimica, settore in cui il polarimetro viene particolarmente utilizzato.
• D come destrorotazione, ovvero la rotazione ottica della luce polarizzata nel piano (rotazione in senso orario rispetto all'osservatore).
• E come enantiomero, in quanto il polarimetro viene spesso usato per riconoscere gli enantiomeri nei composti.
• F come filtro, che polarizza la luce.
• G come goniometro, che misura gli angoli e le rotazioni.
• H come Huygens, scienziato che ha studiato la natura della luce.
• I come isomeri, che vengono riconosciuti dal polarimetro.
• L come luce, che attraversa il polarimetro.
• M come Malus, fisico che ha scoperto la polarizzazione della luce per riflessione.
• N come Nicol, fisico che ideò il prisma di Nicol, spesso usato come polarizzatore all'interno dello strumento.
• O come ottica, campo in cui viene usato il polarimetro.
• P come polarizzatore, componente del polarimetro.
• Q come quarzo, sostanza otticamente attiva.
• R come rotazione, che avviene nel caso in cui la sostanza sia otticamente attiva.
• S come solvente, che viene inserito all'interno del tubo portacampione.
• T come tubo portacampione, componente del polarimetro.
• U come universo, in quanto il polarimetro viene usato anche nel campo dell'astronomia e prende il nome di polarimetro astronomico.
• V come vetro, materiale utilizzato per le lenti.
• Z come zucchero, infatti il saccarimetro è un tipo di polarimetro che si occupa dello studio degli zuccheri.

STEP#18 - Il francobollo

Non è stato facile trovare il polarimetro rappresentato nei francobolli. Qui di seguito è riportato un francobollo dove vengono raffigurate delle parti (schematiche) del polarimetro.

Questo francobollo è stato realizzato nel 2009, anno in cui la Svezia ha lanciato un osservatorio solare in un pallone di elio, dove viene impiegato anche un spettrografo polarimetrico (per la notizia completa, clicca qui). Inoltre, il 2009 è anche l'anno internazionale dell'astronomia.

Per questi motivi la Svezia ha emesso un francobollo che ha per oggetto il polarimetro astronomico.

Svezia, 2605 MNH EUROPA, Science,Star Char, Polarimeter, 2009

Fonti:

https://www.hipstamp.com/listing/sweden-2605-mnh-europa-science-star-chart-polarimeter/20367582

https://cordis.europa.eu/article/id/30882-sunrise-in-sweden-solar-observatory-launched-in-helium-balloon/it

STEP#17 - I brevetti

 Per quanto riguarda i brevetti legati al polarimetro, si trovano documenti riguardanti delle versioni dello strumento che vengono usate per scopi sempre più specifici. Ad esempio nel primo brevetto riportato in questo post, viene presentato uno dei primi esemplari di polarimetro, mentre nel secondo vengono aggiunte delle migliorie allo strumento. Infine, nel terzo, viene proposta una versione che si occupa in particolare dell'analisi della diffrazione e delle onde.

• Oggetto: Polarimetro Link: https://worldwide.espacenet.com/
  Brevetto: DE33039C, 1885 Luogo: Austria
  Inventore: Carl Reichert.

• Oggetto: Polarimetro ("Polarimeter apparatus")
  Link: https://patents.google.com Brevetto: US2351539A
  Anno: 1941
  Luogo: Stati Uniti
  Inventore: William F Peck.

• Oggetto: Polarimetro ottico spettrale basato su un reticolo di diffrazione ad incidenza normale e quattro fotosensori
  Link:  https://patents.google.com Brevetto:ITRM990272A1 Anno: 1999 Luogo: Italia Inventore: Enrico Masetti.

STEP#16 - Anatomie

 Di seguito è possibile osservare delle immagini in cui si può osservare l'anatomia interna di un polarimetro ottico.

 

Nell'immagine seguente è invece analizzata l'anatomia di un polarimetro elettronico.

Parti indicate nel disegno:

• A: interruttore, fonte di corrente
• B: interruttore della lampada al sodio
• C: pulsanti operativi
• D: lenti dell'oculare
• E: coperchio della camera e dei campioni
• F: piattaforma di appoggio del campione
• G: termometro
• H: vite per il coperchio della camera della lampada
• I: display digitale
• J: interruttore che mostra l'unità selezionata

Fonti:
https://www.atuttascuola.it/osservazioni-al-polarimetro/
http://physicsopenlab.org/2019/08/20/attivita-ottica-chiralita/
http://www.br3nn0s.org/scienza/esp2/9/ESP09.htm
https://studylibit.com/doc/80282/ultimaios_polarimetro

STEP#15 - I numeri

I numeri presenti nel polarimetro sono quelli sul goniometro. Esso viene infatti posto nello strumento per poter misurare l'angolo di rotazione.

Particolare di un polarimetro ottico 

E' possibile poi collegare il polarimetro ad alcuni numeri, il cui significato non è legato all'approccio scientifico, ma ad un approccio più "popolare", come accade nella smorfia napoletana.

 Nella cultura popolare, la smorfia napoletana assegna un numero a oggetti, azioni, persone… Anche se non è assegnato nessun numero al polarimetro, è possibile però trovare dei numeri associati alle parti essenziali di questo strumento, fondamentali per il suo utilizzo.

Ad esempio cercando sul sito indicato qui , alla luce (che viene esaminata dal polarimetro) sono assegnati i numeri 3 e 39 (se la luce è elettrica). Ai filtri di vetro (presenti nello strumento) viene associato il 52. Infine, l’’apparecchio elettrico corrisponde al numero 83.

Fonti:

https://www.euromex.com/it/prodotti/prodotti/polarimetri/polarimeteri/

https://www.lasmorfianapoletana.com/

STEP#14 - La tassonomia

 

STEP#13 - La pubblicità

Nell'immagine qui sotto riportata, si può osservare la pubblicità risalente al 1937 delle Officine Galileo sul polarimetro.

Di seguito, è invece possibile vedere alcune pubblicità su polarimetri elettronici.

Fonti:
https://www.ebay.it/itm/PUBBLICITA-1937-OFF-GALILEO-ZUCCHERO-POLARIMETRI-SACCARIMETRI-REFRATTOMETRI-/174351804780 https://pdf.medicalexpo.com/pdf/rudolph-research-analytical/autopol-series-automatic-polarimeters/112800-162407.html
https://www.yumpu.com/en/document/view/24752485/the-autopolar-iv-automatic-polarimeter

STEP#12 - Nel cinema

 E' possibile intravedere un polarimetro nel film "La vita di Louis Pasteur" (1936), dove più volte viene inquadrato il laboratorio nel quale ci sono i vari strumenti scientifici.

   Una scena del film "La vita di Louis Pasteur", 1936

Fonti:
http://www.ciakhollywood.com/hp/vitadeldottorpasteur/

STEP#11 - I costruttori

Pubblicità della A.C. Zambelli S.A. Torino

Laurent è stato il primo costruttore del polarimetro, essendone l'inventore.
Una delle prime aziende in Italia che si è occupata della costruzione dei polarimetri è la A.C. Zambelli S.A. Torino. Nasce nel 1879, ed è tra le prime ad occuparsi della costruzione di apparecchi scientifici. Negli anni, diventa una delle imprese più importanti del settore.

Una delle aziende che oggi produce questo strumento è la Kruss, che si occupa della costruzione di varie apparecchiature scientifiche.

Fonti:

https://www.istitutomontani.gov.it/museovirtuale/polarimetro_di28/

http://www.nonsoloferrivecchi.it/tag/zambelli/

https://www.kruss-scientific.com/company/about-kruess/