Passeios químicos em Santarém [Chemical trail in Santarém]

[Fui a um encontro em Alpiarça, mas fiquei instalado em Santarém  e aproveitei para tirar algumas fotos e escrever sobre os aspetos químicos que encontrei ou em que pensei.]

Santarém tem uma longa história recheada de glórias e lendas, mas também de desencontros e esquecimentos. Não vou falar quase nada desses aspetos, mas eles são muito interessantes.  

Uma das coisas que mais me impressionou foi no túmulo de Sá da Bandeira, no Cemitério dos Capuchos, haver uma nogueira. Incluído no programa social do encontro, havia uma visita a este cemitério monumental, à casa Passos Canavarro e, claro, um almoço numa das tascas mais típicas e famosas de Santarém, o “Quinzena.”  Sá da Bandeira era, de facto, Sá Nogueira, Bernardo de Sá Nogueira, primeiro Marquês de Sá da Bandeira.

Adquiriu este nome e título pela sua coragem na defesa de um local conhecido como “da Bandeira,” mas as suas peripécias, enquanto liberal, estão narradas no seu “Diário da Guerra Civil.” Além disso, é sobejamente conhecida a sua bravura, despojamento e a perda do braço direito nessas lutas. É preciso lembrar que Sá da Bandeira fez escrever na sua campa rasa “a Pátria nada me deve” e que foi desde sempre contrário à escravatura, acabando por conseguir que fosse abolida.

Mas uma boa parte disso eu sabia. Curioso, e foi para mim novidade, foi ter dado conta de que ele estudou História Natural e Química em Paris, onde esteve exilado com Luís Mouzinho de Albuquerque. Neste cemitério encontramos também o jazigo de Manuel Passos onde têm sido depositados os restos mortais da família Passos Canavarro. Foi-nos chamado a atenção para a simbologia. Em particular reparámos na lápide de alguém que seria veterinário. Também discutimos as patines carbonáceas e a limpeza destas com jato de areia e água.      

No caminho para o cemitério passei por um local que me lembrava de ter visto em 2019 com plantas de rícino. Estas plantas são muito comuns (em Lisboa vi extensões a perder de vista com elas), mas aqui chamaram-me atenção por as ter visto no mesmo local passados três anos. O rícino tem nas suas sementes uma proteína muito venenosa. Na verdade, não há nada artificial tão venenoso e, na natureza, só é conhecida como mais venenosa a toxina da botulina (a base do conhecido botox) que é a coisa mais tóxica que existe. Escrevi no livro “Jardins de Cristais” que uma lata com esta substância, do tamanho da lata de um refrigerante, mataria metade da população do mundo! No entanto, extrair o veneno do rícino (tal como juntar essa quantidade de toxina da botulina) é muito difícil e purificar o que ficou conhecido por “pó branco” não é fácil. Assim, esta planta tem sido usada como purgativo e o seu óleo tinha vários usos. 

Também achei muito interessante a visita à casa Passos Canavarro, comprada por Manuel Passos (conhecido como Passos Manuel) e ao quarto onde Garrett pernoitou e escreveu uma célebre passagem das “Viagens na Minha Terra”. Convém que se saiba que Garrett só viajou entre Lisboa e Santarém quando estava a escrever o livro e que Manuel Passos era abastado, tal como era Sá da Bandeira, mas tinham ambos essa vontade liberal de fazer avançar o país e melhorar a vida das classes mais pobres. As cartas mais políticas trocadas entre Garrett e Passos estão nos arquivos, mas na casa conserva-se um carta em que Garrett convoca Manuel para uma reunião da máxima importância, para tratar de ... comer! 

Come-se bem em Santarém, como é bem conhecido, desde os nacos de carne de boi aos doces conventuais. Mas provei agora algumas iguarias menos clássicas: o “torricado” e a “cachola.” Tratam-se de pratos pobres e, provavelmente, de camponeses. O primeiro é feito com bacalhau assado desfiado em cima de pão. O segundo, com miúdos e sangue de porco, acompanhado de batatas cozidas. São bons, mas ao comê-los podemos lembrar as condições duras em que viviam as pessoas das classes baixas. Os bifes de boi eram para os ricos e os pobres comiam o que sobrava.     

Achei também muito interessantes os recipientes para “beatas” de cigarros. Já os tinha visto também quando estive em Santarém em 2019. De que são feitos os filtros do tabaco? De acetato de celulose, um polímero semi-natural que tem origem na celulose, e a sua introdução fez diminuir os nível de hidrocarbonetos poli-aromáticos (o alcatrão) que chegava aos pulmões do fumador. Julgo que parte da razão para serem poluentes é essa: não pelo material em si, mas pelos restos que contêm. Um artigo de 2019, verificou até que se degradam no mar mais depressa do que se pensava. Mais recentemente, o chamado “tabaco aquecido” faz chegar ainda menores quantidades de alcatrão ao pulmões, mas o melhor mesmo é não fumar pois estes compostos estão presentes no fumo.  

No bonito Jardim das Portas do Sol pode ver-se o Tejo de várias maneiras. No monte da direita fica o cemitério dos capuchos, de que já falei. Chamou-me a atenção uma antiga fábrica lá em baixo junto à linha de caminho de ferro e rio Tejo. Depois de alguma pesquisa consegui perceber que era uma antiga fábrica de sabão e o local é Alfange e que deveria ter sido requalificada até 2020. É muito curioso ser uma antiga fábrica de sabão.

A produção do sabão é muito antiga. Inicialmente, as pessoas usavam plantas com saponinas, mas, mais tarde, percebeu-se que as cinzas tinham compostos alcalinos que, reagindo com as gorduras, davam origem a sabões mais eficazes. Se as cinzas forem ricas em iões potássio o sabão é mais líquido, mas se forem ricas em sódio o sabão é mais duro. Isto deu origem a toda um conhecimento sobre as plantas. Mas estes processos eram muito rudimentares e com maior conhecimento de química haveríamos de chegar a um processo mais eficaz, mas ao mesmo tempo mais poluentes, de obter um composto de importância fundamental para a indústria dos sabões: o carbonato de sódio.

O método que ficou conhecido por processo Leblanc, partia do sal comum, essencialmente cloreto de sódio. Era misturado com ácido sulfúrico e obtinha-se sulfato de sódio. Entretanto, um outro produto era o ácido clorídrico, para o qual não existia uso. Podemos imaginar o nível de chuvas ácidas que existia em redor destas fábricas! Numa segunda fase, o sulfato de sódio reage com o carbonato de sódio e forma-se carbonato de sódio. Dito assim, até parecia bem, mas não. Para o processo funcionar tinha de se usar carvão e formava-se sulfureto de sódio  e monóxido de carbono. Além das chuvas ácidas, há resíduos negros e mal-cheirosos e produtos perigosos. Mas vai aparecer outra forma de obter carbonato de sódio, o processo Solvay, em que é usado amoníaco. Numa primeira fase, o sal reage com o amoníaco e dióxido de carbono e forma-se cloreto de amónio e bicarbonato de sódio. Numa segunda fase, o bicarbonato de sódio é aquecido e forma-se carbonato de sódio e dióxido de carbono. Finalmente, o amoníaco é regenerado reagindo o cloreto de amónio com cal viva. Vemos que, neste processo,  alguns dos produtos e reagentes são regenerados. Além disso, um dos produtos não desejados é mais inócuo, o cloreto de cálcio, e tem várias utilidades. Na opinião de Adélio Machado, esta mudança  no século XIX, foi uma utilização precoce da ideia de Química Verde e, podemos ainda ir mais longe, digo eu, de Economia Circular.

E como funcionam os sabões? São moléculas que têm partes hidrofílicas (que "gostam" de água) e hidrofóbicas (que "não gostam" de água). Em água estas fazem micelas (uma espécie de bolhas) onde as partes hidrofóbicas ficam para dentro e a partes hidrofóbicas ficam para fora. A sujidade é composta em geral por gorduras (hidrofóbicas) que são dissolvidas pelas partes hidrofóbicas das moléculas e ficam nas micelas, sendo arrastadas com ela quando se passa a água.  

Não sei os detalhes do processo industrial desta fábrica. Se recebiam o carbonato de sódio, ou se usavam outras bases para fazer sabão, mas se obtinham carbonato de sódio a partir do cloreto de sódio, de certeza que usavam o processo Solvay. 

Ernest Solvay (1838-1922) era belga, e está na origem de um grande conjunto de fábricas que ainda hoje existem. É também muito conhecido pelas conferência Solvay de Química e Física. São especialmente conhecidas as conferência de Física de 1911 e 1925, estando a última na origem da mecânica quântica. Mas a primeira conferência de química, em 1913, é também importante. Foi nesta que se estabeleceu a difração de raios X para determinar a estrutura molecular, tendo também ficado esclarecido que não havia regularidade nas diferentes massas dos isótopos.   

Não deixa de ser curioso que tenha começado com Sá da Bandeira e tenha terminado com Ernest Solvay. No primeiro, a química foi apenas um degrau da vontade de saber, no outro foi a sua vida. Mas em ambos encontramos a generosidade e a vontade de fazer avançar a sociedade.   

[verified automatic translation]   

[I went to a meeting in Alpiarça, but stayed in Santarém and took the opportunity to take some pictures and write about the chemical aspects I found or thought about.]

Santarém has a long history filled with glories and legends, but also with disagreements and forgetfulness. I won't say almost anything about these aspects, but they are very interesting.

One of the things that impressed me the most was that there was a walnut tree on the tomb of Sá da Bandeira, in the Capuchos cemetery. Included in the social program of the meeting, there was a visit to this monumental cemetery, to the Passos Canavarro house and, of course, lunch in one of the most typical and famous taverns in Santarém, the “Quinzena.” Sá da Bandeira was, in fact, he was mamed Sá Nogueira, Bernardo de Sá Nogueira, first marquess de Sá da Bandeira. 

He acquired this name and title for his courage in defending a place known as “da Bandeira”, but his adventures, as a liberal, are narrated in his “Civil War Diary” and his bravery, despoliation, and the loss of his right arm are widely known.  It should be remembered that Sá da Bandeira had written in his shallow grave “the Fatherland owes me nothing” and that he was always opposed to slavery, eventually getting it abolished. But a good part of that I knew. Curious, and it was new to me, to have realized that he studied Natural History and Chemistry in Paris, where he was exiled with Luís Mouzinho de Albuquerque. In this cemetery, we also find the Manuel Passos tomb where the remains of the Passos Canavarro family have been deposited. Our attention was drawn to the symbology. In particular, we noticed the headstone of someone who would be a veterinarian. We also discussed carbonaceous skates and cleaning them with sandblasting and water.

On the way to the cemetery, I passed a place that I remembered seeing in 2019 with castor plants. These plants are very common (in Lisbon I saw extensions as far as the eye could see), but here they caught my attention because I saw them in the same place, three years before. Castor has a very poisonous protein in its seeds. There is nothing artificial so poisonous and, in nature, only botulinum toxin (the basis of the well-known botox) is known to be more poisonous - and is the most toxic thing that exists. I wrote in the book “Jardins de Cristais” that a can of this substance, the size of a soda can, can kill half of the world's population! However, extracting the venom from ricin (as well as gathering that amount of botulinum toxin) is very difficult, and purifying what has become known as “white powder” is not easy. Thus, this plant has been used as a purgative and its oil had many uses.

I also found it very interesting to visit the Passos Canavarro house, bought by Manuel Passos (known as Passos Manuel), and the room where Garrett spent the night and wrote a famous passage from “Viagens na Minha Terra.”  It should be noted that Garrett only traveled between Lisbon and Santarém when he was writing the book and that Manuel Passos was wealthy, as was Sá da Bandeira, but both had this liberal desire to advance the country and improve the lives of the lower classes. The most political letters exchanged between Garrett and Passos are in the archives, but in the house, there is a letter in which Garrett summons Manuel to a meeting of the utmost importance, to deal with... eat!

That you can eat well in Santarém is well known, from chunks of beef to convent sweets. But now I have tasted some less classic delicacies: the “torricado” and the “cachola.” These are poor and probably peasant dishes. The first is made with shredded roasted cod on top of the bread. The second, with giblets and pig's blood, accompanied by boiled potatoes. They are good, but by eating them we can remember the harsh conditions in which the people of the lower classes lived. Beef steaks were for the rich and the poor ate what was left.

I also found the containers for cigarette butts very interesting. I had already seen them when I was in Santarém in 2019. What are tobacco filters made of? Made from cellulose acetate, a semi-natural polymer that originates from cellulose; its introduction reduced the level of poly-aromatic hydrocarbons (tar) that reached the smoker's lungs. I think part of the reason they are so polluting is not due to the material itself, but because of the remains. More recently, the so-called “heated tobacco” brings even smaller amounts of tar, but the best thing is not to smoke because these compounds are present in the smoke.

In the beautiful Jardim das Portas do Sol you can see the Tagus in several ways. On the hill to the right is the Capuchos Cemetery, which I have already mentioned. I was struck by an old factory down there by the railway line and the Tagus River. After some research, I managed to realize that it was an old soap factory and the location is Alfange and that it should have been requalified by 2020. It is very curious to be an old soap factory.

Soap production is very old. Initially, people used plants with saponins, but later it was realized that the ash had alkaline compounds that, reacting with the fats, gave rise to more effective soaps. If the ash is rich in potassium ions the soap is more liquid, but if it is rich in sodium the soap is harder. This gave rise to a whole knowledge about plants. But these processes were very rudimentary and with greater knowledge of chemistry we would arrive at a more efficient process, but at the same time more polluting, to obtain a compound of fundamental importance for the soap industry: sodium carbonate.

The Leblanc process started with common salt, essentially sodium chloride. It was mixed with sulfuric acid and sodium sulfate was obtained. However, another product was hydrochloric acid, for which there was no use. We can imagine the level of acid rain that existed around these factories! In the second step, sodium sulfate reacts with sodium carbonate and sodium carbonate is formed. Said like that, it sounded good, but no. For the process to work, coal had to be used and sodium sulfide and carbon monoxide were formed. In addition to acid rain, there is black and smelly waste and dangerous products. But another way of obtaining sodium carbonate will appear, the Solvay process, in which ammonia is used. In the first stage, the salt reacts with ammonia and carbon dioxide to form ammonium chloride and sodium bicarbonate. In the second step, sodium bicarbonate is heated and sodium carbonate and carbon dioxide are formed. Finally, the ammonia is regenerated by reacting the ammonium chloride with quicklime. We see that, in this process, some of the products and reactants are regenerated. In addition, one of the unwanted products is more innocuous, calcium chloride, and has several uses. In Adélio Machado's opinion, this change in the 19th century was an early use of the idea of ​​Green Chemistry, and we can go even further, I say, of Circular Economy.

And how do soaps work? They are molecules that have hydrophilic (which "likes" water) and hydrophobic (which "dislikes" water) parts. In water, these make micelles (a kind of bubbles) where the hydrophobic parts are in and the hydrophobic parts are out. Dirt is generally composed of (hydrophobic) fats that are dissolved by the hydrophobic parts of the molecules and stay in the micelles, being dragged along with it when you pass the water.

I don't know the details of the industrial process of this factory. If they were getting soda ash, or if they used other bases to make soap, but if they got soda ash from sodium chloride, surely they were using the Solvay process.

Ernest Solvay (1838-1922) was Belgian and created a large number of factories that still exist today. He is also well known for the Solvay conference on Chemistry and Physics. The Physics conferences of 1911 and 1925 are especially well known, the latter being the origin of quantum mechanics. But the first chemistry conference, in 1913, is also important. It was here that X-ray diffraction was established to determine the molecular structure, and it was also clarified that there was no regularity in their different isotope masses.

It is curious that it began with Sá da Bandeira and ended with Ernest Solvay. At the first, chemistry was just a step in the desire to know, in the other, it was his life. But in both, we find generosity and the will to advance society.