L’evoluzione delle conoscenze sull’effervescenza

Nel mondo le bibite gassate fatturano ogni anno molti milioni di miliardi di euri. Vengono rese effervescenti le bevande più impensate, come il siero di latte nel Nord Africa. 
Le acque frizzanti sono piaciute fin dall’antichità. In origine si trattava di quelle che sgorgavano già pronte: gradevoli al palato, in alcuni casi sono state anche riconosciute benefiche dalla medicina. Anticamente le proprietà curative erano attribuite proprio all’effervescenza. 

Furono gli alchimisti, nel sedicesimo secolo, a fare i primi tentativi di carpire il segreto delle acque frizzanti e di prepararne d’artificiali. 
Il Thurneysser in Svizzera e il Libavius in Germania non approdarono a nulla. Nella prima metà del secolo successivo il fiammingo Johannes Baptiste van Helmont riuscì almeno a dimostrare che una certa sostanza gassosa poteva essere indifferentemente prodotta dalla fermentazione dei mosti, dalla combustione del carbone o dall’azione degli acidi su calcare. 
Peccato che egli non abbia colto l’identità fra di essa e la responsabile dell’effervescenza che si voleva riprodurre. Ai suoi tempi il mondo dei gas, con la sua natura sfuggente, rappresentava un arcano profondissimo; all’alchimista fiammingo va riconosciuto, oltre al merito di pioniere, anche quello di aver creato la stessa parola gas: il dare un nome preciso all’oggetto degli studi contribuisce in qualche modo a identificarlo e a renderlo intellettualmente un po’ più tangibile.

Van Helmont riprese il termine greco chàos (materia informe), già vagamente usato da Paracelso; l’alterò, appunto, in gas e l’applicò a quello stato della materia che non ha né forma né volume propri. Purtroppo, però, tale nome entrò in uso soltanto all’epoca di Lavoisier, verso la fine del settecento; nel frattempo, gli studiosi continuarono a usare per i vari gas il termine aria, che certamente non portava chiarezza, visto che l’aria propriamente detta è diversa da altri gas, e anzi è un miscuglio di gas fra loro distinti. 
Per rimedio, si cominciarono ad aggiungere aggettivi: così il gas scoperto da van Helmont divenne aria fissa, perché poteva essere fissato dalla calce. Nel 1685 il tedesco Friedrich Hoffman dell’università di Halle, scrisse che, per preparare l’acqua effervescente, si dovevano mescolare un’imprecisata soluzione alcalina e un acido in una bottiglia dal collo stretto. 
Sebbene lo scritto restasse nel vago per quel che riguarda i reagenti, l’idea del collo stretto rappresentava una novità importante. Infatti, se una reazione sviluppa biossido di carbonio, questo tende a sfuggire tanto più velocemente quanto maggiore è il ricambio dell’aria sulla superficie del liquido. Se il gas viene allontanato, l’equilibrio si rompe e, per ripristinarlo, nuovo gas esce dalla soluzione. Un collo stretto, che rallenta il ricambio dell’aria, rallenta quindi anche lo sviluppo di altro gas.

Se la bottiglia è addirittura chiusa, l’acqua si mantiene gassata indefinitamente, come noi ben sappiamo. Ad accorgersene fu il francese Gabriel Venel nella prima metà del settecento. Però egli preparava la bevanda facendo reagire bicarbonato di sodio con acido cloridrico: sicché essa risultava salata per la presenza di cloruro di sodio, e non ebbe successo. 
Lo scozzese Joseph Black si accorse per primo che era l’aria fissa a rendere effervescenti alcune acque sorgive, e l’inglese Henry Cavendish trovò il modo d’impregnarne i liquidi senza immergere in essi i reagenti che si potevano usare per produrla: bastava farla assorbire nell’acqua raffreddata, perché la sua solubilità a freddo è maggiore. In seguito un altro inglese, il giovane Joseph Priestley, inaugurò nel 1772 la sua brillante attività di scienziato con una pubblicazione intitolata «Istruzioni per impregnare l’acqua con l’aria fissa», che apparve nelle Philosophical Transactions della società reale delle scienze. Si deve al Priestley la scoperta che l’assorbimento del gas è notevolmente maggiore se questo ha un’alta pressione. Eppoi c’è chi vuol contrapporre la scienza pura a quella applicata…

Oltre a raccomandare l’acqua gassata per il suo gusto piacevole da lui stesso sperimentato (pur usando assaggiare le novità, fortunatamente non si avvelenò mai), Priestley convinse l’ammiragliato a farla distribuire ai marinai durante le lunghe crocere: credeva infatti erroneamente che prevenisse lo scorbuto. Una certa efficacia profilattica ci fu solo perché sulle navi l’acqua frizzante veniva preparata non con anidride carbonica d’origine esterna, ma con bicarbonato di sodio e succo di limone. Quest’ultimo, oltre a contenere l’acido citrico che produceva il gas, forniva l’allora sconosciuta vitamina C. 
Le prime fabbriche d’acqua gassata sorsero verso la fine del settecento, applicando in sostanza il metodo di Priestley (acqua fredda saturata con biossido di carbonio sotto pressione). Nel primo ventennio del secolo successivo ne erano in funzione, in Europa, a Ginevra, Parigi, Londra, Dublino, Dresda e altrove. Negli Stati Uniti questa industria fu avviata nel 1807 da Benjamin Silliman, primo professore di chimica a Yale.

Quando in Inghilterra Humphry Davy e Michael Faraday riuscirono a liquefare il biossido di carbonio (1823) e, poco dopo, il francese Thilorer riuscì addirittura a solidificarlo, ottenendo il cosiddetto ghiaccio secco, si aprirono le porte a un trasporto più conveniente (per ragioni di volume) e a impianti più semplici: non c’era più bisogno di produrre e purificare il gas sul posto, e non sarebbero più occorsi i compressori, poiché il liquido o il solido, trasformandosi in gas, creano facilmente una pressione di qualche decina d’atmosfere. 
Concludendo, merita una citazione William Painter: inventando nel 1892 il tappo a corona, facilitò moltissimo la conservazione e il trasporto delle bottigliette col loro contenuto di frizzante piacere.