Saggio

Sopra un Igrometro a tunica vellosa

P. Giambattista da S. Martino

(Opere, Tomo I, Venezia 1791, pag. 30-45)

(già pubblicato in Opuscoli scelti sulle Scienze e sulle Arti, Tomo VIII, 1785, pag. 281-288)

            L'Aria è suscettibile di vapori: Essa se ne carica in ragione dell'attual sua forza dissolvente: i corpi contigui ben tosto ne partecipano; e da questi, qualor sieno di sovverchio satollati, ne ritorna porzione all'aria. Quindi il perpetuo equilibrio, che regna tra l'umidità dell'aria, e quella de' corpi, che vi sono esposti. Un'aria secca s'imbeve de' vapori umidi; ed i corpi aridi sissorbono dall'aria umida in quella dose, ch'è richiesta per far nascere l'uguaglianza. Ecco il cardine primario, sopra cui s'appoggia la teoria degl'Igrometri del primo rango. Nel lavoro di siffatti strumenti tutta l'arte consiste nel trascegliere un corpo, il quale esposto all'aria sia atto a partecipare più dappresso delle igrometriche sue variazioni; e indi dal cangiamento, che sopravviene al peso, alla dimensione, alla figura di questo corpo medesimo giudicare dello stato attuale dell'aria. Quindi i varj Igrometri, che finora comparvero, a spugna, a corda, a minugia, a paglia, a pena, ad avorio; e quindi l'Igrometro a capello ultimamente costruito dal celebre Signor de Saussure, il quale porta di leggieri il vanto, e sorpassa forse in perfezione i testé nominati. Che se io in preferenza di questo mi determino per l'Igrometro a tunica vellosa, non è perché io voglia detrarre al felice riuscimento del primo, ma per alcuni soli riflessi, che mi faccio un dovere di esporre al criterio, e al finissimo discernimento del pubblico. 1. Perché il capello ci sembra un corpo troppo esile per seguire in tutti i gradi le variazioni dell'umido, e del secco, e per essere impiegato in uno strumento, che dee adoperarsi non con tanta riserva. 2. Perché l'Igrometro a tunica è ridotto all'ultimo della semplicità, doveché il Saussuriano è sommamente implicato, e difficile. 3. Perché la tunica vellosa, di cui ci serviamo nel nostro Igrometro, è di un terzo almeno più sensibile del capello: ed essendo la sensibilità inversamente come la lunghezza, un Igrometro a tunica della lunghezza di otto pollici ha la medesima sensibilità, che un Igrometro a capello della lunghezza di 12 pollici. 4. Finalmente pel divario sommo tra il prezzo dell'uno ed il prezzo dell'altro; mentre l'Igrometro a capello val nulla meno di 84 lire, e l'Igrometro a tunica non eccede il valore di 5 lire. Quindi a vantaggio della Fisica mi do il piacere di recarne un Saggio, col descriver la maniera di costruirlo, e col rilevare le principali qualità, di cui è desso fornito.

            La tunica vellosa è la più interna delle cinque membrane, che investono gl'intestini degli animali: inumidita ella si allunga; e si raccorcia quando si disecca. Ma per renderla più sensibile è necessario che sia convenientemente lisciviata: in allora la differenza tra il maggiore suo allungamento, e la sua più grande contrazione è di cinque linee, ed un quarto per piede. Si estrae perciò con diligenza questa tunica dagl'intestini d'un bue sano, robusto, e di fresco ammazzato: se ne recide una fettuccia della lunghezza di otto in dieci pollici, e larga nulla più di quattro linee: indi s'immerge per lo spazio di 24 ore entro una liscivia formata con tre libbre di acqua, e mezza libbra di cenere; lavandola poscia ben bene entro l'acqua pura. Nell'atto di estrarla dall'acqua, si distende in modo, che quando è asciutta non resti aggrinzata, e contorta.



Igrometro a condensazione



            Premesso questo lavoro, si prende una tabella di legno ben secco, e stagionato, la quale sia lunga 16 in 18 pollici, larga 5 pollici, sopra sei linee di grossezza. Nella medesima tabella all'altezza di un piede dalla base, in un lato di essa, s'incastra una laminetta quadra di ottone con un piccolo foro nel mezzo, e con un bracciolino ricurvo, il quale con un altro foro nella sua estremità venga a corrispondere al foro della laminetta. In questi due fori gira con due perni un circoletto pur di ottone del diametro di quattro linee, nella cui circonferenza vi è incavata tutta attorno una piccola scanalatura capace di ricevere un filo; ed al qual circoletto vi è annesso un indice bene assottigliato, e lungo quattro pollici. Ora per montare l'Igrometro si legano prima in una maniera abbastanza ferma alle due estremità della membrana due fili di lino, che abbiano bollito nell'olio, affinché col loro allungamento, od accorciamento retrogrado non abbiano a sconcertare il corso regolato dell'Igrometro. Indi fermato l'uno de' fili, e adattato nella scanalatura, ch'è attorno la circonferenza del circoletto, si accomanda l'altro filo ad uno stiletto fisso, ch'è alla base della tabella: sicché il peso stesso dell'indice, il quale in un Igrometro a tunica può arrivare al peso di 60 grani, tiene distesa la stessa membrana, e allungandosi, o raccorciandosi questa, si abbassa, o si alza l'indice pel giro di un semicircolo.

            Montato l'Igrometro, convien ritrovare in esso due punti fissi: un punto inferiore di umidità, ed un punto superiore di siccità, i quali servano come di base, e di appoggio per la sua graduazione, e senza de' quali pochi vantaggi potrebbe sperare da questo strumento la Fisica. Per avere il punto inferiore dell'umidità m'accorsi ben presto esser cosa assai più certa e sicura il por l'Igrometro in un'aria pienamente saturata di acquei vapori, piuttostoché immergerlo nell'acqua stessa, la cui azione può esser molto varia, secondo le diverse circostanze. E quantunque la folta caligine, che ingombra talvolta la bassa nostra atmosfera, sia sempre indizio d'un'aria saturata, pur questa non ci sembra molto a proposito per graduar gl'Igrometro: oltre che questa folta caligine non può sempre aversi pronta all'uopo, egli è incerto tuttora se questa consti di soli acquei vapori, oppure anche di secche esalazioni. Il metodo più sicuro è quello d'introdurre degli acquei vapori in un vaso sufficientemente capace, finché l'aria interna ne sia del tutto saturata. E siccome con la serie di molte Osservazioni mi sono assicurato, che il vario calore de' medesimi vapori per nulla contribuisce a far variar l'Igrometro: mentre tanto i vapori caldi, quanto i freddi lo conducono al medesimo punto di saturazione; così non fa d'uopo badare al vario grado di calore, che possono avere. Quando l'indice dell'Igrometro posto entro il vase de' vapori, dopo di aver molto disceso, se ne rimane immobile, e stazionario senza più abbassarsi, ivi si nota un punto, ch'è il punto fisso della massima umidità, ossia della totale saturazione dell'aria.



Igrometro con sostanze chimiche



            Per fissar poi l'altro punto superiore della siccità si rivolsero altri al mezzo di artificialmente diseccar l'aria d'un dato ambiente per via de' sali. In effetto gli alcali caustici, gli acidi concentrati, i neutri deliquescenti dissecano fortemente l'aria, nella quale vengono racchiusi. Ma come assicurarsi di ottenere con questo mezzo un termine di siccità, che sia sempre fisso, costante, ed invariabile; mentre a misura che l'aria è più o meno secca nel momento che vi s'introducono i sali, a misura della più, o meno grande quantità di questi sali, relativamente al volume di aria, che devono dissecare, e a misura della più, o meno diligenza in preparar detti sali, il grado di siccità, che producono, varia d'una maniera la più incostante? Il metodo, che ho io adottato, mi sembra più semplice, più sicuro, più certo, perché è quello stesso, che viene adoperato dalla Natura nel diseccamento dell'aria. Io riscaldo una piccola stufa precisamente fino al grado 50 del Termometro di Réaumur: le mantengo un tal grado di calore per qualche tempo, prima di chiuderla: la chiudo in seguito, e dentro vi rinserro il mio Igrometro; ed il punto ove cessa di più ascendere l'ho rilevato per un punto sempre invariabile. In fatti il calore aumenta la forza dissolvente dell'aria; a misura, che cresce il calore la medesima forza rinvigorisce, e con egual proporzione l'aria diviene sempre più secca. Quindi a un determinato grado di calore, per esempio al grado 50, dee corrispondere un determinato grado di forza dissolvente e a questa un determinato grado di siccità. So, che all'aria libera il diseccamento cagionato da questo grado di calore potrebbe essere da altre cause variato; ma so altresì, che in una stufa rinserrata, quando si abbia l'attenzione di non chiuderla prima di essersi riscaldata fin quasi allo stesso grado 50, il diseccamento, che ne siegue, non può venire d'altronde alterato. Forse questo diseccamento non sarà il punto della estrema siccità; ma ciò poco importa; mentre neppure il punto dell'acqua bollente nel Termometro di Réaumur è il punto del massimo calore: basta che sia un punto fisso, un punto, d'onde partire con la gradazione dell'Igrometro, un punto in fine, a cui appena potrà mai giugnere la naturale siccità della nostra atmosfera.

            Determinati questi due punti, non ci resta che a dividere l'intervallo fra essi in un dato numero di parti uguali, che io stabilisco a cento, seguendo in ciò l'esempio del Signor de Saussure. La più parte degli altri igrometri cominciano la loro graduazione al basso, col notar zero al punto della massima umidità, e salendo in alto, indicano co' numeri crescenti l'accrescimento della siccità. Io ho creduto di dovermi allontanare da questo metodo, per seguire, come fece il prelodato Autore, un'analogia meglio ragionata, la quale prescrive di dover notare co' numeri crescenti l'accrescimento d'una sostanza reale. I vapori sospesi nell'aria sono una sostanza positiva; doveché la siccità, la quale non è che la privazione dell'umidità, è una quantità puramente negativa. Quindi io comincio la graduazione del mio Igrometro in alto, segnando zero al punto fisso della siccità, e discendendo co' numeri crescenti fino al termine della massima umidità, ove noto il grado 100. La graduazione in tal guisa s'accorda anche meglio col nome stesso dell'Igrometro, il quale indica esser desso la misura dell'umidità, e non della siccità.

            Descritta la maniera di costruire l'Igrometro a tunica vellosa, vengo ad esaminare le sue qualità, per vedere qual grado di fiducia possa egli meritarsi rapporto all'esattezza delle sue funzioni. Un Igrometro per essere perfetto converrebbe che fosse dotato de' seguenti pregi. 1. Che le sue variazioni fossero assai pronte per indicare esattamente lo stato attuale dell'aria. 2. Che l'istrumento fosse sempre uniforme a se stesso in guisa che, almeno per un tempo notabile, non fosse soggetto ad alterarsi. 3. Che fosse comparabile. 4. Che sopra di esso non agissero che i soli vapori umidi. 5. Finalmente che fosse portabile.

            La sensibilità, ossia la prontezza delle variazioni è una delle doti più rimarchevoli in un Igrometro. Tra tutti i cambiamenti dell'aria non ve n'ha forse alcuno, che si faccia con più celerità, e prestezza di quelli, che sono relativi all'umido, ed al secco. Il freddo, il caldo, la pioggia, il vento, la rugiada, le nebbie, e simili altre meteore cagionano nell'aria delle frequenti, ed istantanee alterazioni igrometriche. Quello che noi ricerchiamo da un siffatto strumento si è, ch'egli ci dimostri fedelmente lo stato dell'atmosfera nel momento, che noi l'osserviamo. S'egli ha bisogno di più ore per mettersi in equilibrio con l'aria, tutti i cangiamenti, che succedono di mezzo sono interamente perduti; ed egli colla sua pigra lentezza ci ruba una serie di cognizioni forse le più vantaggiose, e interessanti. Ma lungi da questa taccia l'Igrometro, che ora esaminiamo. Egli è sensibile per eminenza: questo si può dire, che sia il carattere suo proprio, che lo distingue: la sua mobilità è tanto grande, che riesce talora d'incomodo: si ricercano le più attente circospezioni per approssimarvisi senza farlo variare: il solo respiro, ch'esce dalla bocca, il sudor della mano, che se gli avvicina, un po' d'acqua sparsa sul pavimento lo fanno scendere di più gradi a vista d'occhio. Esposto all'aria libera, egli è in una continua oscillazione pe' momentanei cangiamenti, che si fanno nell'aria: in tre soli minuti il vidi scorrer lo spazio di 40 gradi; e raro è, che impieghi dieci, o dodici minuti per passare dall'uno all'altro estremo della scala.

Igrometro igroscopico

            Persuaso il Fisico d'accordare a quest'Igrometro il merito d'una maravigliosa prontezza, gli rimarrà forse qualche dubbio circa la sua stabilità, temendo che col tempo egli abbia a degradar dallo stato della primiera sua perfezione. Una sostanza, che dà libero accesso a tutte le impressioni straniere, esclude l'esser di durevole. Il vedere, che quest'istrumento ha molta analogia cogl'Igrometri a minugia, e l'idea, che della loro imperfezione si è comunemente appresa, trasporta il pensiere a formare senz'altro esame un simile svantaggioso concetto anche di questo. Per togliere a fondo la sorgente di tutte queste dubbietà converrebbe avere una prova continuata di molti anni, che tuttavia ci manca, per essere la costruzione di quest'Igrometro d'una data assai recente. Il tempo diluciderà ogni cosa; ma intanto noi non lasciamo di concepire delle molte fondate speranze della sua stabilità. Il divario grande tra la minugia, e la tunica vellosa; gli effetti loro diametralmente opposti; l'essere questa tunica una parte organica, tutta intiera da se; il sopravvivere, ch'essa fa alla distruzione delle altre parti dell'animale, tutto ci fa sperare, ch'ella estenderà il suo potere fino ad un tempo, di cui non conosciamo i limiti. Per render più viva la nostra fiducia ho costruiti due Igrometri con una tunica dieci anni prima distaccata dagl'intestini, ed esposta sempre alle continue alterazioni dell'aria: assoggettai in appresso questi due Igrometri a delle frequenti alternative di umido, e di secco: cinquanta due volte gli feci bruscamente passare dall'umidità estrema ad una siccità molto avanzata; e dopo tutte queste prove gli ho trovati simili dell'in tutto agli altri Igrometri formati con tuniche di fresco recise, ed a' quali non avea fatto provare sì forti, ed eccessivi cambiamenti. Dal che si rileva, che per un tempo almeno assai considerabile non saranno per soffrire un grado di alterazione, che diminuisca sensibilmente le igrometriche loro qualità.

            Ne viene in seguito, che l'Igrometro dovrebbe essere comparabile. Questo è uno de' pregi maggiormente ricercati da' Fisici. Egli è molti anni dacché si va con ogni industria rintracciando un Igrometro, che abbia questo carattere; il quale consiste in ciò, che tutti gl'Igrometri anche separatamente costruiti secondo i medesimi principi, e posti nella medesima temperatura debbano indicare il medesimo grado di umidità, o di siccità: il che dipende dall'essere invariabili i due termini, che formano la base della loro graduazione. Rapporto agl'Igrometri a tunica vellosa il fatto stesso ci fa conoscere, che trasportati due, o più di essi nel medesimo ambiente, o tutti partano da un luogo più umido, o vengano tutti da un luogo più secco, oppure l'uno da un luogo, e l'altro dall'altro, si fissano tutti al medesimo grado. Il solo caso in cui si osservi in essi qualche differenza è quando uno di essi ha per lungo tempo dimorato in un luogo molto secco, il quale trasportato poscia in un luogo temperato insieme ove sono gli altri, si tiene sopra di essi col divario di alcuni gradi: il qual divario tosto svanisce se si trasporta prima in un luogo molto umido, per indi poi trasferirlo al luogo temperato, ove dimorano gli altri. Un difetto comune a tutti gl'Igrometri si è, che dimorando per molto tempo in un'aria assai secca, perdono alcun poco della loro sensibilità. Le sostanze impiegate a questo lavoro acquistano colla siccità un certo grado di rigidezza, le loro parti si approssimano con più forza tra se stesse, e contraggono un'aderenza meno pronta ad ammettere i novelli vapori sparsi per l'aria. Contuttociò per la tunica vellosa basta una breve dimora in un'aria umida per acquistare tutta la primiera sua mobilità.

            Ma i vapori sparsi per l'aria, a' quali eminentemente appartiene il nome di umidi, sono poi dessi il solo agente, che influisca sulle variazioni del nostro Igrometro? Mercecché se anche i vapori di tutt'altro genere fossero atti a fare impressione sopra di esso, delle insormontabili difficoltà verrebbono quindi a spargersi ne' risultati delle sue indicazioni, che non ci lascerebbono più discernere a quale delle molte cause dovesse attribuirsi l'effetto de' suoi cangiamenti. Un punto egli è questo, pel discioglimento del quale io dovetti soggettar quest'Igrometro al lungo esperimento di molte prove. Primieramente mi sono appieno certificato, che l'allungamento, che produce il calore per un effetto pirometrico a tutte le sostanze, è affatto trascurabile nella tunica vellosa. Mercecché in forza de' maggiori caldi, a cui può soggiacere la nostra atmosfera, lo svario sarà tutto al più di un grado. In appresso per accertarmi, che neppure le esalazioni, che svaporano da altre materie, che non sono acquose, non operano alcun effetto sopra questo Igrometro, lo immersi con un metodo, che troppo lungo sarebbe a descriversi, tra gli effluvj che feci esalare da varie sostanze, dall'olio, dal bitume, dallo zolfo, dalla canfora, dal mercurio, dallo spirito di vino, dall'alcali volatile concreto: ed il risultato delle varie prove fu, che tutte queste esalazioni, se erano diligentemente purgate d'ogni umidità, non facevano alcuna impressione sull'Igrometro, ed a misura che trovavansi più, o meno frammischiate con degli acquei vapori facevano più, o meno variare l'istrumento.

Igrometro a tunica vellosa del Pasinato.

            L'ultimo carattere di quest'Igrometro è quello d'essere renduto portatile in una maniera affatto soddisfacente. Dalla tabella ond'è sospeso si leva via l'indice insieme con la tunica vellosa, che vi è annessa, si ripongono questi in uno scatolino tra il bombace; né di esposto rimane altro, che la semplice tabella, la quale può portarsi, come ognun vede, senza ombra del minimo sconcerto. Nel momento poi dell'osservazione si ripone l'indice al suo sito, e si fissa il filo dell'estremità inferiore della tunica al suo perno stabile, per indi rimuoverli di nuovo; quando di nuovo si abbia a trasportar l'istrumento.

            Un Igrometro di simil fatta dovrebbe, mi lusingo, incontrar il genio, ed il gradimento d'ogni classe di persone. Ciò che comunemente interessa gli uomini è di sapere quali sieno le attuali disposizioni dell'aria, quale il grado del suo diseccamento, quale la distanza dal termine della totale saturazione, per indi formarne dei rapporti concernenti alla sanità, all'Agricoltura, all'economia, ec., al che pienamente soddisfa questo strumento. Pure il Fisico bramerebbe delle cognizioni ancora più estese; le sue speculazioni esigerebbero sovente, ch'egli conoscesse la quantità assoluta di acqua, che si contiene nell'aria; quindi egli vorrebbe, che le variazioni dell'Igrometro fossero costantemente proporzionali alla medesima quantità di vapori sospesi nell'aria. Questo è quello, che non si è ancora ottenuto, e che probabilmente non si otterrà giammai per mezzo del solo Igrometro. Gli acquei vapori, subito che vengono assorbiti dall'aria, che si uniscono chimicamente a' suoi elementi; che formano con essa un tutto omogeneo, elastico, trasparente, perdono tosto la qualità di vapori umidi, né assettano più l'Igrometro se non si separano di bel nuovo dall'intima adesione contratta con le particelle dell'aria. Similmente quantunque per conoscere il termine della total saturazione basti la sola inspezione dell'Igrometro, pare siccome per questa saturazione può esigersi una quantità più o meno grande di vapori; così per determinare una tal quantità, la quale dipende e dal vario calore, e dalla diversa densità dell'aria, si rende perciò del tutto necessario il ricorso agli altri due strumenti, al Termometro, voglio dire, e al Barometro, per quindi istituire una serie di Osservazioni, che presentino in tutte le combinazioni possibili il concorso, e l'influenza di ciascuna di queste cause.