Estudio del estado actual de la química en España y distintos aspectos de su enseñanza : Discurso leído en la solemne inauguración del curso académico de 1917 a 1918 / por el Doctor rafael Luna Nogueras.

<:» .~ '" 7' <. // (>7 Universidad Literaria de Valladolid DISCURSO LEIDO EN LA SOLEMNE INAUGURACION DEL CURSO ACADÉMICO DE 1917A 1918 POR EL DOCTOR D. Rafael Luna Nogueras Catedrático de la Facultad de Clenolas VAllADOLID Talleres Tipográficos .Cuesta. Maelas Pleavea, 40 -- r 0: ~ <:» ~J I~ /1 DEL ¡, .; ~....r DISCURSO LEIDO EN LA s C> L. E:: 1\1.[N" E J: N" .A. x,r a. "tJ R. .A. c::: J: C> N" CURSO ACADÉMICO DE 1917A 1918 I ¡ 1 r I j ¡ r: ~ BiCe \1~IIW~lll~II\"\I\(¡~iIW\m~I\~ 1>0 O O O 4 6 5 O 7 7 •• -:» I~ 7' <. -: /' Universidad Literaria de Valladolid ---~.~~~~--~~--~--~~~~~~~~~ DISCURSO LEIDO EN LA SOLEMNE INAUGURACION DEL CURSO ACADÉMICO DE 1917 A 1918 POR EL DOCTOR D. Rafael Luna Nogueras Catedrático de la Facultad de Clenclu '<\ VAllADOLID Talleres Tipográficos .Cuesta. Macras Plcavaa. 40 -:» 1 I~ 7' i~ /' SEÑORAS y SEÑORES: EXCMO. E ILMO. SEÑOR: Considero elemental deber excusar mi presencia en este sitio. Llevar la voz de la Universidad en día solemne y ante concurso tan ilustrado, ocupando esta tribuna radiante de gloria, donde sapientísimos varones expusieron raudales de ciencia con elocuente palabra, cuyo eco para tortura mía no parece aún extinguido, representa audacia, sacrificio o alto concepto del saber propio. Desechad las hipótesis extremas: no soy audaz ni sabio. Entusiasta de la Ciencia química, pero el más modesto de los obreros que en ella laboran, me declaro desde luego incapacitado para salir airoso de tan apurado trance, dándome clara cuenta de las dificultades que acompañan al momento presente. Sírveme de escudo el Reglamento, es verdad, pero la situación sería de mayor compromiso, no contando de antemano con vuestra benevolencia, tanto más segura y extremada, cuanto "que procede de personas doctas y siempre la sabiduría fué indulgente. Largo tiempo dudé acerca del asunto que en este acto pudiera someter a vuestra consideración. Realmente, es difícil la elección de tema y nunca hay seguridad de acierto. En los momentos presentes que, por razones de sobra conocidas, todo el mundo considera críticos para los pueblos y con el convencimiento del poderoso influjo de la Química en las manifestaciones y fases todas de la vida moderna, no estaría demás, pensamos, contribuír al estudio del estado actual de la expresada -6ciencia en España, destinando capítulo especial a los distintos aspectos de su enseñanza. Tan profundo sentimiento de tristeza despertaron en mí las primeras consideraciones, que ipso (acto abandonamos la idea. Por otra parte, nadie ignora la suerte que han corrido trabajos análogos y como en última síntesis habríamos de convenir que, sin medios adecuados y suficientes nada se hace, el resultado de una disertación más sería nulo, pues tal valor alcanza todo producto cuando uno de los factores se reduce a cero. Se me dirá que vamos adelantando. No 10 niego: es más, lo afirmo; pero a mi vez argumentaré diciendo, que no caminamos en vehículo apropiado para alcanzar a un exprés. Todo evoluciona según un ciclo: el Universo entero está sometido a la misma ley. No importa para nuestro caso que el ciclo sea reversible o irreversible; las consecuencias son las mismas. Si como resultado de no caminar en la misma dirección hay choque, el exprés, casi sin enterarse del encuentro que pulverizará la carreta, sigue majestuoso su camino. Si por el contrario, concurren circunstancias de igual dirección, tendencias y aspiraciones, pero las velocidades difieren, la destructora acometida será por la espalda. ¡Efectos idénticos, con menos honor! Desechado la primera idea y dirigiendo la vista a más positivo campo en busca de asunto que envuelva novedad-según es costumbre presentar en estos casos-concluimos afirmando después de concentradas meditaciones, que sólo hay una materia de verdadero interés: LA GUERRA; ese monstruo que amenaza triturar con sus fauces poderosas todas las naciones del planeta. Conexiones con la Química no faltan para un bonito estudio-que sería digno de cerebro mejor dispuesto-y desde mil aspectos distintos cabría describirlas, llegando a conclusiones que producirían asombro y admiración. t,Pero cómo un químico puede hablar de la guerra que retuerce e invierte la finalidad y aspiraciones de su ciencia humanitaria y progresiva, presentándola como asote y elemento destructivo? Huyamos del fantasma; escrutemos a través del vidrio del optimismo y un simple buceo por el dilat y materíak vitalísimos caminando miembrosÍI concebidop va lentamen y utilizar su Fíjémol es la más u viviente. Sí como el de que el tierr. aumentandt materias su otros mater sultaban ím tancias mín de día en d Tierra extel fecundidad momentos, en la ley e aumenta y I que se con' hábitos de aumentandt los rendimi abonos. He cultores ton nitrogenada Interés cedencía de como mane: {-- 1; ~I 1 __ J ¡----_.- <:» <; .> .~ -7por el dilatado horizonte de tan vasta ciencia, traerá albricias y materiales sobrados para presentar ejemplos edificantes de vitalísimos problemas resueltos por la Química, bien sola, o caminando de consuno con la Mecánica, Física y Biología, miembros inseparables del más robusto y sorprendente mecanismo concebido por el Dios de las alturas y que la humana inteligencia va lentamente poniendo al descubierto, para admirar la grandeza y utilizar sus beneficios. Fijémonos en las siguientes consideraciones: La alimentación es la más universal e imperiosa de las necesidades de todo ser viviente. Si algún problema puede calificarse de vital, ninguno como el del pan cuya conquista se hace más difícil a medida que el tiempo transcurre. La solución sólo puede encontrarse, aumentando la producción de cereales restituyendo al suelo las materias sustraídas por las cosechas; y como los estiércoles y otros materiales orgánicos adecuados, ya se vió tiempo ha resultaban insuficientes, se hizo indispensable el empleo de substancias minerales o abonos químicos en proporción que aumentó de día en día. Es verdad que aún existen en la superficie de la Tierra extensiones no explotadas, pero no debe olvidarse que la fecundidad de los suelos vírgenes, grande en los primeros momentos, experimenta rápido decrecimiento y pronto su entrada en la ley común es un hecho. Además, la populación mundial aumenta y como al mismo tiempo se civilizan las razas inferiores que se convierten en consumidoras de pan, por adaptarse a los hábitos de las directoras, la producción de cereales debe ir aumentando por esta doble causa, lo que obliga más y más a forzar los rendimientos del cultivo con el consiguiente consumo de abonos. He aquí la necesidad de poner a disposición de los agricultores tonelaje creciente de materias fertilizantes y en especial nitrogenadas. Interesa, para ulteriores consecuencias, recordar la procedencia de los abonos minerales utilizados hasta hace tres lustros como manantiales de nitrógeno. Es sabido se reducían a dos, que . 'poI1t1vo lJÚDes Ddo des- .. " ,UDS materia que amenaza I del planeta. estudio-que mil aspectos 168 que prouímíco puede lidad y aspíiresen tándola ;el fantasma; simple buceo 108distintos ode tristeza le ipBO facto la suerte que :is habríamos ites nada se do, pues tal resse reduce ego: es más, .0 caminamos lo evoluciona ~ mismaley. . reversible o .0 -resultado ds, casi I sigue i:*CUDSFO las ~pald8. -8a BU vez son representantes de las formas nítrica y amoniaeal: NITRATO S6DICO y SULFATO AK6NICO. Sin temor a exageración puede decirse que, entre los factores principales del desarrollo de la civilización en la segunda mitad del siglo XIX, llamado siglo de la luz ydel progreso con sobrado motivo, figura el nitrato exportado por la América del Sur. Iniciado el comercio de tal materia en el año 1825 con un tráfico de 935 toneladas métricas, alcanzó en 1900 la respetable suma de 1.460.000, para elevarse a 2.500.000 en los años 1913-14. Mas la fecundidad de los importantes yacimientos naturales de Chile y Perú, es limitada a no dudar: en 1888 el Gobierno chileno, flj6 para 1913 el agotamiento de los depósitos conocidos en la época. Nuevos descubrimientos de la preciosa materia retrasaron la fecha de extinción a 1940 y después, al año 2047. En realidad, es muy difícil conseguir exactitud en estos cálculos desconociendo, entre otras cosas, la progresión del beneficio a partir del actual momento y entrando en escena nuevos factores; pero por incoherentes que resulten las estadísticas, son firmes las conclusiones y se sostiene en pie la amenaza que origina el natural sentimiento de inquietud, al presumir, si en época más o menos lejana, la humanidad puede ser víctima del hambre con todos sus estragos y nefastas consecuencias. No debe tampoco descontarse que, antes de llegar al agotamiento de los campos explotados, la riqueza disminuirá, aumentando en cambio las dificultades para la extracción del nitro. En la actualidad se tratan caUc/t,es-así es llamada la primera materia-con 22 por 100 de nitrato sódico como término medio, en tanto que los primeros campos daban el 40 por 100 y aún mucho más en determinados casos. El sulfato amónico es sub-producto procedente de las industrias del cok metalúrgico y gas del alumbrado. La hulla contiene, en efecto, de 1,2 a 1,5 por 100 de nitrógeno y durante el proceso de la destilación, parte se desprende bajo forma de amoníaco, transformable en suUato por combinación directa o utilizando materias sulfuradas contenidas en los mismos productos destilados (1: industrias ni suerte a dís] senta la huL por tonelada aun de ese 1 consume en e de tonelada. quedando res: pero 108 aires negarse el pr~ los datos es en 1896 alear en 1910, cal seguramente cambien, y tendencia an el calor prodi (1) Al amo exceso, que 81 patentados va Ing-laterra; WI por lo menos, l y semi· directa: de aplicación 1 por Feld tom de poUthiona~ (2) Contribt amoniacal, el tratan enorme das cifras de I que ha estndi de paeientísim sobre 'las amil íngeníoao com dudar-diee e su magistral li El nitrógeno 4 en 10B ríos ,.i ~I ': -:» ~ "7' '~ .>: , amoniaeat: -9destilados (1), para evitar consumo de ácido sulfúrico, que otras industrias necesitan en cantidades enormes. Se pone de esta suerte a disposición del agricultor 'l, del nitrógeno que representa la hulla tratada, o sea de 8 a 10 kg. de sulfato amónico por tonelada de carbón; mas no puede pensarse en recuperar, aun de ese modo parcial, todo el amoniaco de la hulla que se consume en el mundo. Calculada la producción en 1.000 millones de toneladas al año, se obtendrían 8 ó 10 de sulfato amónico, quedando resuelto en toda su extensión el problema del nitrógeno; pero los aires de triunfo no vienen por este camino, sin que pueda negarse el progreso realizado, que con tanta elocuencia pregonan los datos estadísticos. La producción de sulfato amónico que en 1896 alcanzó 33.000 Tm., fué de 537.520 en 1903; de 1.0!~.905 en 1910, calculándose en 1.500.000 para 1913-14, tonelaje que seguramente habrá de ser rebasado cuando las circunstancias cambien, y más, si persiste después del desastre europeo la tendencia antes iniciada de gasificar la hulla, en vez de utilizar el calor producido por su combustión directa (2). 8 108 factores rnnda' mitad con sobrado }a del Sur. 25 con un I respetable .os 1913-14. aturales de 'no chileno, cidos en la , retrasaron ~nrealidad, ionoeíendo, r del actual ) por ínconnclusíones ienümíento s lejana, la us estragos itarse que, , la riqueza iara la exhes-así es rato sódíco mpos daban ~ las indusla contiene, i8 el proceso 8 amoníaco, o utilizanI productos (1) Al amoníaco acompaña ácido sulfhídrico, con frecuencia en exceso, que suministra azufre; el oxígeno se capta del aire. Han sido patentados varios prccedimíentoa=Young , Dougall, Fabry y Cobb, en Inglaterra; Wolf, en América; Barth, en Alemania. ete.-que en teoría, por lo menos, presentan ciertas ventajas sobre los de sulfatación directa y semi· directa,' pero sólo dos, los de Feld y Burkneíser, han sido objeto de aplicación práctica y como vía de ensayo. Parece ser, que el ideado por Feld tomando como base el lavado de los gases con disoluciones de polithionatos de amonio, es el llamado a extenderse. (2) Contribuirá también a intensificar la producción de nitrógeno amoniaeal, el aprovechamiento de desechos de ciertas industrias que tratan enormes masas de primeras materias y puede representar elevadas cifras de nitrógeno orgáníeo recuperable. Así, por ejemplo: Effront que ha estudiado con detenimiento estas cueetioues=Jleaando después de pacientisimo y minucioso estudio experimental de orden bioquímico sobre -Ias amidasas bacterianas a industrializar un procedimiento tan ingenioso como delicado y elegante, de cuya trascendencia no es posible dudar-dice como resumen en el capítulo que a tal efecto dedica en BU magistral libro Les Catalyseurs biochisiiques dans la Vie et l'lndustrie: El nitrógeno orgánico que anualmente se pierde en Europa vertiendo en los rtos vínazas de destilerías que producen alcohol partiendo de -10El porvenir, pues, del sulfato amónico, presenta aspecto contrario al del nitrato sódico natural: se ven en el primero aumentos posibles, frente a la amenaza de agotarse los yacimientos del segundo; mas como el sulfato aludido es, en suma, un producto secundario y dependiente como tal de la marcha de otras industrias, a cuyas contingencias se halla supeditado, la cantidad habrá de ser limitada forzosamente, mientras no se encuentren medios de producción directa y se monten fábricas, con vida propia, destinadas al beneficio de los métodos o procedimíen tos sin téticos. Este es el problema que se planteó de manera seria y con carácter de inaplazable hace una veintena de años, pensando en las genen baja en la el asegurar el : legándolesel riosidad, cnl El aire e no explotar, se ofrece de geocoronio; no tiene du (1) En abs la total masa una prodncci de toneladas nístrado por mo, hemos ( representa y habría reser1 que más adel cereales y remolacha, representa más de 2 millones de kg., y el contenido en las vinazaa procedentes de fermentar melaza que se tratan con objeto de recuperar la potasa, 16 millones de kg. En total. nitrógeno equivalente a 85.000 Tm. de sultato amónico, al mismo tiempo que se obtendrían de 120.000 a 130.000 Tm. de ácidos grasos-acético y butírico-perfectamente utilizables en especie o destinados a fijar nitrógeno en calidad de alimento bacteriano. Logra este efecto Effront, modificando la marcha del procedimiento en la forma siguiente: Destiladas las vinazas después de la fermentación amoniaeal para recuperar los productos nitrogenados volátiles-amoniaco y trimetilamina-se agreaa al líquido tierra de cultivo rica en azotobacterias y se deja fermentar a 40 0 en corriente continua de aire: las substancias hidrocarbonadas-ácidos citados-experimentan una combustión intensa y la fijación de nitrógeno atmosférico al estado orgánico. sensible desde las primeras horas, alcanza a los cinco o seis días proporciones de 3 ó 4 gramos por litro de líquido. El nitrógeno absorbido se utiliza de una de estas dos maneras: Decantado el líquido, previo reposo, se lleva el sedimento a filtrosprensas y las masas sólidas obtenidas. una vez aecas, constituyen abono nitrogenado complejo de alto poder fertilizante; o bien, después de decantar el líquido claro, se diluye el sedimento o lodo con vínasas frescas, se calienta a 100 0 durante una hora para eaterl lizar y se introducen en las cubas de fermentación arnoníacal, en plena actividad, para transformar el nitrógeno orgánico. Patentado el procedimiento Effront en muchos países, funcionó en Nesle-Francia, región del Somme-y empleando las vinazas de una sola destilería, se producían diariamente de 1000 a 1400 kg. de nitrógeno bajo forma de amoníaco y trimetilamina, con 10.000 ó 12.000 kg. de ácidos acético y butírico, casi en partes iguales y en buen estado de pureza. Oompo Gases princi Gasesnoble! El nitróg -nivel del vapor deag de 7720 kg. ( Calculan! aproximada Conel ni: 468.7UTm. 1 dria m~ld. I( 7' -:» ~ -: -: -17ígenos. Sesenta inado la vulgafermedades que rribles hazañas ,r yotros. No u conocimiento los tratados de de ellos se sabe as como en este ón, no obstante ralos conocidos, noría, mientras momentos de eodígtosa labor. ibres con lamenimportantes, la desagregación y simplificación de la materia organizada muerta, hasta convertirla de manera gradual J sucesiva en substancias asimilables por los vegetales, haciendo posible por su intermedio la vida animal. Se determina así un perfecto estado de equilibrio entre la destrucción de la materia orgánica ysu síntesis en la superficie de la Tierra, con marcadas analogías de forma entre las fases progresiva y regresiva. La organización y la destrucción, no representan procesos desordenados y mal definidos; son por el contrario la resultante de una serie sucesiva de vidas, de seres que se reproducen y multiplican transmitiendo por herencia sus propiedades específicas o fundamentales, yde una división de trabajo precisa y admirable (1). La desagregación que los microbios llevan a término, es simultánea de manifestaciones contrarias. Mientras una parte de materia se degrada y simplifica, otra gana los escalones de la organización mediante síntesis verificadas en el laboratorio que cada célula microbiana representa. Resultan así indispensables los infinitamente pequeños para sostener la vida en la superficie de la Tierra, no sólo por la desagregación que determinan, sino como auxiliares que aseguran la extensión de la vida misma, ya que, directa o indirectamente, ponen a disposición de vegetales y animales, cuanto nitrógeno captaron de la atmósfera para subvenir las necesidades de su propio organismo. wque la obra de nsamíento es de afectando forma ~lución definitiva taría cubierta de 1 conscientes no ante sus ojos se tantos elementos os; la lucha por racteres de inusitermínío sumando en un astro tan e quizá en el connasa, sosteniendo ,posición y moviicroscópicos seres! nciones no menos (1) Es raro que la misma especie microbiana pueda transformar una substancia compleja, hasta reducirla a los derivados más sencillos. En general, la acción se limita a determinar cambios poco profundos, sin que vaya más lejos el trabajo de desagregación, porque nueva especie presentará mejores aptitudes para continuar la obra. Así, por ejemplo: hay microbios que disuelven las membranas celulares de la patata, dejando intactos los gránulos de fécula alojados en el interior, que las diastasas hid1'olizantes segregadas por otras bacterias, pueden transCormar en glucosa. Por acción de diversos Saccharomsjces la glucosa se desdobla, aunque no íntegramente, en alcohol y anhidrido carbónico; el alcohol es transformado por el mycode1'ma aceti en ácido acético y por fin éste, por oxidación más enérgica, produce agua y anhidrido carbónico, formas minerales representantes de la destrucción completa de todo hidrato de carbono. :3 -18La vida animal está supeditada a la vegetal. Incapacitados los animales para elaborar en su economía hidratos de carbono y albuminoides, partiendo de cuerpos sencillos, se ven obligados a tomar esas materias del vegetal que, absorbiendo del suelo compuestos poco complejos y utilizando el carbónico del aire, edifica en sus tejidos azúcares, féculas y albuminoides de la mayor complejidad molecular. Los animales consumen más o menos directamente materias alimenticias acumuladas por los vegetales (1), comenzando ya en su organismo el desdoblamiento que ha de llevar a formas sencillas los productos absorbidos. La molécula albuminoidea se simplifica, hasta presentar la urea como señal de tan singular retrogradación; grasas e hidratos de carbono son transformados en agua y anhidrido carbónico. La relación tan estrecha e íntima entre ambos reinos de la Naturaleza encuentra facilidades para establecerse, porque la composición del protoplasma celular, es probable no presente variaciones sensibles en todo el mundo organizado, y siendo esto así, a identidad de plasma debe también corresponder idéntico mecanismo de nutrición. Una substancia alimenticia, la fécula, por ejemplo, es sacarifícada por las diastasas bacterianas, de la misma manera que lo hace el micelio de un hongo, el embrión de la cebada o la glándula digestiva de un animal superior. La célula digiere por intermedio de las zymasas que segrega; después asimila, es decir, incorpora a su propia masa las materias preparadas por los cataiizadores de las reacciones bioquímicas. Caracteriza a los animales la facultad de moverse; mas como todo movimiento arguye una fuerza, cierta cantidad de energía que corno la materia no se crea, y en los organismos animales no hay dispositivo que permita aprovechar ni almacenar la procedente del sol-manantial en último término de todas las formas de energía que se manifiestan y trasmutan a nuestro alrededorla buscan índí química en los posibles las sin comitancia con Resulta en Naturaleza, los ~ orgánica y vivs vegetales produc mía de éstos ha infinitamente pe nuevo asimilabll evolución orgáni bolisrnn, o para t (1) Estos cuerpo reacción (1) Como factores intermedios ñguran los herbívoros. que se verifica con ~ Equivalente a 677 glucosa C6H12 06 = J nario, C I2 u, o; = 0 5 = m X 162,08 gr., gramos, calor que I en agua y an!:iidrid animales. Cantidades notab en alimentos de otn plantas, producen al calorías por gramo d. El calor de combUl po: gramo, elevado c( ammales superiores. HidratoB de carbol los seres de ambos rei PU~stos lábiles y otr: oXIgeno entre los tn ~olé~ula alimenticia ( SImplIfica poniendo a ( das mutaciones, toda energía que, Como es s y es fuente de trabajo I -:» i~ 7' <. -: /' (1) Estoa cuerpos de fórmula general ex H2y 0y' se originan en la reacción Incapacitados IS de carbono ven obligados ido del suelo mico del aire, dnoídee de la .sumen más o ilades por los lesdoblamien to tos absorbidos. esentar la nrea asas e hidratos lo carbónico. bos reinos de la Irse, porque la .le no presente izado, Y siendo ~n corresponder a alimenticia, la isas bacterianas, .e un hongo, el a de un animal las zymasas que 1/, su propia masa le las reacciones -19 - la buscan indirectamente utilizando la acumulada bajo forma química en los alimentos, antes luz o energía luminosa que hizo posibles las síntesis de almidones, azúcares y celulosa, en concomitancia con la materia verde de los vegetales (1). Resulta en consecuencia que, en el gran laboratorio de la Naturaleza, los animales son extraños a la elaboración de materia orgánica y viven a expensas de substancias que los organismos vegetales producen; y como el ingreso de nitrógeno en la economía de éstos hace precisa e inevitable la intervención de los infinitamente pequeños-bien para transformar en productos de nuevo asimilables materias que, ya ingresadas en el ciclo de evolución orgánica, se precipitan por las pendientes de su catabolismo, o para fijar nuevas cantidades del fertilizante elemento rOB, XCO 2 + y H 2 0 = o, H 2y o., que se verifica con absorción de energ-ía en las proporciones siguientes: Equivalente a 677,2 grandes calorías, para llegar a la molécula de glucosa C 6 H 12 0 6 = 181',096 gr., 1355 cal." en la de sacarosa o azúcar ordinario, C 12 H 22 0 11 = 342,176 gr.: m X 684,9 cal." en el almidón, m C 6 R 10 Os = m X 162,08 gr., y n X 680,4 en la celulosa, n C 6HIO Os = n X 162,08 gramos, calor que devuelven exactamente al transformarse de nuevo en agua y anaidrído carbónico, durante su paso por los organismos animales. Cantidades notables de energía se encuentran también acumuladas en alimentos de otra naturaleza. Así; el gluten, legumina y fibrina de plantas, producen al quemarse respectivamente, 5,995,79 Y5,83 a 5,94 calorías por gramo de substancia. El calor de combustión de las materias g-rasas oscila entre 9 y 9,5 cal,' por gramo, elevado coeficiente que es aprovechado, casi íntegro, por los animales superiores. Hidratos de carbono, grasas y albuminoides se encuentran en todos los seres de ambos reinos vivientes, Algunas de estas materias son compuestos lábi les y otras se desdoblan con tacítídad. Interponiéndose el oxígeno entre los fragmentos, surgen nuevas man ífesraciones, y la molécula alimenticia compleja y voluminosa al principio, se disloca y simplifica poniendo a disposición del organismo asiento de tan continuadas mutaciones, toda la energ-ía que fué absorbida en su formación, energía que, como es sabido, conserva la temperatura propia del animal y es fuente de trabajo muscular. Ol'erse; mas como ltidad de energía anismos animales macenar la proceB todas las formas uestro alrededor- -20que permitan la extensión de la vida y compensen la parte que se retrograda reintegrándose a la atmósfera-probado está con suficiencia que, la vida de los macrobios está supeditada a los microbios, y por tanto, en el balance de nuestro paso por el mundo, gratitud inmensa merecen, aunque debamos perdonarles ciertos agravios. ¡No hay rosas sin espinas! mar, etc., ete. la substancia in del vegetal y 1 o fábrica donde morfosis. Así 1 11 (1) Ejemplos d. se manifiestan en Miquel encontr nes por centímetr< tierra laborable y Maggiora sumí tierra captada en l Terreno cultiv de ala turbos Roca volcánica • antigua .. Terreno de la ci Frl8nkel en inve! diaciones de Postdal Los microbios del suelo Se encuentran microbios en el aire, aguas y tierras, en proporción variable según circunstancias; y no olvidando se trata de seres vivos cuya existencia se halla en relación íntima con la materia orgánica y organizada, que suministra los elementos constitutivos de su cuerpo y energías en ellas almacenadas (1), puede a priori deducirse que, el suelo es el medio donde mayor número de mlcro-organísrnos pululan. La superficie y capas superiores adyacentes, donde se acumulan materiales orgánicos de procedencia animal y vegetal, sirven de asiento al mayor trabajo que la actividad microbiana presenta; en capas profundas, a medida que se simplifican y solubilizan los detritus, la vida se hace más difícil, desapareciendo por completo gérmenes y seres vivos a profundidad de algunos metros. El número de gérmenes está en razón directa con la cantidad de materia orgánica y grado de humedad, influyendo además muy notoriamente, la composición química-carácter ácido, básico o neutro de los suelos-; estado de agregación; época geológica a que el terreno pertenece; clima; altura sobre el nivel del En capa SUperJ A. profundidad Stoklasa en 1911, el con la misma tierra so: (1) Son, efectivamente, seres monocelulares desprovistos de clorofila e incapaces, en general, para nutrirse con el anhidrido carbónico del aire, pasando a potencial la energía luminosa que emanada del astro ,'ey se difunde y diversifica por todos los ámbitos de la Tierra. 10 a20 cm. 20 a 80 » 30 a50 » 50 a80 • 80 a100 • ~I ,n la parte que hado está con peditada a Los ro paso por el lOS perdonarles ~8 Y tierras, en )lvidando se trata ación íntima con tra los elementos almacenadas (1), sdío donde mayor uperficie Y capas lteriales orgánicos asiento al mayor n capas profundas, 8 detritus, la vida npleto gérmenes Y 8. irecta con la can- ,influyendo además arácter ácido, básico lón; época geológica sobre el nivel del .provistos de clorofila. lhidrido carbónico del I emanada del astro "ey 11. Tierra. <:» ~ ,~ /' -21mar, etc., etc. (1). La tierra arable es, pues, algo viviente y no la substancia inerte que muchos se imaginan: es, no sólo el sostén del vegetal y portador de materias nutricias, sino el laboratorio o fábrica donde se cumplen numerosas y transcendentales metamorfosis. Así lo demuestra la rica flora bacteriana del suelo, (1) Ejemplos de variación en armonía con los conceptos expresados, se manifiestan en los datos siguientes: Miquel encontró en el cieno de París, de 225 a 2000 millones de gérmenes por centímetro cúbico. En el mismo volumen Holde halló, 5.750.000 en tierra laborable y 9.400.000 en la procedente de prados. Maggiora suministra las siguientes cifras, que refiere al gramo de tierra captada en la. superficie: Terreno cultivado . • de aluvión . tnrboso . Roca volcánica . antigua . Terreno de la ciudad de Turin .• 60000 a 11.000000 gérmenes 45000 a 128000 17200 a 160000 27500 a 29000 2800 a 10600 1.390000 a 78.000000 Freenkel en investigaciones de profundidad efectuadas en las inmediaciones de Postdam y que comprenden dos series, consigna: ••yo lIovlembre En capa superficial. 150000 15000 gérmenes A profundidad de 0,50 metros 200000 75000 .. 1,00 » 2000 7000 » 1,50 » 15000 200 » » 2,00 .. 2000 100 .. 2,50 » 600 O » 3,00 » 3000 1500 .. 3,50 » O 60 ,. 4,00 .. O O » 4,50 » 100 O lt Stoklasa en 1911, en estudios de profundidad variable y trabajando con la misma tierra sometida a diverso tratamiento, encontró: Profundidad Mloro-erganlamo por gramo de tierra ---- /'.. -------- & b e I \ I I ¡ I I \ 230000 256000 208000 HOOO 6000 1.800000 2.350000 1.600000 540000 72000 4.700000 3.529000 2.100000 184000 95000 10 a 20 cm. 20 a 30 » 30 a 50 .• 500. 80 » 800.100 » -22porque, dadas las condiciones de vida de los infinitamente pequeños, su número guarda relación estrecha con la intensidad del trabajo a realizar. Esa flora representa el principal agente de asimilación nitrogenada de las plantas, dependiendo las cosechas en gran parte de la cantidad y calidad de microbios. Tierras que no contienen o los presentan en escaso número, conducen a malos rendimientos aun en presencia de abonos: así, la utilidad del estiércol, está en relación con los materiales que representa y con la composición microbiana. Un gramo contiene hasta 70 A profundidad de 3 cm. 8 • 15 » 25 • 40 » 6.292000 gérmenes en gramo. 3.717000 2246000 l. ~72000 \.292000 millones de g~ rando cosechar corresponde a tnnsformaciOIJ Estas acch de la tierra o exclU&iva mlcn especies anaen primeras (2). consecuencia, J de todas clases ciones bien deñ que muchos TI vida (3), según al variar aquélh dejan de transl finales, consídei La flora bac en ella hongos J a-tierra de pradera no trabajada ni abonada. b-la misma tierra trabajada durante dos años empleando abonos químicos y sembrada de trébol el año del experimento. e-la misma tierra trabajada todos los años, abonada con estiércol y productos químicos, y plantada de remolacha el año del experimento. Finalmente, de Gregario Rocasolano aporta las siguientes cifras, como resultado de análisis practicados en los primeros días de Marzo de 1912, en muestras de tierra recogidas en las inmediaciones de Zaragoza: 'l'ierra de huerta A profundidad de 3 cm. 8 • 15 » 17.820000 gérmenes en gramo. 2.450000 O (J) Comoejemp resultados obteníc ligeramente calcAI fueron sembradas ( de amoniaco eonte: tanto que había 8 en las sembradas CI respectivamente. (2) Investigacion num, explican el he en medio líquido atl de estar asociado a Cada partícula de ti Clostridium contra, mientras las aerobi cumpliendo la misir presencia a las del e (3) De Gregario E en condiciones de anaerobio estricto. Tierra no laborable Los datos apuntados nada absoluto indican: alteraciones profundas pueden sufrir por causa de otros seres que viven en la tierra-insectos, larvas, lombrices, etc.-y por las raíces de las plantas que al penetrar profundamente en el suelo, favorecen la diseminación de bacterias y el desarrollo de ciertas especies. caroblando con sus secreciones la naturaleza del medio. Variaciones notables en el número de mtcro-organismoa, pueden presentarse hasta. en un r.rismo terreno, seg-ún la capa que se considere, encontrándose en algunos casos estratos estériles comprendidos entre otros que contienen microbios. amente pequeintensidad del .ipal agente de lo las cosechas .robíos. Tierras nero, conducen ::así, la utilidad que representa mtíene hasta 70 pleando aboIxperimento. ibonade con e remolacha lientes cifras, como 8 de Marzo de 1912, de Zaragoza: mel en gramo. ienes en gramo. teraciones profundas 11 la tierra-insectos, IDtasque al penetrar ,i6n de bacterias Y el .ecreciones la natnrade micro-organismos, según la capa que se I8térilescomprendidos l' j <:» ~ I~ -:: I 1 I \ I i -23millones de gérmenes, y según ha demostrado Stoklasa comparando cosechas obtenidas con estiércoles naturales y esterilizados, corresponde a los micro-organismos importante papel en las transformaciones del suelo (1). Estas acciones y en particular las verificadas en la superficie de la tierra o próximo a ella, parece debían tener por causa exclusiva mícro-organísmos aerobios y sin embargo, se encuentran especies anaerobias en tal abundancia, que casi superan a las primeras (2). Todas las formas de vida resultan posibles, en consecuencia, para los microbios en el seno de la tierra; especies de todas clases pululan en amigable consorcio, cumpliendo funciones bien definidas que les están encomendadas. Sábese además, que muchos mícro-organismos presentan las dos formas de vida (3), según condiciones de medio, y si bien es verdad que al variar aquélla, cambian en general las aptitudes, no por eso dejan de transformar materia sin alteración de los resultados finales, considerados en conjunto. La flora bacteriana del suelo es variadísima: se encuentran en ella hongos ylevaduras; bacterias, cocos ybacilos; microbios (1) Como ejemplo notable de actividad microbiana puede citarse, los resultados obtenidos por Müntz y Coudon. Porciones iguales de tierra ligeramente calcárea mezclada con sangre seca y esterilizada a 120°, fueron sembradas con microbios del suelo: pasados 70 días, la cantidad de amoníaco contenida en la porción testigo era igual a la inicial, en tanto que había aumentado en 27,2 -19,8 Y 17,1mar. por 100 de tierra, en las sembradas con Mucor racBmoBuB, FuBa1'ium Mitntzii y bastonete« IX respectivamente. (2) Investigaciones de Winogradsky acerca del Olostridiuan. pa8tBurianum, explican el hecho. Se trata de especie anaerobia que se desarrolla en medio líquido atravesado por burbujas de aire, si se llena la condición de estar asociado a dos bacilos que se designaron con las letras ().y ~. Cada partícula de tierra, es asiento de asociaciones análoga. a las que el CloBtridium contrae; especies anaerobias se desarrollan en el interior, mientras las aerobias residen en la superficie y regiones inmediatas cumpliendo la misión de absorber el oxígeno del aire, librando de su presencia a las del centro. (3) De Gregorio Rocasolano ha cultivado Olostridiüm pastBurianum en condiciones de vida aerobía, no obstante ser considerado como anaerobio estricto. l -24aerobios y anaerobios, patógenos unos y saprofitos otros, y como no podía menos de suceder, especies beneficiosas y dañinas para las plantas. Los microbios dominantes varían, en especial, con la composición de los terrenos: los ácidos y ricos en humus, contienen hongos y levaduras, encontrándose Aspergillus terricola y Gephalothecium roseum en abundancia; en los de otra naturaleza, dominan bacterias como los B. putrificus, myt()1,des yftuorescene, Proteus punctatus, Actinomyces odorifer, bacilos del género subtilis, Bact. erytrogenes, fermentos de la urea, nitrificadores, fijadores de nitrógeno, desnitrificantes, etc., etc., y por último, los Streptothrix, Oospora y hongos en crecido número. En general se trata de bacterias que no liquidan la gelatina. 111 plantas (1). DeC didas en el grt del trabajo, pud dad; pero buen luego el verdadei Ya Boussinl las cosechas, es en el terreno en cuan to en dedue, se abone periódi aguas actuando 4 fermen taciones-I minan pérdidas e nitrógeno terrestrl demuestra con sus de las reservas. E jamás han recibid que proporcionan que es más notab encontrar cantidad en terrenos cultiva, tEn virtud de qué se preguntó? Trabajo quimico de los microbios del suelo.-Ejemplo del mecanismo Atendiendo a la transformación de materiales nitrogenados, pueden dividirse los microbios del suelo en cuatro grupos: 1.0 los que descomponen las referidas materias suministrando amoniaco; 2. obacterias oxidantes encargadas de transformar amoniaco en nitritos, cuerpos intermedios que otras especies convertirán en nitratos; 3.° {ijadores de nitrógeno atmosférico, y 4." bacterias cuyas diastasas reductoras determinan la destrucción de nitratos. Evidentemente los micro-organismos de los tres primeros grupos, contribuyen a sostener y aumentar la fertilidad del suelo. Actuando los del primero y segundo sobre el nitrógeno combinado que por diferentes conductos llega a las tierras, le transforman por reacciones sucesivas y complementarias en nitrato, forma de asimilación no exclusiva, pero sí preferida por las (1) Schl~9ing culti muy débil, y Müntz, e gando snltato amóníeo para eliminar nitrato nitrógeno, Experimen Mazé, con maíz, empls, 1 por 1000ejerce ya ae igual modo la absorciól Investigaciones posl coa compuestos y en ~ complejas y de natural« pueden contribaír a la 1: para las plantas y aq especial, no pueden pen, "'-1 -: .~ ~ .:» ~>. >/ -25- .tros, ycomo dañinas para especial, con ; en humus, irgiUus terril los de otra cus, myco~des ¡rifer, bacilos ; de la urea, tes, etc., etc., os en crecido o liquidan la plantas (1). Dedicando sección especial a las bacterias comprendidas en el grupo tercero, objeto principalísimo de esta parte del trabajo, pudiera parecer redundancia el encomio de su utilidad; pero bueno será exponer algunas ideas que fijen desde luego el verdadero concepto de estos micro-organismos. Ya Boussingault demostró, que el nitrógeno sustraído por las cosechas, es, en muchas ocasiones, superior al contenido en el terreno en la época de siembra; resultado que contradice cuanto en deducción lógica pudiera afirmarse, aun suponiendo se abone periódicamente después de cubrir las semillas. Las aguas actuando como agentes de loción por una parte y las fermentaciones-putrefacción y desnitrificación-por otra, determinan pérdidas elevadas e inevitables, que deben disminuír el nitrógeno terrestre o combinado; sin embargo, el análisis químico demuestra con sus cifras sin réplica, aumento incesante y regular de las reservas. En prados, terrenos vírgenes y montañas que jamás han recibido abonos, se alimentan millones de animales que proporcionan sin cesar ricos alimentos nitrogenados. Y lo que es más notable: en muchos de esos suelos, es frecuente encontrar cantidades de nitrógeno superiores a las contenidas en terrenos cultivados de buena calidad. ¿Cuál es su procedencia1 tEn virtud de qué mecanismo pasa de la atmósfera a la tierra, se preguntó'? .-Ejemplo es nitrogenados, o grupos: 1.° los rando amoniaco; rtar amoníaco en ¡ convertirán en y 4:: bacterias :ci6n de nitratos. os tres primeros rtilidad del suelo. nitrógeno combisrras, le transforarias en nitrato, preferida por las (1) Schlresing cultivando plantas de tabaco en atmósfera amoniacal muy débil, y Müntz, cáñamo, cebada, maíz, habas y habichuelas, agregando sulíuto amónico a la tierra después de esterilizada, previo lavado para eliminar nitratos, demostraron asimilación bastante activa de nitrógeno. Experimentos más precisos sobre la materia efectuados por Mazé, con maíz, empleando también sulfato amónico al 0,5 por 1000-al 1por 1000ejerce ya acción nociva sobre las planta.s-evidenciaron de igual modo la absorción. Investigaciones posteriores llevan a opinar con Lutz, que los amoniacoa compuestos y en general, I as substancias orgánicas nitrogenadas complejas y de naturaleza indeterminada, así como el carbono orgánico, pueden contribuír a la uutriciónn vegetal. Exceptúanse materias tóxicas para las plantas y aquellas que por insolubilidad o estado coloide especial, no pueden penetrar en las raíces. ~--- --26Químicos y agrónomos le atribuyeron orígenes distintos. Conocida la existencia de pequeñas cantidades de amoniaco en el aire, Schkesíng estudió su circulación en la atmósfera y en las aguas, sentando como resultado de sus investigaciones, que las algas absorben los nitratos arrastrados al mar ylos detritus de éstas acumulados en el fondo, se descomponen con producción de amoniaco que, por la superficie de los océanos, se reintegra a la atmósfera. Como por otra parte, oxígeno ynitrógeno del aire se combinan bajo la influencia de chispas eléctricas, hay en último término formación de nitrito y nitrato amánicos, que las aguas de lluvia aportan de nuevo a la tierra. Según esto, pudiera pensarse en una compensación del nitrógeno que pasa al estado de libertad, por el combinado en los periodos de tormenta; pero admitido ese equilibrio, resultaría en deñnítíva que, la cantidad de nitrógeno combinado o disponible debe ser constante en el transcurso de los siglos. Partiendo de esta idea, llegó Müntz a suponer alimentada la vida, por una reserva de nitrógeno activo que debió constituirse bajo forma de amoniaco y nitratos, en la época del enfriamiento de la Tierra. Esta manera de ver las cosas, no resistió el examen atento y profundo de hechos que los agrónomos fueron acumulando: el amoniaco y compuestos nítricos procedentes de la atmósfera, evaluados en 8 ó 10 kg. de nitrógeno nítrico por hectárea y año, es a todas luces insuficiente para compensar las pérdidas que cosechas, aguas de drenaje, etc., determinan, y se impuso la admisión de otras fuentes de ingreso con potencia suficiente para mantener y rebasar el equilibrio, ya que la porción de nitrógeno combinado aumenta. Tal es la labor encomendada a las bacterias del tercer grupo, como demostraron brillantemente Berthelot, Wínogradsky, Hellriegel y Wilfarth, Beijerinck y otros investigadores, que vieron coronados sus esfuerzos por el más lisonjero éxito, explicando hechos hasta su época ignorados y sentando conclusiones cuya trascendencia, aún no es posible prever en el momen to actual. No menos a las bacterias su papel pare reservas de nit¡ minado el dets luego, a sostei nitrogenada de Schrenbein, capaces de tra amoníaco en su y Dupetit aísla: nistraban nitróg Maquenne en pul más tarde la CUE bert, etc., desde traron el repart hallando maneras trabajo de reduc Los desnitrif tivos dejan nitr6~ por Gayon como hidrocarbonada ad necesaria para co trificadores pueder tial de energía (3; Los desnitrifi, (1) Sembrando COI ron: anhidrido carbo (2) El expresado b reacciones: 4oN0 3 K + 4 N0 2 K· (3) El Thiobacilu8 mento, seg-ún la rescc 6 NO.K + 5 S + /' /" ,)! '-..J ~ ,~ /' dispensable para la admitir lo toman del I magnesio, sodio o Japrimera hipótesis, sible Y en su apoyo ~rando que, si a los ecesario-pri"vado de osible. En todo ceso , cuestión secundaria mergia necesaria para iomático, que la desl juego tanta energía nstituirse el anhidrido 1-44 grs.-, cantidad iisponen las bacterias ~iendoposible la asimilos honores de verdad ~oquien la suministra. ~tecuerpo-34 grs.-en .ose 194: caP (1), energía noléculas de anhidrido rs. da carbono asimilado. r cada gramo de carbono esta clase de fermentaI 36 grs. de nitrógeno , el sistema representado lios de cultivo artificiales pues, de fundamento, la I microbianas influyen en ¡ superiores Y aun en los \- N,Os + 1f>7 cal.' \- 37 ca.l.' -33climas, ya que otras transformaciones, como la nitrificación, son manantiales de calor no despreciables dada la extensión y proporciones que alcanzan. Vemos en definitiva, como las dos reacciones principales de las bacterias nitrificantes, asimilación de carbono yoxidaci6n del nitr6geno, están en relación íntima, son dependientes una de otra. La formación de nitratos, materias indispensables a la nutrición de vegetales superiores, es consecuencia de la vida de ciertos microbios, clasificados como todos ellos, en los últimos peldaños, en las más bajas categorías del reino vegetal. IV Fijación de nitrógeno atmosférico.-Sus formas Bacterias aerobias y anaerobias (1) contribuyen a este trabajo, complementado muchas veces por hongos, levaduras, musgos y algas, eficientes en determinadas condiciones para ejercer la función fijadora con no menor intensidad (2). La fijación se verifica de preferencia en las capas superficiales del suelo, pero el trabajo aparece propagado hasta profundidades de 60 y 70 centímetros. Se desarrollan estas bacterias en medios casi exentos de nitrógeno combinado, exigiendo en cambio presencia de ácido (1) Bacillus radicicola encontrado en las nudosidades radiculares de las leguminosas; Olostridium. Pasteuriamim, giganteum, ame-ricanum; Granulobacter spluericúm, reptans, polimyxa, butilicU8, vectinovorum; Ázotobacter Ch1'Oococcum, aqilis, danicus, malabarensis, Beijerinkii, etcétera, a los que pueden ag reg arse diversas especies pertenecientes al grupo Me.ente1'icus y según Lühnis y Pillai, las bacterias acidi laetici, laeti8 Wi8co8um, lactis innocuus yB. asteroeporus, que gozan de la misma propiedad. (2) La Monilia candida el O'idium lactis y el Dematium pululanB, pueden ser cultivados, según Kossowicz, en medies minerales exentos de nitrógeno. El Saccharomyces Pasteurianus III y el Mycoderma vini, S8 encuentran casi en el mismo caso, como indican Lipmann y Zikes. 3 -34fosfórico, cal, magnesia, potasa y muy especialmente, materias ricas en carbono asimilable, puesto que, la cantidad de nitrógeno absorbido, depende de la substancia carbonada consumida. La relación entre ambos efectos varía con las especies (1), y dentro del mismo microbio, con las condiciones del medio, cantidad de materia orgánica presente, acceso de oxígeno, antigüedad del cultivo, etc., etc. (2). El estudio metódico de las formas de fijación por vía microbiana, exige se formen grupos según analogías de mecanismo, admitiendo los baoteriólogos tres maneras distintas de efectuar la asimilación, que enunciamos en orden decreciente de importancia: 1. 0 por los microbios contenidos en las nudosidades de las leguminosas en simbiosis con la planta; 2.° por microbios del suelo que realizan trabajo a expensas de la energía producida en la destrucción de hidratos de carbono, y 3. 0 por asociaciones de micro-orqanismos y algas. semillas con menor I diferencia tardó en SI G. Ville hacia 1: de sus experimentos, ciales, fué el primero en particular las lequ: (érico. La hipótesis que tívo de los trabajos de y Gilbert, pero Hellri manera brillante y de de los recursos bacter pudo explicar las irreg plan tas sostenidas, al HelIriegel y Wilff y normales, encontraro que las segundas COI existencia de esos tubé botánicos; pero lejos d! de importantes fenoms de manifestaciones pato vieron en los bastonete inertes constituídos po la planta en oportuna I Desde los primeros Wilfarh las nudosidade: afirmar como resultado ( tada que, en los tubércu bios del suelo 'V la pla las leguminosas para así hijos-y Laurent, Stok in vestigadores, confirmal y demostrada la natural€ riformes hallados en las rium radicicola y Pse¡ Primera forma.-Es sin duda la que reviste mayor interés, por la intensidad yperfecto aprovechamiento del nitrógeno fijado. De manera empírica, puesto que no se conocía el mecanismo, se utilizaron sus beneficios, fomentando determinados cultivos, para establecer conveniente rotación de cosechas o modificar la calidad y reparto de los abonos. Las observaciones datan de larga fecha: las leguminosas, se decía, pueden proporcionar aceptables rendimientos en terrenos relativamente pobres, al mismo tiempo que mejoran el suelo con su paso; los cereales, por el contrario, agotan las tierras de labor no obstante proporcionar (1) El Clostridiüm Pasteurianum consume, según determinaciones de Winogradsky, un gramo de glucosa para una fijación de nitrógeno que oscila entre 1,3 y 1,8 mg , Vogel y Gerlach en el caso de los Azotobacter encuentran de 8.5 a 9 mg. de nitrógeno fijado, por gramo del mismo azúcar, mientras Stoktasa no halla más de 6 mg , para el Ázotobacte1' ch,·oococcum. (2) Los cultivos jóvenes son más favorables para la fijación que los viejos. -----------------_ .. _._--- -_._----- ----- "-J ~) I~ /' :pecialmen te, materias cantidad de nitrógeno ¡onada consumida. La especies (1), ydentro s del medio, cantidad dgeno, antigüedad del fijación por vía microalogías de mecanismo, distintas de efectuar la decreciente de imporen las nudosidades de mta; 2. 0 por microbios de la energía producida , y 3. 0 por asociaciones I reviste mayor interés, nto del nitrógeno fijado. conocía el mecanismo, determinados cultivos, cosechas o modificar la observaciones datan de ueden proporcionar acep- ¡mente pobres, al mismo 1S0; los cereales, por et 10 obstante proporcionar l, según determinaciones de no.fijación de nitrógeno que D el caso de los Azotobacter ado, por gramo del mismo e ti mg. para el Azotobacte,' bles para la fijación que los -35semillas con menor cantidad de nitrógeno. La causa de esta diferencia tardó en ser conocida. G. Ville hacia la mitad del pasado siglo, como resultado de sus experimentos cultivando guisantes en condiciones especiales, fué el primero en emitir la idea que ciertas plantas 11 en particular las leguminosas, pueden asimilar nitrógeno atmosférico. La hipótesis quedó abandonada en vista del resultado negativo de los trabajos de Boussingault y Pugh, dirigidos por Lawes y Gilbert; pero Hellriegel y Wilfarh en 1888, confirmaron de manera brillante y decisiva las ideas de G. Ville, que privado de los recursos bacteriológicos, desconocidos en su tiempo, no pudo explicar las irregularidades observadas en el desarrollo de plantas sostenidas, al parecer, en idénticas condiciones. Hellriegel y Wilfarh observando raíces de pies raquíticos y normales, encontraron las primeras desprovistas de tubérculos, que las segundas contenían sin excepción. Es cierto que la existencia de esos tubérculos o nudosidades era conocida de los botánicos; pero lejos de considerar a tales abultamientos asiento de importantes fenómenos, creyeron con Malpichi, se trataba de manifestaciones patológicas, o siguiendo al fisiólogo de Wries, vieron en los bastonetes ramíflcados de su interior, corpúsculos inertes constituidos por materiales de reserva, utilizables por la planta en oportuna ocasión. Desde los primeros experimentos atribuyeron Hellríegel y Wilfarh las nudosidades a un ser viviente, y no tardaron en afirmar como resultado de su labor tan asidua como bien orientada que, en los tubérculos se asienta una simbiosis entre microbios del suelo 11 la planta, de donde resulta la capacidad de las leguminosas para asimilar nitrógeno atmosférico. Schlresinghijos-y Laurent, Stoklasa, Beíjerinck, Prazmowski y otros investigadores, confirmaron los resultados de los sabios alemanes, y demostrada la naturaleza microbiana de los corpúsculos bacteriformes hallados en las nudosidades-Bacillus radicicola, Bacterium radicicola yPseudomonas radicicola, como se les ha -86llamado-los cultivaron en medio artificial, logrando su aislamiento; practicaron tnoculacíones en plantas de ensayo desarrolladas en tierras asépticas; estudiaron la influencia de los agentes físicos y químicos, y pusieron al descubierto, en una palabra, gran parte del mecanismo fijador de nitrógeno, en sus aspectos anatómico y fisiológico. Son las nudosídades excrescencias carnosas de las raíces. La forma, dimensiones y posición, varía con la leguminosa, suelo y virulencia del microbio. Constan de tejido parenquimatoso denso en la superficie y flácido en el interior, donde se encuentran grandes células completamente llenas de microbios movibles, que SB colorean en pardo-rojizo por el iodo. Haces vasculares procedentes de la raíz, surcan las regiones periíérícas y se ramifican por los tubérculos, llenos en los primeros tiempos de materia albumínoídea. Se forman nudosídades, penetrando en la raíz bacterias que logran fijarse por medio de una secreción específica, variable con las razas. Por su parte la planta elabora productos que contribuyen de igual modo al fenómeno de influencia mútua, no faltando entre ellos hidratos de carbono, que pueden despertar acciones quimiotácticas en las bacterias. Una vez fijadas-de preferencia en los pelos radiculares-ganan con facilidad las capas sub-cortícales y forman colonias que no tardan en cubrirse de un velo o materia viscosa, producto de desasímilacíón rico en nitrógeno, que arrastrado por la savia es útil a la planta y mezclado con pelos absorbentes origina la soldadora de colonias y células vegetales, produciendo excrescencias. Llegado este momento, adquieren las bacterias formas ramíñcadas llamadas bacterouies; aparecen filamentos mucosos; las células cortícales se segmentan, y quedan constituidas las nudosidades. Representan éstas la parte de planta más rica en nitrógeno (1) que, transformado primero el rial de reserva. ] los filamentos n continúa durantl de su evolución, a la tierra, dond, para comenzar e Es hecho cc si la plan ta dlspr no está adaptado en carbono y pobr La presencia de . cambio el humus y potásicos, así e de acción catalftiCl de nudosidades. Pe de un nuevo y di virulencia del mic penetración. Cada experimentales de distinta a la penetn en relación con las producen. La pro] facilidad que el m formar colonias. & plan tas ruines y 1 infectan hasta lega nutrición. Estos re blema, cual es, el (1) Puede explicara la raíz, determina UI hasta que Son formado de otro origen, es decir se defiende de la infe Ulterior que la bacterÍl (1) Franck señala hasta el 7,5por 100, equivalente al 46,88 por 100de materias albnminoídeas. r~ •• ~ •••••• ~¡ logrando su aislaIde ensayo desarro- .encia de los agentes 00, en una palabra. eno, en sus aspectos nosas de las raíces. la leguminosa, suelo 3jido parenquimatoso , donde se encuentran microbios movibles, do. Haces vasculares mes periféricas Y se s primeros tiempos de 11 la raíz bacterias que ón específica, variable elabora productos que de influencia mútua, 1, que pueden despertar . Una vez fijadas-de snsn con facilidad las e no tardan en cubrirse de desasimilación rico .a es útil a la planta y la soldadora de colonias escencias. Llegado este las ramificaaas llamadas )8; las células corticales mdosidades. Representan ~ógeno (1) que, transfor- ,ivalente al 46,88por 100de <:» ~ ,~ -:: -37mado primero en substancia protoplásmica, pasa después a materia! de reserva. La asimilación de nitrógeno, intensa al formarse los filamentos mucosos, es decir, al aparecer los bacteroides, continúa durante todo el crecimiento del vegetal y al término de su evolución, salen las bacterias de los tubérculos y pasan a la tierra, donde permanecen esperando condiciones favorables para comenzar de nuevo su trabajo. Es hecho comprobado que, las nudosidades no se forman si la plan ta dispone de materiales nitrogenados o el microbio no está adaptado a la leguminosa; por esto, los terrenos ricos en carbono y pobres de nitrógeno, se prestan más a su desarrollo. La presencia de nitratos es desfavorable en alto grado (1); en cambio el humus exalta la actividad. Los materiales fosfatados y potásicos, así como pequeñas cantidades de ciertos cuerpos de acción catalítíca, favorecen también la producción ydesarrollo de nudosídades. Por último, Nobbe y Hiltner señalan la influencia de un nuevo y decisivo factor, que designan con el nombre de virulencia del microbio o aptitud más o menos grande para la penetración. Cada género de leguminosas, según deducciones experimentales de los citados investigadores, ofrece resistencia distinta a la penetración de las bacterias en los pelos radículares, en relación con las secrecíones específicas que planta y microbio producen. La proporción de nitrógeno fijado, depende de la facilidad que el microbio encuentra para invadir las raíces y formar colonias. Bacterias de débil virulencia, sólo penetran en plantas ruines y mezquinas; en cambio las muy virulentas, infectan hasta leguminosas en buen estado vegetativo yde nutrición. Estos resultados llevaron a plantear un nuevo problema, cual es, el estudio de medios prácticos para exaltar la (1) Puede explicarse esto, admitiendo que, al penetrar el microbio en la raíz, determina una verdadera infección actuando como parásito, hasta que son formados los tubérculos. Si la planta dispone de nitrógeno de otro origen, es decir. en presencia de nitratos fácilmente asimilables, Bedefiende de la infección absorbiéndolos, con renuncia del beneficio ulterior que la. bacteria habría de proporcionarle. -38virulencia de las bacterias fijadoras de nitrógeno, hasta lograr aumento de cosecha; y también, para mayor facilidad al mismo efecto, atenuar en lo posible los medios de resistencia propios de la planta, que según Süchting, se hallan en la formación de anticuerpos desde el momento que nace, y por tanto, antes de la infección o con independencia de ésta. Respecto del mecanismo de asimilación del nitrógeno gaseoso, parece confirmarse, en su parte substancial, la hipótesis que Duclaur emitió en 1889, ya que el cultivo del microbio fijador en medios artificiales, ha permitido seguir las fases del desarrollo y estudiar sus secreciones, fijando las características de vida. Suponía el eminente bacteriólogo, la existencia de cambios activos entre la planta y sus huéspedes: las bacterias, decía, toman substancias hidrocarbonadas de las plantas, mientras éstas absorben principios elaborados con nitroqeno atmosférico, que representan productos de desasimilación microbiana. Justifica esta manera de pensar, con independencia de la demostración experimental, la existencia, por una parte, de numerosos granos feculentos en tubérculos de reciente formación; y por otra, la imposibilidad de empeñar al nitrógeno gaseoso en combinación orgánica con formación de materia albuminoidea, sin destruír hidratos de carbono. No interviniendo energías extrañas, sólo pueden producirse reacciones endotérmicas en concomitancia con otras de entonación contraria. Podría la función clorofllíana suministrar energía para llevar nitrógeno libre al estado de combinación orgánica, como con su intervención se llega en los organismos vegetales a la sín tesis de azúcares, almidón y celulosa; pero en ausencia de clorofila, es menester, según leyes termoquímicas, que los seres vivos para construir, destruyan, pues de alguna manera han de agenciarse el calor representado por el primero de estos trabajos. Mas no se crea basta la entrada de los microbios para iniciar la asimilación de nitrógeno: I(lS bacterias han de evolucionar y sólo cuando alea: útiles a la plant afectando forma los haces vascula según Zipfel, com] ción de nucleinas afectando formas materia mucilaginc es disuelta por las la savia a todas las asimilada, al prop para elaborar nuev Precioso auxilia proceso, han sido 1 artificiales, logradO! después por Prazmo Süchting, Ramy, etc agrícola y Micologíl refiere a medios de con venien te en cada en este sitio; pero n transcendentaI y me nuestro rompatriota ' amigo e ilustradísim Facultad de Ciencias motivos citado con or sobre determinadas II tación y Biología gen procedencia extranjera que ostentan, transcrib comunicación a la Rea] (1) SUpone Hugo Zipfel como resulta de sus obs agrega trimetilxantina. ,), ! ~eno, hasta lograr facilidad al mismo resistencia propios n en la formación y por tanto, antes l nitrógeno gaseoso, 1, la hipótesis que Iel microbio fijador las fases del desas características de tistencia de cambios las bacterias, decía, antas, mientras éstas no atmosférico, que mitrobiana. Justifica , de la demostración de numerosos granos ación; y por otra, la ¡eOSOen combinación ninoidea, sin destruír nergías extrañas, sólo : en concomitancia con la función clorofiliana mo libre al estado de ;ervención se llega en e azúcares, almidón Y menester, según leyes L construír, destruyan, se el calor representado )8 microbios para iniciar LShan de evolucionar Y i ¡ \ \\ .:» 'r -, ~. """-, ./" -39sólo cuando alcancen estado de transformación suficiente, serán útiles a la planta. Durante cierto tiempo, quedan englobadas afectando forma bacilar perfecta; después, al adquirir desarrollo los haces vasculares en las nudosidades incipientes y aparecer, según Zipfel, compuestos xánticos procedentes de la descomposición de nucleinas propias de la planta (1), se alargan y ramifican afectando formas bacteroides, y a partir de este momento, la materia mucilaginosa circundante-de naturaleza albuminoideaes disuelta por las diastasas de la leguminosa y arrastrada por la savia a todas las regiones de la planta, para ser definitivamente asimilada, al propio tiempo que el microbio adquiere aptitud para elaborar nuevas materias nutricias. Precioso auxiliar para el conocimiento de este importantísimo proceso, han sido los cultivos de Bacillus radicicola en medios artificiales, logrados en primer término por Beijerinck y poco después por Prazmowsky, Laurent, Breal, Nobbe, Hiltner, Mazé, Süchtíng, Remy, etc. Revistas y obras especiales de Bacteriología agrícola y Micología, contienen detalles precisos de cuanto se refiere a medios de cultivo, aislamiento de especies y técnica conveniente en cada caso, conceptos todos que no pueden tratarse en este sitio; pero no resistiendo al deseo de dar a conocer la transcendental y meritísima labor realizada en este punto por nuestro compatriota doctor de Gregorio Rocasolano-mi querido amigo e ilustradísimo catedrático de Química general de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Zaragoza, por otros motivos citado con orgullo en este discurso-ya que sus trabajos sobre determinadas materias de Bacteriología agrícola, Fermentación y Biología general, pueden figurar entre los mejores de procedencia extranjera por el sello de originalidad y precisión que ostentan, transcribiremos, extractando, algunos párrafos de su comunicación a la Real Sociedad Española de Historia Natural, (1) Supone Rugo Zipfel que esto ocurre, porque en cultivo artificial, como resulta de sus observaciones, aparecen bacteroídes cuando se agrega trímenlxanrína. -40publicada en el Boletín de Marzo de 1915 (1), que se refieren a los caracteres del bacilo de Beijerink en cultivo artificial y su propiedad de absorber nitrógeno atmosférico. «El medio líquido de cultivo que empleamos, es una decocción de judías blancas, secas, prolongada hasta que comienzan a abrirse. Filtrado el líquido, se añade un gramo de manita por cada 100 cc. y alcalinizado ligeramente por acción de sosa, se esteriliza en la autoclave a 125°. El medio sólido lo preparamos a base del líquido, añadiendo 2 gramos de gelosa por cada 100 cc. »En su cultivo puro y joven el Bacillus radicicola, se presenta en forma cilíndrica de extremos redondeados, longitud de 3 po Y gruesos de 0,5 p., como término medio. Hecha la preparación a dilución suficien te, se presen ta aislado; pero muchas veces dos de estas células se unen por los extremos, de modo que no adoptan el mismo eje. Es polimorfo; se colora con el violeta genciana de Ehrlich, se decolora por el Graham, toma los colores básicos de anilina y con alguna dificultad el azul de metileno. »Para reconocer la propiedad de absorber nitrógeno atmosférico, formando en su trabajo sintético materias nitrogenadas alburnlnoideas, practicamos con nuestro cultivo, repetidas veces, el siguiente experimento: En matraces de Erlenmeyer de 300 a 500 cc. de cabida, colocamos 100 cc. del medio líquido de cultivo, cerramos con tapón de algodón y esterilizamos; hecha la siembra con cultivo joven, llevamos los matraces a la estufa que se sostiene a temperatura de 22°. Al cabo de 24 horas, el líquido se enturbia y pasadas 48, aparece un velo viscoso que se hace más gn nando por romp, de velos se repi fenómeno cesa. » Transcurrid rilizamos los líq pequeñas cápsula de los re~iduos e de nitr6geno tota sulfúrico _1 N pl 100 previamente habíi método con el ea. encontradas, dan i diciones de experi en una seri~ de e Nitróg-eno total del caldo antes de la .iembr.. desl O,(M 1°,0596 gr. por 100 0,01 1 0,0374 • 0,0335 • 0,0335 --- O,OE 0,03 (1) Seg-unda de una serie que apareció en los números correspondientes a Febrero, Marzo, Abril y Mayo. Recientemente-Mayo de 1917constituyendo el volumen 1 de los Anales de la Universidad de Zarag-oza, se han publicado bajo el título Estudio» quimico-fisicos sobre la Materia viva, las brillantes conferencias teórico prácticas del Dr. de Gregorio correspondientes al curso de Extensión universitaria-1915 a. 16-destinando una parte del capítulo VIII «Oataltsis bioquímica» al estudio de las acciones diastásicas por las cuales asimilan las plantas el nit1'ógeno atmosférico, Desde luego que su lectura ea altamente instructiva. e interesante. »De estos núme temperatura y medio, de los productos qu, La formación del ve] organismo, de tal mod, de nitrógeno, o en otr, de desasimilación bacn albuminoide el nitró~ cuencia, por la que se -:» (');' <, ,/ ), que se refieren rvo artificial Y su LOS, es una decocsta que comienzan amo de manita por ~ acción de sosa, ólido lo preparamos asa por cada 100 cc. dicicola, se presenta , longitud de 3 po Y lcha la preparación pero muchas veces unos, de modo que iolora con el violeta am, toma los colores el azul de metileno. sr nitrógeno atmosíélaterias nitrogenadas tivo, repetidas veces, 1 Erlenmeyer de 300 iel medio líquido de esterilizamos; hecha : matraces a la estufa cabo de 24 horas, el un velo viscoso que números correspondien- ~emente-Mayo de 1917Universidad de Zaragoza, o-fisicos sobre la Materia Leasdel Dr de Gregario rsitaria-1915 a 16-desti- >ioquímieRI)al estudio de i las plantas el nit¡'ógeno amente instructiva e inte- -41se hace más grueso a medida que el tiempo transcurre, terminando por romperse para precipitarse en el fondo. La formación de velos se repite durante 20 días, al cabo de los cuales el fenómeno cesa. »Transcurrido un mes después de hecha la siembra, esterilizamos los líquidos al autoclave y una vez evaporados en pequeñas cápsulas al baño maría, efectuamos sobre cada uno de los residuos correspondien tes a 100 cc., una determinación de nitrógeno total por el método de Kjeldahl, empleando ácido sulfúrico l~O N para la volumetria final del amoniaco. Como previamente habíamos hecho determinaciones por el mismo método con el caldo sin sembrar, es claro que las diferencias encontradas, dan al nitrógeno atmosférico absorbido en las condiciones de experimentación. He aquí los resultados obtenidos en una serie de cuatro determinaciones: I Nitrógeno total Nitrógano total I Su parficíe I I del caldo del caldo Tiempo I del caldo en el Nitrógeno, ! antes de la siembra después de la siembra I matraz ganado, 10,0596 gr. por 100 0,0656.,. por 100 I 21 di." 75 om' i 0,0060 .'·11 0,0374 • 0,0401 • 30. I 20. 0,0027' 0,0335 • 0,0389 . 30 . 75 . 0.0054 . 0,0335 . 0,0388 .30 • 75 • I 0,0053 . -- »De estos números se deduce que, en las condiciones de temperatura y medio de trabajo, estando el microbio en presencia de los productos que origina, termina su labor a los 20 días. La formación del velo demuestra la actividad vital del microorganismo, de tal modo que, no presentándose, no hay absorción de nitrógeno, o en otros términos, es la materia viscosa, producto de desasimilación bacteriana, la que posee en forma de compuesto albuminoide el nitrógeno atmosférico absorbido. Esta consecuencia, por la que se deduce un término rápido de actividad, -42es perfectamente lógica teniendo en cuenta que, para todos los micra-organismos, son las materias elaboradas el freno que detiene su actividad; y como en las condiciones que operamos no existen medios que las eliminen, la paralización es forzosa. La Naturaleza procede de muy distinto modo, pues absorbidos y transformados después por las plantas esos productos, continúa el trabajo propio del micro-organismo fijador, mientras las condiciones del medio o la temperatura no le sean adversas. Hemos podido comprobar que, a 10°, el trabajo microbiano en nuestros cultivos es prácticamente nulo; su actividad es máxima entre 20 y 30·, paralizándose a 40°. La temperatura mortal es de 60·, si se sostiene durante 20 minutos. »Otra consecuencia interesante de los experimentos citados y algunos no referidos, es la relación entre el nitrógeno absorbido y la superficie libre del medio. La enorme diferencia entre el nitrógeno fijado en el segundo experimento y los otros, no puede atribuirse más que a la superficie, dada la igualdad de las demás condiciones. .Como datos para juzgar la actividad del Baeillu« radicicola en caldos artificiales, conviene advertir que, la mayoría de nuestras investigaciones sobre este micro-organismo, las venimos realizando con cultivo puro obtenido en 1913, que conservamos sembrando de seis en seis meses. Todavía reune condiciones para mostrar actividad por nueva siembra, el cultivo primitivo que actualmente cuenta 15 meses de edad». Estudiando las bacterias procedentes de diversas especies de leguminosas, se encuentran diferencias sensibles conocidas y señaladas ya por Beijerinck. Son también hechos demostrados que, al inocular microbios de una leguminosa en otra, se consiguen bacterias, en general, diferentes a las que naturalmente se encuentran en cada una de esas plantas; la inoculación conduce al mejor resultado, siempre que se efectúa con microbios procedentes de leguminosas de la misma especie. Por otra parte, hay observaciones relativas al cultivo de una misma planta en terrenos faltando en dar a la de{ minosa erpe: terreno, der o por lo mi varios estad de una misi y calcífuga~ o ácidos. HI radicicola y ción. Para son razas el Pseudomonc teres morfo atandiendo terias, que 1 eies distinta En tod momento q circular, los se ha dich fermento d según nues rías partiet Segunri distinto del gradual y Bredemann de las in' Suponía es capaces de conducirse -' ./' • .-- 1 r <, ~ <, .> acumulado s, formando taron yen la entrada .1 hipótesis, la constan te que en la ) las cifras iresen tar el combinadas, '-49En ausencia de azúcar, las bacterias pueden absorber nitrógeno gracias a las materias hidrocarbonadas procedentes de algas vivas o muertas, resultando que, el principal papel de éstas, es determinar condiciones favorables a la función biológica de los microbios fijadores, suministrándoles hidratos de carbono . Si en la tierra suceden las cosas como en los cultivos artificiales, donde la asimilación decrece con el aumento de compuestos nitrogenados presentes y se incrementa con la de materias orgánicas carboxihidrogenadas, ejercerán los microbios de requtadores, sosteniendo el eq uilibrio en tre las taras nitrogenada y carbonada del suelo o tierras de cultivo. rofiliana se nitrógeno, ada por las nitrogenada iblecíéndose esentan las v Los abonos biológicos.-Su porvenir [ue encierra mitades que croscópicas, esarrolla en .ros hidratos 'eno. Acorns un hecho proporción IS realizados s posteriores Schizothrix aísmo resul7 el azúcar o sea, comostridium y Para compensar pérdidas de nitrógeno determinadas por cosechas, aguas de lluvia, fermentaciones y demás causas que contribuyen al empobrecimiento del suelo, intervienen, como es sabido, tres factores naturales de reintegración: aguas meteóricas, microbios fijadores y estiércoles o productos residuarios. Por el primer concepto reciben las tierras nitrógeno en cantidad variable con multitud de circunstancias, dentro de límites que oscilan entre 2 y 22 kg. por hectárea y año, aceptando Maquen ne 10 kg. como cifra media. El refuerzo aportado por vía bacteriana es, en general, mucho más considerable: lo aprecia Lühnis comprendido entre 10 J 40 kg. por hectárea y año, admitiendo puede alcanzar cifras muy superiores, combinándose favorablemente acciones de microbios propios del suelo desnudo, con las desarrolladas en detritus orgánicos proceuentes de anteriores cultivos y los que viven en simbiosis con algas, vegetales superiores, etc. -50Los estiércoles devuelven a la tierra nitrógeno en cantidad que se aproxima al 0,5 por 100 de su peso, si bien transformaciones ulteriores producen pérdidas estimadas en la mitad. La utilidad y ventajas de su empleo, han sido en todo tiempo reconocidas considerando estos materiales como abonos completos, ya que al nitrógeno acompañan compuestos de fósforo, potasio, etc., microbios útiles en cultivo reciente y abundantes hidratos de carbono que estimulan y sostienen sus funciones. Los estiércoles además, dada su estructura, determinan cambios beneficiosos en las propiedades mecánicas y físicas de las tierras ypor todo este conjunto de circunstancias, usadas como complemento de los dos primeros factores de reintegración, resuelven el problema en absoluto, siempre que se disponga de suficiente cantidad, habida cuenta de la extensión cultivada y naturaleza de las plantas, pues no todas, según es notorio, tienen las mismas exigencias. Mas no es eso lo general: de ordinario se carece de estiércoles y el déficit alcanza proporciones tan colosales, que se imponen los abonos nitrogenados artificiales o químicos, obligando a gastar cientos de millones por tratarse de materias de subida cotización comercial, en las distintas formas que al labrador se ofrecen. Como no podía menos de suceder, conocido en sus grandes rasgos el mecanismo que fija nitrógeno atmosférico y comprobada hasta la evidencia la decisiva intervención de los microbios del suelo en tan importante fenómeno, se pensó en la posibilidad de emancipar al agricultor de tan onerosas cargas, favoreciendo el desarrollo y trabajo de algunas especies, hasta conseguir nitrógeno en proporción capaz de satisfacer las necesidades de los más exigentes cultivos. He aquí el magno problema que se trata de resolver con los infinitamente pequeños, que si tan justo calificativo ostentan por su tamaño, capaces son de llevar a término gigantescas obras reuniéndose en número infinitamente grande, si las condiciones de medio son favorables para sostener y elevar la potencia de su función. El abo» Química J la en su aspirar cierto que en y dificultoso manera práct no puede des no dió soluch sin cesar, ni secretos de l ceden ante 1 de la invest organismos a agentes catalí sin duda a I matismo enc nitrogenados, alza en el re En buscr práctica fué ) ración, más g sísts, como : apropiada en ' los consejos semillas. La ) al suelo hun y transformár propias de la de tubérculos pueden intro geno compren dimiento, sin por razones f1 y tiempo. r ~ ~ <. // n cantidad 1 transforla mitad. ido tiempo m08 comde fósforo, abundantes funciones. .an cambios I las tierras mo comple- , resuelven e suficiente . naturaleza . las mismas e carece de losales, que o químicos, de materias ~mas que al I , > -51El abono biológico, aspira a reemplazar al químico. La Química J la Biología luchando noblemente, saldrán vencedoras en su aspiración sublime de procurar alimentos al hombre. Es cierto que en la hora actual, la Química avanzó más en el largo y dificultoso camino que se ha propuesto, fijando nitrógeno de manera práctica y en aceptables cond.iciones económicas, pero no puede desconfiarse de la Biología si en sus primeros ensayos no dió soluciones completas y definitivas: las ciencias progresan sin cesar, nuevos puntos de yista se abren a cada paso y los secretos de muchas manifestaciones que la Naturaleza muestra, ceden ante la presión lenta, continua, minuciosa e inteligente de la investigación. Un estudio más profundo de los microorganismos asimiladores de nitrógeno y el conocimiento de los agentes catalíticos que presiden y regulan tal función, conducirá sin duda a los procedimientos de bío-sín tesis que en su automatismo encierran la ansiada baja en la cotización de abonos nitrogenados, facilidades para extender cultivos de intensidad y alza en el rendimiento del suelo por unidad de trabajo. En busca del abono biológico, el primer medio llevado a la práctica fué recomendado por G. ViIle con el nombre de sideración, más generalmente conocido por el de abono verde. Consísts, como se sabe, en enterrar una cosecha de leguminosa apropiada en el momento de suficiente desarrollo, o sea, siguiendo los consejos de Lutoslarowsky, cuando comienzan a formarse semillas. La masa herbácea cubierta en otoño o primavera, lleva al suelo humus y nitrógeno, modifica las propiedades físicas, y transformándose lentamente bajo la inñuencía de las bacterias propias de la putrefacción y nitrificantes, hace posible el cultivo de tubérculos, cereales y otras plantas, ya que por tal medio pueden introducirse en las tierras de labor cantidades de nitrógeno comprendidas entre 100 y 300 kg. por hectárea. El procedimiento, sin embargo, no es siempre aplicable y demanda, por razones fáciles de comprender, elevado coeficiente de trabajo y tiempo. l sus grandes ) y comproos microbios n la posíbí- :argas, favo- .ecíes, hasta :er las necemo problema iqueños, que capaces son en número m favorables J -52Salfeld como resultado de experimentos efectuados con tierras turbosas muy pobres de nitrógeno, recomendó enmendar los suelos con tierra en la que se hubiera cultivado leguminosas. La práctica, bien ejecutada, es de positivo resultado; mas para asegurar la eficacia se necesitan 30 ó 40 H 1. por hectárea y como su transporte, pocas veces cómodo, es siempre costoso, se intentó remediar el inconveniente empleando cultivos puros de bacterias, puesto que, el procedimiento Salfeld en último término, es una enmienda acompañada de inoculación. Nobbe y Hiltner acometieron la empresa y admitiendo que las simbiosis entre bacterias y leguminosas era específica, cultivaron mezclas de gérmenes recogidos en diversas especies de la familia, con objeto de obtener un producto polivalen te que pudiera servir en todos los casos. Los resultados fueron algún tanto discordantes, y es que los microbios, aparte otras razones, se adaptan, no sólo a una especie vegetal determinada, sino a un suelo de naturaleza dada. La nitragina de Nobbe y Hiltner como el formógenú, azotógeno y otras míxturas bacterianas que vinieron después, pueden prestar buenos servicios en el cultivo de ciertas legumbres y en terrenos que reunan determinadas condiciones; fuera de casos especiales, la ventura preside su empleo y de aquí la contradicción con la consiguiente división de opiniones. Hay de positivo y fijo, que los buenos efectos han sido siempre consignados en casos de leguminosas y empleando fijadores de simbiosis fácil con la planta; pero nada se ha conseguido con cereales, ni por ahora puede pensarse en acrecentar las cosechas por tales medios. Los microbios asimiladores de nitrógeno atmosférico se prestan mal a la inoculación y precisamente aquí se asienta el gran problema a resolver: hacerles intervenir en el cultivo de cereales, sin pasar por Ia fase intermedia de las leguminosas, y para esto, no basta encontrar bacterias de gran actividad, aislarlas y propagarlas. Este camino conduciría sin duda al aislamiento de razas convenientes a determinados suelos y en ciertas condiciones físicas y químicas de medio, mas no puede aspín todas las es Las pro siempre resi cultivos COI alto grado, más favorece la acomodar bilizando la zacíén racíi factor varia fermento y Mientra de presentar no puede p Rocasolano, de la produ el nitrógeno en el aire, semillas, el ybien está análogos, PI para interp: ningún mo de labrador, ñcas, dánd verdad, la ( Agregu tados en 8 de haber: no son coi (1) A esto fracasó en el r ~. -...J <. -: los con tierras sndar los sueosas. La prác- .ra asegurar la mo su trans- .ntentó remede bacterias, mino, es una .ltner acomeatre bacterias da gérmenes ItO de obtener J los casos. es, yes que } s610 a una le naturaleza 1 form6gen(;, ron después, ertas legumciones; fuera I yde aquí e opiniones. sido siempre fijadores de rseguído con las cosechas ~geno atmossnte aquí se rvenir en el ¡edia de las rias de gran nducíría sin nades suelos dio, mas no 1> -53puede aspírarse a descubrir una especie capaz de amoldarse a todas las exigencias posibles (1). Las propiedades adquiridas por una especie microbiana, son siempre resultado del ambiente y en consecuencia, para obtener cultivos con el poder asimilador de nitrógeno desarrollado en alto grado, deben conocerse de antemano las condiciones que más favorecen esta función, y sólo en este caso se podrá intentar la acomodación progresiva de los microbios, exaltando y estabilizando la propiedad específica, siempre den tro de una utilización racional y económica de materiales hidrocarbonados, factor variable en extremo con la especie microbiana, edad del fermento y composición del medio. Mientras estas fundamentales cuestiones y otras que habrán de presentarse en el curso de la investigación, estén por resolver, no puede pensarse, como muy acertadamen te dice de Gregorio Rocasolano, que asunto de tan vital interés como es el aumento de la producción agrícola de las tierras, incrementando en ellas el nitrógeno disponible para las plantas por fijación del existente en el aire, ha de resolverse. La inoculación de tierras o de semillas, es uno de tantos objetos de investigación científica, y bien está que se estudie en Granjas agrícolas o establecimientos análogos, por personas que poseen la necesaria cultura científica para interpretar los resultados de la experimentación; pero de ningún modo debe ponerse este asunto como resuelto en manos de labradores que no entienden de estas yotras materias científicas, dándoles como solucionado problema que, en rigor de verdad, la Ciencia ha de resolver todavía en los laboratorios. Agreguemos que, cuando en éstos se haya llegado a resultados en apariencia concluyen tes, el problema distará mucho de haber alcanzado solución práctica. Los medios artificiales no son como el natural, donde tanto varían la composición (1) A esto aspiraba Caron con su alinita. fabricada en Elberfeld, y fracasó en cuanto fueron realizados los primeros ensayos. -54quirmca y condiciones físicas, y no se puede tomar como base al trabajo que un micro-organismo rinde en cultivo puro, para calcular su efecto en las tierras con él inoculadas. Aun suponiendo, cosa irrealizable, identidad de medio físico-químico, en el suelo se encuentran especies de aptitud variada, cuyo trabajo, sucesivo unas veces y simultáneo otras, influye notable y poderosamente en el rendimiento de sus vecinas, que resulta favorecido en unas ocasiones, y en otras disminuído o anulado. Por ésto, y partiendo de la influencia positiva que la flora bacteriana ejerce en el rendimiento de las cosechas, lo importante en realidad no es la riqueza de aquélla, sino el equilibrio que rige a las múltiples acciones verificadas en el suelo. Así, los fermentos nitrificantes que tanto contribuyen a la fertilidad de las tierras, resultan dañinos si dominan con exceso, porque además de rendir con su trabajo bioquímico cantidad de nitratos que las plantas no absorben en totalidad, retrasan el desarrollo de especies encargadas de transformar hidratos de carbono y por reflexión, se oponen al funcionamiento de las bacterias ñjadoras de nitrógeno. Teóricamente se puede proceder a la selección de fermentos útiles, eliminando directamente los dañinos, o introduciendo especies beneficiosas de gran resistencia; en la práctica, no hay medio seguro de mantener en equilibrio favorable la flora bacteriana del suelo. Se recomiendan a tal efecto procedimientos diversos que no cabe detallar en este sitio, pero no es posible dejar sin aludir, aun exponiéndonos a ser demasiado parcos, los notables resultados que en el aumento de cosechas se consiguen con los llamados abonos radiactivos, objeto de modernas y recientes investigaciones en las que toma parte positiva y ciertamente muy afortunada, un importante Centro de cultura español (1). Como conclusión g nuestro queri de los traba: fertilidad de circunstancia poseen. La re para las pla riorizarse S'l< sea en el n: los tallos; e floración y de frutos y t Cómo rables o la constituyen! trata de acc demostrar ql lación gener de las bact tiempo la emitir [uicí radiactivida cuando los, de element bien deñnu su influenc los efectos medio de la ser un coad potencial di (1) En el Instituto de Radiactividad afecto a la facultad de Ciencias de la Universidad Central, sabiamente dirig-ido por el Catedrático de Mecánica química Dr. Muñoz del Castillo, se trabaja con asiduidad y empeño hace más de seis años en materia de Radiactividad agrícola, como lo den folletos divl que evidenc referido Ce~ ~ 'r "~' / <, .> /' • -55conclusión general de cuanto allí se ha hecho y visto, dice nuestro querido ex-discípulo Amando Castrillo, en el resumen de los trabajos realizados durante los años 1912 al 16: «La fertilidad de las tierras de cultivo en igualdad de las demás circunstancias, está en razón directa de la radiactividad que poseen. La radiactividad es un poderoso factor de energías vitales para las plantas y donde se hace presente, no tardan en exteriorizarse sus beneficiosos efectos en grado extraordinario, ya sea en el mayor desarrollo de las raíces; máxima altura de los tallos; esplendidez y lozanía del follaje; precocidad en la floración y germinación o bien en la mayor cantidad y peso de frutos y semillas, efecto perseguido en último término). ¿Cómo obra la radiactividad propia de los terrenos laborables o la introducida por medio de abonos apropiados'? ¿No constituyendo los cuerpos radiactivos materias nutritivas, se trata de acciones catalizadoras o energétícast Stoklasa pretende demostrar que la radiactividad, ejerce influencia sobre la circulación general del nitrógeno, favoreciendo el trabajo bío-sintétlco de las bacterias asimiladoras de aquél y retardando al mismo tiempo la acción de las nitrificantes. Sería muy aventurado emitir juicios concretos y definitivos sobre el alcance de la radiactividad en las prácticas agrícolas y mecanismo de su acción, cuando los estudios no han salido de su primera fase y se trata de elementos cuyos caracteres químicos y fisiológicos no están bien definidos y determinados; pero es indudable y manifiesta su influencia sobre los seres vivos y al vegetal pueden llegar los efectos directamente, o lo que es más probable, por intermedio de las bacterias. En este caso el abono radiactivo, pudiera ser un coadyuvante del biológico, o excltatríz directo de la energía potencial del suelo y vigorizador de su actividad plasmadora. ar como base t» puro, para r. Aun supoi-químíco, en cuyo trabajo, re notable y , que resulta ío o anulado. que la flora is, lo impor- , el equilibrio ~l suelo. Así, 1 la fertilidad (ceso, porque rd de nitratos el desarrollo le carbono, y las bacterias ,roceder a la mte los dañín resistencia; en equilibrio diversos que )16 dejar sin los notables msiguen con s y recien tes taments muy ~ol(1). Oomo ad de Ciencias Catedrático de >nasiduidad y 'idad agrícola, como lo demuestran brillantes publicaciones en el Boletín del Institnto, folletos diversos, conferencias y cursillos, etc. manifestaciones todas, que evidencian la fecunda obra realizada por el ilustrado personal del referido Centro. -56En vista de cuantas consideraciones llevamos expuestas, cabe preguntar: ¿Qué porvenir está reservado a los abonos biológicos? El criterio sustentado por P. Mazé hace años, y después de ensayados algunos productos comerciales de esa categoría, era radical. La incorporación de cultivos puros de microbios al suelo arable, decía, no constituirá jamás práctica venta/osa. No negaba Mazé que al progresar la Bacteriología pudiera cambiar el aspecto de la cuestión, pero los argumentos que servían de apoyo a su manera de pensar, subsistirán siempre con toda su influencia, aunque se les niegue el carácter de factores decisivos. En efecto: los gérmenes de toda especie microbiana se encuentran profusamente repartidos y toda la superficie de la Tierra es para ellos accesible; el viento, las aguas y en general todos los medios de diseminación posibles, los transportan por doquier. Si en un terreno falta determinada especie, será porque carece de condiciones para su desarrollo y nada se conseguirá por lo tanto con la inoculación, pues los microbios introducidos sucumbirán lo mismo que los llevados por el viento u otro medio. Para aclimatarlos donde no se reproducen naturalmente, será necesario modificar las propiedades y composición de la tierra por medio de labores, enmiendas, drenajes, estercoladuras, etc., etc., lo que explica corno Salfeld conseguía resultados tan positivos. De Gregorio Rocasolano esgrime más acentuados y con base más documentada los argumentos de Mazé, para el momento actual. Respecto del porvenir, opi na se llegará a dar solución racional dentro de la práctica agrícola, a la fijación del nitrógeno atmosférico por vía bacteriana, adoptando corno fundamento las conclusiones a que se llegue en el estudio de la composición de medio más favorable al desarrollo de los mlcro-organísmos específicos, orientándose, quizá, en el sentido de utilizar las acciones catalíticas que algunos elementos ejercen en la actividad funcional de esos seres. Effront coincide hasta cierto punto con el anterior modo de ver. Elegido, dice, un fermento conveniente, hay que estudiar el medio de ace der asimilado hidratos de ( cen de realiza de un atento propiedades cantidad de microbiano, ( en otras Iet ¡,Acaso los f organismos e trabajo que bricación de que reconoct dades especíJ naturaleza Y La aclln secreción de encuentran como Ievsdr segregan at. de transforn aclimatadas apropiado, p fermento o es verdad q son definiti 1 medio de co: y hasta los J (1) En con notabilísím08 cíón, en el re: rés que revn entre 108dive ·r ~ -:» <. /,T )s expuestas, abonos bioló8, y después eategoría, era ibíos al suelo l. No negaba .ar el aspecto ~apoyo a su u influencia, s. En efecto: ntran profues para ellos ~ los medios [uíer. Si en e carece de [uirá por lo idos sucumotro medio. mente, será la tierra por s, etc., etc., n positivos. ycon base el momento lar solución el nitrógeno lamento las composición -organismos utilizar las la actividad -57medio de acrecer su resistencia para la vida, exaltando el poder asimilador de nitrógeno y reduciendo la destrucción de hidratos de carbono. Estos conceptos que a primera vista parecen de realización imposible, no resultan tan inabordables después de un atento examen: se trata, en realidad, de acentuar las propiedades específicas de ciertas bacterias, modificando la cantidad de los catalizadores que intervienen en el trabajo microbiano, como de manera tan satisfactoria se ha conseguido en otras fermentaciones, objeto hoy de activa explotación. ¿Acaso los fermentos industriales son otra cosa que microorganismos comunes acomodados gradual y sucesivamente al trabajo que determinan? Las levaduras empleadas en la fabricación de alcohol, cerveza y pan, son tipos de fermentos que reconocen origen común y gozan sin embargo de propiedades específicas distintas; la diferencia se establece con la naturaleza y proporción de los catalizadores puestos en juego. La aclimatación a medios especiales, puede contribuír a la secreción de zymasas que, en condiciones ordinarias, no se encuentran en proporción apreciable. Así, Effront ha visto, como levaduras habitualmente inactivas ante las dextrinas, segregan amilasa yadquieren en consecuencia la propiedad de transformar al citado hidrato de carbono, cuando están aclimatadas a vivir en caldos nitratados. Eligiendo medio apropiado, puede exaltarse en la levadura a voluntad, el poder fermento o la aptitud para crecer y multiplicarse. Y si bien es verdad que las propiedades adquiridas por acomodación, no son definitivas y desaparecen con el tiempo al cambiar el medio de condiciones, los caracteres impresos subsisten los días y hasta los meses suficientes para su utilización industrial (1). er modo de , estudiar el (1) En corroboración de esta manera de pensar, cita Effront ejemplos notabilísimos y brillantes sobre lo que puede la aclimatación o acomodación, en el rendimiento del trabajo químico de las bacterias. Por el ínterés que revisten, dentro de los asuntos aquí tratados, citaremos dos, entre los diversos que apunta: -58Nuestra opinión está conforme, en príncipío, con la sustentada por Mazé y de Gregorio. Creemos que la inoculación del suelo por cultivos microbianos, nunca será, en general, base de transformación de las prácticas agrícolas con resnltado tan feliz, que pueda alejar al cultivador del mercado de abonos nitrogenados. Se encontrarán los catalizadores positivos más adecuados o ventajosos para activar prodigiosamente la fijación del nitrógeno atmosférico: llegarán a precisarse para el trabajo in vitro, condiciones de medio, cantidades exactas, temperatura óptima y superficie conveniente; la selección será rigurosa y ningún microbio extraño se mostrará en las colonias; el poder fermen to, vigor y persistencia de la propiedad específica, se habrán exacerbado; en una palabra, los factores todos del rendimiento se hallarán dispuestos para el trabajo máximo y sin embargo, la tierra recibirá casi siempre con indiferencia la pócima que se le agregue. ¡Algunos millones más de microbios que en cíert el equilibrio sucumbirán dotar de ésí es cuestiónenmiendas, diversas, qU 1 riores a las químicos n resulta que. nadas tiern venido oíre dejando COI la Historia estímulo Y ParéceI abono bíolr por proced alimen tació entrar en tando los) hasta aquí bacterianm incorporar influencias tan difícil Absor compuesto tarde yen de secreci de la mas previa tra: en una pa establecer Müntz y Lainé estudiando con minuciosidad el fnncionamiento de las nitrerias artificiales, llezaron a establecer una marcha racional que elevó el rendimiento en la proporción de 1 a 60. El nuevo método-que utiliza la turba como primera materia, dado el origen orgánico y sus propiedades físicas-se basa en la acomodación sucesiva de los fermentos nitrificantes, a dosis crecientes de sulfato amónico y nitrato. El sulfato o materia a transforma.r, que se emplea en disolución al 2,5 por 1000 en un principio, alcanza después el 5, 7, ete., por 1000, logrando llegar a líquidos que contienen nitratos en cantidad equivalente a 200gr. del potásico por litro. El segundo ejemplo se debe a la iniciativa e investigaciones del propio Effront. Demostrado previamente que el Baeillu« butyricus en las mismas condiciones de tiempo y de medio, es el que transforma mayor cantidad de nitrógeno amínoácido en amoniacal, sometió la levadura a un verdadero tratamiento de aclimatación a temperaturas elevadas y medios de mayor concentración nitrogenada. El efecto logrado fué excelente: bacterias que trabajando en caldos con 5 gr. de nitrógeno por litro, a 42 0 O-temperatura óptima-producían en 24 horas 0,15 gr. de nitrógeno amcniacal, fueron transformadas en otras que actuando a 55° O en líquidos con 16gr. de nitrógeno por litro, llegaban a producir 1,45 gr. de nitrógeno amoniacal en 24 horas. Oonviene advertir para apreciar en su justo valor el resultado de la comparación que, la levadura no aclimatada produce menos amoníaco a medida que aumenta en los caldos la. concentración de nitróg'eno. .> / ~ r ~ <, .> , aumenta. último término, -65obvian, transformándole en sal de calcio, que sustituye con ventaja al nitrato sódico (1). Según modernas investigaciones agrícolas, el nitrógeno que la planta asimila ha de ser absorbido bajo forma de nitrato cálcico, a la que llega también el sódico, por doble descomposición con las materias calizas del suelo (2). Tal es, en resumen, el mecanismo de la obtención de ácido nítrico partiendo del aire: sencillo en teoría, es verdad, mas las dificultades surgen en la práctica por todos lados y sólo después de algunos años dedicados a pruebas y tanteos, comenzó a ser explotada la mina de nitrógeno que desde el origen del hombre viene cerniéndose sobre su cabeza. La electridad aquí, como en otras manifestaciones del progreso, es el taumaturgo cuyo mágico poder transforma al gas inerte en activísimo agente de vida. La primera patente que se refiere a la fabricación industrial del ácido nítrico por procedimiento eléctrico, dícese fué obtenida por Mme. Lefébre, que utilizaba un sencillo mecanismo de rendimiento escaso, aun considerado como ensayo de laboratorio; pero lo positivo es, que si bien los intentos no cesaron de repetirse y especialmente en el interregno 1882-1895, hasta la última fecha, y mejor, hasta 1898, cuando Willian Krookes fundándose en los trabajos de Davis Wood, creyó en el próximo agotamiento de los yacimientos de nitro en vista de la creciente progresión de su consumo, no preocupó seriamente la cuestión. Hacer historia y describir los procedimientos ideados, sería larga tarea e impropia de esta ocasión, por cuyo motivo, nos reduciremos a indicar que, entre los elevados a categoría de industriales-Bradley y Lovejoy, Kowalski y Moscicki, Schünherr "SBirkeland-Eyde-es más práctico el del físico noruego o.es alta-siem pre sostenga y propa- 'id de la unión de o reversible (2) y retrograda, efecto para continuar la mientos. con la ternperanbíén la reacción 11 del fenómeno refrigeración de cerola velocidad na con oxígeno ) se descompone: míte mínimo de obtener ácido le transporte se de 21,6 cal." por aadas en volumen: LOO perode las antes losproductos de (1) 2N03H+C03 Ca = (NOaVJa +CO2+H20 Después se propuso utilizar el ácido diluído para atacar fosforita, obteniendo así 6uperfosfatos nitrogenados, de eficaz poder fertilizante. (2) Presenta, además, el nitrato de calcio sobre el nitro de Chile, las ventajas de no contener percloratos ni acumular en las parcelas aales sédicas, enmendando con positivo resultado 108 terrenos faltos de cal. ti -66Birkeland, autoridad científica conocida también por sus trabajos sobre las tormentas magnéticas yauroras boreales; pero como este procedimiento no envuelve ya novedad por estar publicado hasta en los tratados elementales de Química de fecha algo reciente, tan sólo expondremos algunos conceptos referentes a la producción y mejoras introducidas o posibles, pasando a describir con rapidez los fundamen tos de otros propuestos después -Badische anilin und Sodaf'obrick y Salpetersaure Industrie Gesellschaft-así como los métodos no electrolíticos, industriales o en vías de serlo. en relación con operación poco aCI zaba más del 4: po de nitrato, con ls Las determim explican tal result arco alcancen ter producir 810 a 8~ de óxido nítrico fe es reversible y 1 enfriamiento, no Kw-año, quedanc prácticos el 5por Sin embargo, a apariencia, la n progresos enorrm país donde las j saltos naturales general del mar actividad yel e le produjo su vi «Diez mil ] Sociedad Norue9 casi un desierto Procedimiento Birkeland-Eyde.-En el horno eléctrico Bírkeland primeramente construído en Notodden-Noruega-el arco voltáico determinado entre electrodos de carbón por corriente alterna de 5000 voltios y sometido a la acción de poderosos electro-imanes, se extiende en un disco de dos metros de diámetro y débil espesor, que ofrece gran superficie de contacto y constituye, atravesado por rápida corriente de aire, un mecanismo de función parecida al llamado tubo caliente yfrío, que SainteClaire Deville propuso para estudiar la disociación de algunos cuerpos. Los gases experimentan dos cambios bruscos de temperatura: en el primero, hay formación de óxido nítrico y en el segundo, que es de descenso, se asegura la estabilidad del compuesto formado. En un principio, utilizando un salto de agua con potencia de 400.000 H. P., se instalaron nueve hornos, alcanzando por año una producción de ácido nítrico representada por 25.000 Tm. de nitrato cálcico (1). El rendimiento, exiguo evidentemente, 100,00 Constituye un Jl la neutralización d nientes que esta ~ con cierta nnttorm el momento del el puso, un nitrato 1 básica es transforl nato cálcico Y nitr dada su delícuesee Es frecuente qt síderado por algm se emplea pasadc peligros desapare l (1) La composición de este nitrato es la siguiente, como término medio: Acido nítrico (anhidrido) '. . 50,25 Cal............................... 26,00 Agua , 23,50 Magnesia, sílice, etc.............. 0,25 5~=-=------~'~--~-~--~--_·~·~----~--~--------~----~ / ~. l ,y-- ~ / <:» ~ -: ,I 1 por sus trabajos sales; pero como r estar publicado ~ de fecha algo itos referentes a bles, pasando a opuestosdespués 'saure Industrie olíticos, indus- ----67o eléctrico Bír- {oruega-el arco n por corriente n de poderosos ros de diámetro .tacto y constiun mecanismo io, que Sainteión de algunos seas de tempeítrico y en el lidaddel comen relación con la energía consumida, denotaba a toda luz operación poco aceptable en el aspecto económico: no se alcanzaba más del 4 por 100 y es muy poco obtener cuatro toneladas de nitrato, con la energía que debía producir ciento. Las determinaciones de Nernst en otro lugar consignadas, explican tal resultado: suponiendo que los gases al atravesar el arco alcancen temperatura de 2900 a 3000°, el Kw-año debe producir 810 a 850 kg. de ácido nítrico, ya que la proporción de óxido nítrico formado es del 5 por 100; pero como la reacción es reversible y una parte del óxido se destruye durante el enfriamiento, no se consiguen en realidad más de 600 kg. por Kw-año, quedando en consecuencia. reducido para los efectos prácticos el 5 por 100 de óxido nítrico, al 4 por 100 o menos. Sin embargo, a pesar de las condiciones tan desfavorables en apariencia, la nueva industria instalada en Noruega realizó progresos enormes, porque, la península Escandinava, es el país donde las fuerzas hidro-eléctricas son más baratas: los saltos naturales con caudal constante abundan, no distan en general del mar y todo parece hallarse dispuesto para atraer la actividad y el capital. Matignon, expresando la impresión que le produjo su visita a las fábricas en otoño de 1912, dice: cDiez mil personas viven actualmente alrededor de la Sociedad Noruega de Nitrógeno, en un país que en 1906 era casi un desierto, donde tan sólo aparecían instaladas algunas L con potencia Icanzando por al' 25.000 Tm. videnternente, Constituye un material de color variable con la caliza empleada en la neutralización del ácido, Ymuy delicuescente. Se evitan los inconvenientes que esta propiedad representa para distribuirlo por los campos con cierta uniformidad, no abriendo los barriles que le contienen hasta el momento del empleo; pero es mejor preparar, según después se propuso, un nitrato básico que se pulveriza bien y conserva seco. Esta sal básica es transformada en el suelo por el carbónico del aire, en carbonato cálcico y nitrato neutro, que con facilidad se infiltra en el terreno, dada su delicuescencia, y establece contacto con las raíces. Es frecuente que al nitrato de calcio, acompañe algo de nitrito, considerado por algunos perjudicial para la germinación. En todo caso, si se emplea pasado el primer periodo de desarrollo de las semillas, los peligros desaparecen. términomedio: j ...¡ -68miserables viviendas. En el mes de Octubre, 75.000 H. P. trabajaban regularmente en la producción de ácido nítrico, tanto en las fábricas de Notodden como en las de Saaheim, distantes unos 80 km., con buenas comunicaciones por mar y ferrocarril organizadas por la citada sociedad. La caída o salto Ryukan II, cuyos trabajos de aprovechamiento están ya muy adelantados, suministrará 227.000 H. P.; también es propietaria la sociedad de otros saltos-Wamma con 55.000 H. P.; Tyin, 81.000 y Matre, 83.000-que elevan a más de 500.000 caballos eléctricos la fuerza disponible y capaz, aun ron los rendimientos apuntados, para producir al año 280.000 Tm. de nitrato cálcico, material que aproximadamente representa un 15 por 100 del consumo mundial de nitrato sódico» (1). En realidad, hay que esperar mucho más beneficio de tan importantes efectivos de energía. La industria del ácido nítrico aéreo, como toda forma nueva, no pudo sustraerse de la ley general y si ésta demuestra siempre evolución positiva y perfeccionamiento innegable, cabía pensar con fundamento en mejoras notables, implantadas ya algunas y en vías de serlo otras. Veamos en qué consisten y cómo afectan a los factores de producción: En las íábric: por el agua en neutralizados con para obtener el puestas por Sehl ñcaclón de tales 1 de nitrógeno cot por vía seca me tal suerte las , neutralización Y autor de estas ÍI sos es completa, hay pérdida de lo posible, oblig nitrato cálcico. Tanta o m revisten las con y consideracioI (1) Las torres ( con sección de ' aproximadament los aparatos de I sentido inverso. J como término m perderlos, se bse disolución de cal chamiento, pero del que se pierde El ácido nítri utilizando el cal, sido muy bien rE a preparar nitra ciónEl trata mil al final paqueñ: neutras, o nítre i.lcali. En la COI tinada a enfriar frío solidifica en más puro. (1) Aunque esta cifra quede-reducida al12 por 100 y no se consiguiera. mejorar, resultaría que, con menos de 4 y 1/2 millones de caballos. quedaba sustituído el nitro de Chile y Perú. ¿Se dispone de esta energía? Las estadísticas no son muy precisas en este punto, pero puede calcularse no bajarán de 35 millones H. P. las fuerzas hidráulicas de Europa, correspondiendo 13 ó 14 a los Países escandinavos y 10 a los Alpes repartidos entre Francia, Suiza, Alemania, Austria e Italia. Por lo que a España se refiere, cálculos insertos en el Boletin de la Unión Eléctrica Española en 10 de Noviembre de 1908, asignaban 5.000.000 H. P. de potencia disponible en hulla blanca. La cifra pudo resultar elevada, pero en todo caso demuestra que, aun dejando buen margen para el coeficiente de la parte no utilizable por dificultades prácticas y restando la energía que pueda derivarse en otras de sus múltiples aplicaciones, sobra capacidad para producir abonos nitrogenados sintéticos en la proporción que demanda el consumo interior, suponiendo intensificada, hasta duplicarse, la producción agrícola de nuestro suelo, ~ ~-------_._---_._---- --~--_...:---_""" - --- --- -: <, ~ <. .> 75.000 H. P. traido nítrico, tanto aaheim, distantes mar y ferrocarril salto Ryukan 1I, nuy adelan tados, .taria la sociedad 81.000 y Matre, ktricos la fuerza apun tados, para :0, material que onsumo mundial - 69-·- beneficio de tan lel ácido nítrico 'aerse de la ley positiva y perfundamento en 1vías de serIo 1a los factores En las fábricas de Noruega, los vapores nitrosos absorbidos por el agua en grandes torres de construcción costosa, eran neutralizados con caliza y evaporadas las disoluciones resultantes para obtener el nitrato formado (1). Las modificaciones propuestas por Sehlresing representan economía notable y simplificación de tales prácticas. En efecto: la absorción del peróxido de nitrógeno con formación directa de nitrato, puede operarse por vía seca mediante cal sostenida a 3000, suprimiéndose de tal suerte las voluminosas torres de granito, maniobras de neutralización y evaporaciones subsiguientes. Afirma además el autor de estas innovaciones, que la absorción de vapores nitrosos es completa, cosa que con el agua no sucede, pues siempre hay pérdida de nitrógeno combinado, que para ser reduéida en lo posible, obliga a producir algo de nitrito sódíco, al lado del nitrato cálcico. Tanta o mayor trascendencia en el aspecto económico, revisten las consecuencias derivadas de otra categoría de hechos y consideraciones. Establece la teoría que, la proporción de el Boletín de la 1908, asignaban cifrapudo resuldobuenmargen .des prácticas y I múltiples aplilados sintéticos miendo intensi- '0 suelo. (1) Las torres de absorción son de granito y afectan forma prismática con sección de 4 m 2 por 10 m. de altura. Dos tercios de la capacidad, aproximadamente, se llenan con fra.gmentos de cuarzo, y como en todos los aparatos de este género, 10B vapores ácidos y el agua, circulan en sentido inverso. Al salir los gases de la última, aún contienen 20 por 100, como término medio, de los primitivos óxidos de nitrógeno y para no perderlos, se hacen atravesar por otras torres de madera, regadas con disolución de carbonato sódico; se forma nítrito que tiene buen aprovechamiento, pero no se logra absorber todo el nitrógeno oxidado inicial, del que se pierde una parte. El ácido nítrico puede concentrarse hasta riqueza de 95·98 por 100, utilizando el calor de los gases que salen de los hornos, cuestión que ha sido muy bien resuelta en las fábricas do Notodden. Destinando el ácido a preparar nitrato de calcio, se utiliza como sale de las torres de absorción. El tratamiento de la caliza se hace en cubas de granito, agregando al flnal pequeñas eantidades de cal viva para conseguir disoluciones neutras, o nitrato básico de calcio si se acentúa más la proporción de i.lcali. En la concentración se utiliza vapor procedente de la caldera des' tinada a enfriar los gases y no se da por terminada, hasta que el producto frío solidifica en masa o hasta punto de cristalización, sí se desea nitrato más puro. no se consiguiera de caballos, quede esta energía? iero puede calcu- .lícas de Europa, .Ios Alpesrepar- -70la mezcla de oxígl halló aumentos v cíones (1). Es ad en la formación como Nernst ha las moléculas de podrían mejorars i factores, así com fin deseado. Un punto qUE sólo se ha habla aire; pero esta pr del comburente considerables gaE a pesar del ben principio, parece o mezcla que del serían desde lu con el nítrógei cuarta parte de 100 m. ¡ de OIígl en 206 m.' de a podría recomer conexiones aíot en el momento todos que coin ponerse los pn Al mismo máquinas de li sus componen nitrógeno oxidado, debe aumentar si la mezcla gaseosa inicial contiene volúmenes iguales de oxígeno y nitrógeno. El cálculo permite también determinar el valor del rendimiento, en relación con el grado de calor en el momento de reacción: suponiendo temperaturas comprendidas entre 1500 y 5000· absolutos y calculando las can tidades de óxido nítrico producido operando con aire o con mezclas en volúmenes iguales de sus componentes fundamentales, se llega a los resultados siguientes: ~ _TEMPERATURAS I NO por 100en volumen \\ Absolutas Ordinarias Aire Vol' Iguales de O y N ._--- .. - -'- ---_.- ~---- 1500° 12:?7° 0,69 0,61 2000° I 1727° 3.02 3,77 2500° 2227° 8,96 11,20 3000° 2727° 18,40 23,00 I 3500° 3227° 31,20 39,90 4000° 3727° 46,20 57,60 5000° 4727° 80,30 100,00 De donde se deduce que, si en los rendimientos prácticosdesde luego siempre menores que los teóricos-se conserva la misma o parecida relación a cada temperatura para ambas mezclas gaseosas, en trabajo efectuado a los 3000· absolutos-supuesto que no se apartará mucho de la realidad-la mejora en el rendimiento no debe ser menor del 25 por 100 sobre el conseguido con la primitiva marcha de fábrica, es decir, tratando aire. Podría, pues, obtenerse 500 kg. de nitrato, con la misma energía que produce 400. Descartando teorías, una mayor producción ha síde observada por cuantos experimentaron sobre la materia, utilizando adecuadas disposiciones. Kowalski primero y Moscíckí después, encontraron el 20 por 100 de refuerzo, agregando al aire la mitad de su volumen de oxígeno, es decir, aproximándose a (1) Habery~ no, consiguierol pero en el terrei que tal método ~I I ela gaseosa inicial rogeno. El cálculo niento, en relación cci6n: suponiendo 000· absolutos y 'oducido operando , BUS componentes mtes: '~me~n 11 .JOIdeOYN 0,61 3,77 11,20 ?3,OO 19,90 1i7,60 0,00 ,ntos prácticos_ -se conserva la 11 ambasmezclas ¡lutos-supuesto 1mejora en el sobre el consedecir, tratando , con la misma ha sido obserIria, utilizando ;cicki después, ado al aire la rO.IÍmándosea -:» 1\ '1' <, / -7lla mezcla de oxígeno y nitrógeno en volúmenes iguales. Guye halló aumentos variables del 16 al 60 por 100, según condiciones (1). Es además posible que el papel de la electricidad en la formación de óxido nítrico, no sea puramente térmico como Nernst ha supuesto; son posibles acciones ionizantes en las moléculas de ambos gases, y claro es, que los rendimientos podrían mejorarse, conociendo la intervención de los nuevos factores, así como la manera de regularlos y conducirlos al fin deseado. Un punto queda sin embargo por examinar. Hasta el momento sólo se ha hablado de las ventajas resultantes de oxigenar el aire; pero esta práctica que exigiría disponer enormes volúmenes del comburente gas, cuya extracción no puede realizarse sin considerables gastos ¿resultaría gravosa para el producto comercial a pesar del beneficio que representa la mayor producción? En principio, parece el aire tal como está constituido el gas práctico o mezcla que debe utilizarse: los gastos de fabricación de oxígeno serían desde luego altamente reproductivos, si la combinación con el nitrógeno fuera, no ya íntegra, sino alcanzando a la cuarta parte de los volúmenes puestos en juego; pero producir 100 m. a de oxígeno para conseguir, previa suma con el contenido en 206 m.' de aire, la combinación aproximada de 7,5 m.", nunca podría recomendarse de no existir circunstancias favorables, conexiones afortunadas entre industrias diversas y oportunidad en el momento científico que las cuestiones se planteen, motivos todos que coinciden en este caso, cambiando el cliché al superponerse los progresos. Al mismo tiempo que Linde y Claude perfeccionaban las ~-~ •.. máquinas de liquidar aire, consiguiendo separar por destilaci ~~~sli~-: sus componentes principales casi de modo perfecto, pas ~. r: ;.:,~ .~ . ~\' ,~'. ," ¡,u e- .-, ,,-< (1) Haber y Konig trabajando con aire enrarecido y exceso de' e- '; . " ~ no, consiguieron concentraciones de óxido nítrico próximas al 14p ~~ \.f . j; I;¿ pero en el terreno industrial, no es fácil llenar las exigencias de maiQ_., oJ. ~~ que tal método demanda. . ~~-~ --72 - la categoría de industrial un nuevo procedimiento electroquímico de fijar nitrógeno atmosférico, bajo la conocida forma de cianamida-cálcica. En la preparación de este producto, verdadero guano mineral o sintético, es primera materia el nitrógeno: y como la destilación fraccionada del aire líquido puede sumínístrarlo en mejores condiciones económicas J de pureza, que el resultante de fijar el oxígeno por procedimientos químicos, pareció indicada la sustitución; mas ¡qué podía hacerse del oxígeno que en tan grandes cantidades habría de producirse, operando sobre tonelajes considerables? He aquí las conexiones antes aludidas: si las dos industrias electroquímícas, cíanamídacálcica y ácido nítrico, se instalan próximas o en el mismo local, los dos gases procedentes del fraccionamiento del aire encuentran aplicación y del trabajo mancomunado de ambas industrias, resulta absorbido nitrógeno afmosférico en condiciones más ventajosas, que si cada una aspira a Tivir de su propia savia. Las dos industrias, pues, lejos de ser rivales y desarrollarse en constante competencia, dado lo fundamental de fin, deben establecer simbiosis por demandarlo así los intereses sociales y las humanas conveniencias. Mientras el procedimiento Birkeland-Eyde se modifica con tan provechosos resultados, nuevas tentativas originan el ensayo y establecimiento de grupos industriales donde, poniendo a cone tribución ingeniosas disposiciones, se pretende o consigue quemar nitrógeno atmosférico alcanzando rendimientos más elevados. Así, la BadiscM anilin und Soda fabrick, de Ludwigshafen, construyó en Christianssand-Noruega-, una gran fábrica utilizando los estudios de Brunck, completados por Schün bein y Hessberger. Constan los hornos, en su parte fundamental, de un largo tubo de hierro abierto por la parte superior que funciona como electrodo; el arco voltáico se establece, aproximando al fondo del tubo el otro electrodo, que es de cobre o hierro perfectamente aislado y provisto como el anterior de un mecanismo de refrigeración por medio de agua corriente. Si en estas condiciones se lanzl de la tangente, una movimiento helicoi, y eleva siguiendo y el óxido nítrico 2 por 100. El horno pu~ su interior se disp sostener intlamadc adquiere estabilide en el procedimien 1 rapidísimas. En la instalat una potencia d. 4:.500 voltios, se o con corrientes de la corriente gase La SalpettrBa época en patsch· en el empleo de gentes situados e tlación de aire, 1 de un matro de contienen 1,5 po Cada arco CI 24 alimentados 1 Procedimienl los electroquími< ción de óxido n gas del alumbra combusti6n expl nos, procediend agente que detA .:» r ~ <, -: limiento electroquí_ conocida forma de producto, verdadero 'Ia el nitrógeno: y ido puede suminisde pureza, que el nientos químicos, podía hacerse del 'ía de producirse, lui las conexiones micas, cianamida_ o en el mismo amiento del aire unado de ambas 'érico en condi- 'a a vivir de su le ser rivales y 10 fundamental 110 así los intelB modi.fica con ~inan el ensayo loniando a conmsigue quemar más elevados. LUdwigshafen, n fábrica utiliSchonbein y Ildamental, de Irior que funaproximando obre o hierro de un mecal. Si en estas .. -73condiciones se lanza por la parte inferior y según la dirección de la tangente, una corriente de aire, asciende por el tubo en movimien to helicoidal y de torbellino, la llama del arco se alarga y eleva siguiendo la masa gaseosa hasta llenar todo el tubo, y el óxido nítrico se produce en proporción que no baja del 2 por 100. El horno puede construirse de material refractario, si en su interior se dispone un hilo metálico en forma especial, para sostener inflamado continuamente el arco. En todo caso, éste adquiere estabilidad y constancia superiores a las que presenta en el procedimiento Birkeland, siempre sometido a vibraciones rapidísimas. En la instalación de prueba y con hornos dispuestos para una potencia de 600 a 1.000 H. P., con tensiones de 4.000 a 4.500 voltios, se obtuvieron arcos luminosos de 7m. de longitud con corrientes de aire de 1.100 m.' por hora. La intensidad de la corriente gaseosa, regula la extensión del arco. La Salpetersaure Industrie Geseüsctiaf't, instaló por la misma época en Patsch-Austria-el procedimiento Pauling, fundado en el empleo de potentes arcos de electrodos curvos y divergentes situados en el mismo plano vertical, que mediante insuflación de aire, permiten obtener llamas en forma de abanico, de un metro de longitud. Los gases a la salida de los hornos con tienen 1,5 por 100 de óxido nítrico. Cada arco consume unos 400 Kw., constando la fábrica de 24 alimentados por un salto de 15.000 H. P. Procedimientos de Hceusser yBender.-Más modernos que los electroquímicos, ambos tienen el mismo fundamento: formación de óxido nítrico a elevadas temperaturas. Hreüsser utiliza gas del alumbrado o procedente de hornos de cok, produciendo combustión explosiva; Bender, gases emanados de ciertos terrenos, procediendo por combustión progresiva. Como se ve, el agente que determina la reacción en estos procedimientos, no -74difiere del puesto en juego con la llama eléctrica; es el calor. Si la temperatura producida en la combustión es suficiente, nitrógeno y oxígeno se combinan en cantidad variable y proporcional al grado conseguido. De Saussure demostró a final del siglo XVIII (1), que en toda combustión completa verificada en presencia de nitrógeno, una pequeña parte de éste se transforma en compuesto oxigenado. Bunsen en sus brillantes trabajos de Eudiometría, confirmó repetidas veces las observaciones de De Saussure, llegando a efectuar determinaciones cuantitativas. Más tarde, y generalizado el uso de la bomba calorimétrica se ha visto que, si el oxígeno utilizado tiene nitrógeno o es nitrogenada la substancia sometida a combustión, aparece óxido nítrico en cantidad dosiñcable. La primera fábrica montada como ensayo bajo la dirección de Hreüsser, con subvención de la Deutsche Stickstoff Industrie Gesellschaft; funcionó en Nürernberg en el año 1910. Conseguía grado eficiente de temperatura, detonando gas del alumbrado con exceso de aire o con aire y un volumen de oxígeno igual a un tercio del de gas, teniendo la mezcla a presión no superior a cinco atmósferas y dentro de un régimen de tiempo entre las sucesivas detonaciones. Para evitar la descomposición del bióxido de nitrógeno durante el enfriamiento, se acelera éste expansíonando con brusquedad los gases, una vez conseguido el final del período de reacción. Los rendimientos que se consiguen operando con aire sólo o reforzado con oxígeno, pueden apreciarse en el siguiente resumen, que comprende resultados medios y da idea de la composición de la mezcla gaseosa: Gas del alumbrado. Aire ····· . Oxígeno . La expansión en un serpentín los vapores nitros forman los ácido de disolución di! El procedim definitiVll en \ gases combustib! cedentes de fábri de gas purificad nítrico, Y come en 1912 producÍl cúbicos de gas, ácido, que sobr Siguiendoe quemando b!\jo combustibles n 1909 ysiguier bondad de su amplitud para cedido provisio explotadora. U al que determ (1) Es el úni -varios años-e En las fábri, truír los refrig-el hornos Birkelal enfrian b&9ta26 viesan loscitad (2) Están COI pequeñas cantil 38 O al Concentración de vapores nitrosos evaGas del alumbrado. 3 .80m. ~ luada en a.c.··nítrico por m.' de gas, Aire... . .. . . . . . . . . . . 40,0 • \ a la salida, 9,80 gr. (1) Un hecho es digno de notarse: por la misma época Cavendish conoció la combinación de los gases del aire bajo la influencia de la chispa eléctrica. ¿Cómo pudieron pensar tan ilustres sabios, que transcurrido más de un siglo habían de encontrar fundamento en sus observaciones, industrias de tanto porvenir y provecho? ,), -~ I I -:» i( '7' ~ -: /' transformándole en (1), ,6 primero en Italia, aciones de Europa, iendo en 1914 profuerzas, hidráulicas e industria bastan te ntos para conservar lemandarlo así rela3 ñjacíón, de más ire susceptibles de n de determinados era determinar en la eas de calor y sequía, ¡ superfosfatos, praeidos, porque se retrola rarse para los efectos que resulta, con la , en nitratos que las ,scomplejo y varias en frío, con anhidrricianamida ([, H" La dicianamida es 'mperatura Superior que no fermenta y ), la cianamida callizadora de ciertos NH 2 NH 2' mico y nitratos, en .icianamida, -81En los trabajos que sirvieron de base para fundar la Scottisli Cyanid C.', exclusivamente dedicada a la preparación industrial de cianuros, reconocieron Franck y Caro la aptitud del carburo de bario para absorber nitrógeno por la influencia del calor, demostrándose tres años después que en la reacción se forma primero bario-cianamida, con indicios de cianuro y que el carburo de calcio se presta con ventajas a transformacion equivalente (1). La cantidad de nitrógeno fijado por este procedimiento indirecto, es superior a la conseguida en la formación de nitratos, si se toma para comparar, la unidad de energía empleada en la fabricación del carburo de calcio. Así, mientras un Kw-año puede combinar de 280 a 400 kg. de nitrógeno aftmosférico al estado de cianamida, el horno Birkeland no conduce a más de 111 a 134 kg. de nitrógeno nítrico. Descartado el rendimiento y la remuneración que representa disponiendo de hulla blanca en buena marcha, consideraciones de otra índole impusieron la difusión inmediata del procedimiento Franck-Caro: la necesidad de descongestionar las propias fábricas de carburo, muy numerosas y con potencia superior a las necesidades del mercado. El acetileno como agente de iluminación no triunfó sobre sus rivales, gas y electricidad, las aplicaciones quedaron limitadas y el consumo de carburo reducido en consecuencia. La preparación de cianamida cálcica es fácil. El carburo de calcio en conveniente estado de división, es introducido en tambores de tierra refractaria atravesados según el eje por cilindros de carbón, que llevados al rojo vivo por una fuerte corriente eléctrica, calientan la masa circundante hasta ponerla en condiciones de reaccionar. Si en este momento-conseguidos 1.000 ó 1.100 0 -se hace penetrar en el horno una corriente de nitrógeno, la absorción comienza en el acto y en virtud del (1) Un kg. puede absorber hasta 414,5 gr. de nitrógeno, o sea, aproxímadamente, el 95 por 100 del teórico. 6 -~2El nitrógeno al horno limpio de de carbón. Se ext micos (1) no ere pero la destilaciól blema de manera propio tiempo exp: instaladas en las ( 24.000 Tm. en r permitirá llegar fusión de estas f2 se logra, con no' en otro lugar, 1 desarrollo prepo la Agricultura, calor que se produce, toda la masa de carburo se calienta progresivamente y fija nitrógeno hasta la saturación (1). Descargados los hornos, se presenta la cianamida formando masas compactas que contienen exceso de cal procedente del carburo (2), y parte de éste que escapa a la acción del nitrógeno. Como el carburo comprometería la conservación del producto, aparte otros inconvenientes, resulta ventajoso un tratamiento por agua para eliminarlo: la materia seca y pulverizada, constituye la cianamida descarburada comercial (3). (1) Con carburo de calcio puro, la reacción no se verifica. El industrial es siempre impuro y las materias extrañas actúan de catalizadores. Para obtener calcio-cianamida, no es necesaria la preparación previa del carburo: basta pasar una corriente de nitrógeno por mezclas de cal viva y carbón vegetal, operando a 1200°. 2C + CaO + N 2 = CN 2 Ca + CO. L08 resultados varían, sin embargo, con el procedimiento seguido: en el directo=Bíemens-Kalske y Erlwein-se obtiene un producto bruto que sólo encierra 10a lf> por 100de nitrógeno; en cambio partiendo del carburo, se alcanzan riquezas del 20 al 22por 100. (2) Una muestra de cianamida analizada por Erlwein, dió el siguiente resultado: Cianamida cálcica pura.. 57 Cal................................. 21 Carbón... 14 Síl ice.. .. . .. ... ... . .. .. ... . . ... . .. .. 2,5 Óxido de hierro '. .. . ... ... 1 Carbonato cálcico, azufre, fósforo. . 1 Materias no dosificadas............ 3,5 100,0 Aeby expresa el análisis de otra muestra, en esta forma: Cianamida cálcica.......... 57,5 Cal................................. 19 Grafito .. ' " . .. 10,5 Óxidos de manganeso, hierro, etc... 7 Humedad, carburo.. .. . . .. . . . . .. . .. 5 Materias no dosificadas.. .. ... ... .. . 1 la acción del nitré ro cáloico: la fijac ratura-a 700 0 -q material obtenidc N e e e 11 posee las mia aplicaciones.agr Algunos tuVE por el fluoruro: prepa.rada con E drico que prcdt 108 aparatos Y E El carbonat empleando un ' 800 Y 900·, V sol alcalino, que 8 geno cálcico e juegan en 111011 11) Absorbi 100,0 (3) Una materia similar, es la llamada nit1'ógeno cálcico que desde 1906se prepara en Westeregel, cerca de Magdeburgo, por la Sociedad de abonos nitrogenados, siguiendo el procedimiento propuesto por Polzeniusz. Consiste en adicionar al carburo de calcio que ha de exponen. a. ~~~----iii'-~---'---~'--~--'----- --·--.. ··--_------IiiiiiiIiiiI~---...., carburo se calienta Iltnraci6n (1). ianamida formando cal procedente del a la acci6n del I conservaci6n del lIta ventajoso ua ~riaseca y pulveomercial (3). ·erifica.El industrial catalizadores .•• preparación previa por mezclas de cal nto seguido: en el roducto bruto que partiendo del ear- .11, dió el siguiente 7 1 ! 1,5 1 ·,5 ,O a forma: 5 5 :cico que desde la Sociedad de asto por Polzeíe exponerse & -:» í( '7' <. -: -83 - El nitrógeno que esta industria necesita, conviene llegue al horno limpio de oxígeno para evitar desgaste en los cilindros de carbón. Se extraía en un principio por procedimientos químicos (1) no exentos de dificultades en grandes producciones, pero la destilación fraccionada del aire líquido resolvió el problema de manera tan económica como elegante, permitiendo al propio tiempo expansiones notables en la producción. Las fábricas instaladas en las Cataratas del Niágara, con potencia para elaborar 24.000 Tm. en 1912, habrán terminado su transformación que permitirá llegar a las 200.000. Y si como es de suponer la fusión de estas fábricas con las electro químicas de ácido nítrico se logra, con notables ventajas para ambas, según consignamos en otro lugar, la industria fundada por Franck-Caro adquirirá desarrollo preponderante, y, aparte las aplicaciones directas a la Agricultura, puede ser la cianamida cálcica manantial de la acción del nitrógeno, 10por 100aproximadamente de su peso de cloruro cálcico: la fijación se efectúa en estas condiciones a más baja temperatura-a 700°-que en la fabricación ordinaria. La composición del material obtenido oscila alrededor de las siguientes cifras: Nitrógeno.. . . . .. .. . . . . . .. . . . . . . . . . .. 20 Calcio..... 45 Carbón '. 19,5 Cloro........ 6,5 Materias sin dosificar '. . . . . 9 100,0 Posee las mismas propiedades que la cianamida ordinaria, pero en las aplicaciones agrícolas no parece conveniente la presencia del cloro. Algunos investigadores intentaron reemplazar el cloruro de calcio por el fíuoruro: la materia resultante no es tan higroscópica como la preparada con el primero, mas las pequeñas cantidades de ácido fíuorhídrico que produce, perjudica al personal obrero y deteriora con rapidez los aparatos y envases destinados a contener el producto fabricado. El carbonato potásico se ha ensayado también como catalizador, empleando un 4 por 100del peso de carburo: la fijación se verifica entre 800 y 900·, Y sobre todo trabajando a presión. La presencia del material alcalíno, que aparece íntegro al final, avalora las propiedades del nitrógeno cálcico como abono, dado el papel que los compuestos potaaícos juegan en las prácticas agrícolas. (1) Absorbiendo el oxígeno del aire por cobre al rojo. ---'"-- j -84metatoídicos O metái y óxido. Boro, silici gozan de esta pro circunstancia de SI originados, aligeraI producto nitrogena Beck propuso, que directament~ I sizada o magneSla metal no se altera de agua descom ¡ analogías, llega al geno sobre gluci peso atómico del geno, pero la gh: producirse amon un coeficiente ( causa, el ingenil cés, le condujo: nio-que encieI en presencia dE Serpek uti' nitrógeno sobrl míen to es de po con la produc( respetables ci] por cientos, 1 de la demand: La reaccil como prod.u ctG a entrar en J amoníaco y sus derivados salinos. Además, no debe olvidarse, que una mayor demanda de nitrógeno nítrico por necesidades transitorias o permanentes, puede satisfacerse en buenas condiciones disponiendo de amoniaco, ya que de manera práctica se transforma en ácido nítrico, gracias al procedimiento biológico de Müntz y Lainé y al catalítico de Ostwald, que convirtió el bonito experimento de la lámpara filosófica-en otros tiempos mostrado por el profesor a sus alumnos como cosa curiosa y sin consecuencias-en gran operación industrial que irradia luz de progreso y beneficios incalculables (1). Procedimiento de Serpeck.-Es el primero ascendido a categoría de industrial entre los ideados a base de preparar nitruros (1) El fundamento de esta transformación, conocida en principio Quizás por los alquimistas y estudiada por Kuhlmann en mezclas de aire y amoniaco, Iué objeta de minuciosa investigación por parte del ilustre sabio alemán Ostwald, consiguiendo fijar las condiciones de trabajo con tanta fortuna, que el procedimiento fué adoptado por la Gesellschaft der Steinkohlenbergioerke Lothringen, produciendo al año más 2200Tm. de ácido nítrico con densidad 1,36-1,37. Después se montó en Bélgica una ínstaeión destinada a fabricar nitrato de amonio, oxidando una parte del amoniaco procedente de la cianamida. Observó Ostwald que, la proporción de nítrico aumenta si la esponja de platino utilizada como catalizador se calienta a 300°, y la mezcla gaseosa permanece poco tiempo en su contacto, para evitar la descomposición de los óxidos de nitrógeno formados. Se llega a este resultado, haciendo pasar los gases a velocidad suficiente para no prolongar el contacto más de l~O de segundo, por un tubo que la esponja de platino obtura en un espesor de 2 cm.: cumplido el requisito, la transformación del amoniaco en ácido nítrico es efectiva con un rendimiento medio del85 por 100. De hecho, como el ácido no es estable a la temperatura de reacción, se forma óxido nítrico, que pasa a peróxido con el exceso de oxígeno: el cambio pues, que antes se formulaba. NH s +202 = N03H+H20, debe escribirse 4 NH s +5 O 2 = 4 NO +6 H 2 0, y en consecuencia, al salir los gases del tubo de eatalización, se presenta el mismo problema que en las síntesis electroquímicas o por combustión, con las variantes impuestas en este caso por la mayor riqueza de nitrógeno oxidado. (1) (2) (3) no debe olvidarse, [co por necesidades se en buenas conle manera práctica ocedimiento bioI6ralá, que convirtió -en otros tiempos 10 cosa curiosa y íal que irradia luz !lScendido a catepreparar nitruro8 a en principio cuíI mezclas de aire y . parte del ilustre les de trabajo con la Gesellschaft der , más 2200 Tm. de Ó en Bél~ica una ndo una parte del enta si la esponja 100°,y la mezcla itar la descompo. a este resultado, 3roloogar el con. leplatino obtura mación del amo. lio del 85 por 100. de reacción, se ) de oxígeno: el en, se presenta or combustión, lueza de nitró. -1 I -:» 'r -, "-,' <. .> ." -85metaloídicos O metálicos, que el agua transforma en amoníaco y óxido. Boro, silicio, litio, magnesío, glucinio, aluminio, etc., gozan de esta propiedad, concurriendo además la favorable circunstancia de ser aptos para entrar en fábrica los óxidos originados, aligerando así las cargas que gravitan sobre el producto nitrogenado comercial. Beck propuso, dirigir nitrógeno sobre liga magnesio-estaño, que directamente obtenía por electrolísís de la carnalita magnesizada o magnesiada, empleando cátodo líquido de estaño: este metal no se altera, pero el magnesio forma nitruro que el vapor de agua descompone con facilidad (1). Matignon, recordando analogías, llega al nitruro de glucinio o berilio, dirigiendo nitrógeno sobre glucina en presencia del carbón: dado el escaso peso atómico del metal, resulta un producto muy rico en nitrógeno, pero la glucina es materia cara y si bien se regenera al producirse amoniaco (2), hay como en toda operación análoga un coeficiente de pérdida que no es posible evitar. Por esta causa, el ingenio del expresado y competentísimo químico francés, le condujo a utilizar el berilo-silicato de aluminio y glucínio-que encierra tres óxidos susceptibles de fijar nitrógeno en presencia del carbón. Serpek utiliza nitruro de aluminio, que obtiene dirigiendo nitrógeno sobre mezclas de alúmina y carbón (3). El procedimiento es de porvenir grandísimo por hallarse íntimamente ligado con la producción de aluminio, que si en el presente alcanza respetables cifras, no transcurrirán muchos años sin contarse por cientos, los miles de toneladas, a juzgar por la marcha de la demanda, siempre activa y creciente. La reacción del Dr. Serpeck, de Viena, puede ser utilizada como productora de amoniaco, regenerándose alúmina que vuelve a entrar en fábrica; o bien como medio para preparar alúmina (1) (2) (3) N2Mg-3+3H20 = 2NH3+3M~!0 N 2 GI 3+ 3B 2 0 = 2NH a +3GlO AIsOa + ile + Ni = N 2 AI 2+ 3eo -86- (1) Hidrato imperfecto de aluminio correspondiente a la fórmula AI 2 0sH,. con varias impurezas. (2) Matignon apov án dose en algunos datos experimentales y guiado por consideraciones físico-químicas. calculó los calores de formaoión de los nitruros de silicio y aluminio, encontráudolos respectivamente iguales a SOy 110cal." por molécula de nitrógeno combinado-2S,02 gr. Para el de magnesia había encontrado 1]9 cal.' y Güntz 111,2en el de calcio. Entre los diversos experimentos que pueden efectuarse para demostrar la combinación de nitrógeno y aluminio, poniendo al mismo tiempo de manifiesto la gran cantidad de calor desarrollado, es recomendable la siguien te manera de proceder, que permite trabajar con grandes y pequeñas masas: Una mezcla de aluminio en polvo con 3 ó 4 por 100 de negro de humo, que aumenta la porosidad, se introduce en nn crisol, disponiendo un tubo de carbón que llegue hasta el plano inferior. Se calienta el crisol sólo por el íor do y cuando la temperatura es suficiente, se envía por el tubo una corriente de nitrógeno: la reacción comienza y se propaga poco a poco de abajo arriba, haciéndose ostensible por la incandescencia del crisol que reveia en su interior temperatura de 2000·ó más. Después del enfriamiento, se encuentra una masa de cristales azulados, muy brillan· tes, de nítruro de aluminio. Operando con aire, el aluminio en masa se combina difícilmente: según Kohn-Abrest, a ,,10°, temperatura que llama singular, la fijación es nula a los 10minutos y en todo ChSO se inicia después. De 900 a noola absorción es rápida. La presencia de oxígeno es perjudicial y en su contacto, el nitruro sostenido al rojo, se transforma lentamente en óxido con desprendimiento de nitrógeno. Trabajando en atmósferas de nitrógeno puro, la temperatura óptima es de 900°. de nitrógeno, ha comprende que el También se consi¡ de aluminio (1); Serpeck utilizan di del hierro que la : El calor de de 375 a 380 e nitruro se calcu éste, se agregu tres moléculas ' a establecerse. en tonación ene: lejos de 200 CI energía extraña son de estabili raturas sin dese auxilio del cah de actuar Y st Según el marcha, pero r que hacen ya de gasto no ~ puede aprovec destinada a la extracción del metal, constituyendo el amoníaco, en este caso, producto secundario. El nitruro de aluminio tiene también empleo directo como abono nitrogenado en gran número de casos, ya que, bajo la influencia del agua y oxígeno del aire, se transforma en el suelo produciendo alúmina y nitratos. El nuevo método, de excepcional interés para Francia que posee ricos yacimientos de bauxita (1), fué adoptado después de vencer ciertas dificultades de carácter técnico, por la Sociedad francesa de Nitruros, hallándose proyectada la construcción de varias fábricas en 1913. Veamos las más importantes particularidades a él referentes: El nitruro de aluminio se forma directamente y con desprendimiento de calor (2), previa calefacción del metal en atmósfera (1) Constituy zado. cuyos do descomponen f( Otro proced actuar nitrógeI puro y prodUCE (2) El nitrur conduce la lile' paredes interi( puede servir e patibHidad ca medio; se ha. rapidez por el -:» 1(' '7' '~ -: /' [yendo el amoníaco, ).de aluminio tiene lo en gran número rua y oxígeno del llúmina y nitratos. ~para Francia que adoptado después :0, por la &ciedad laconstrucción de Irtantes particulalte ycon desprenetal en atmósfera IDte a la fórmula mentales y guiado lS de formaoión de 'ectivamente iguRldo-28,02 er. Para 2en elde calcio. laree para demosoal mismo tiempo s recomendable la on grandes y pee negro de bUIDO, poniendoun tubo mta el crisol sólo envía por el tubo e propaga poco a landescencia del nas, Después del 01, muy brillan. na difícilmente: ulo», la fijación . De 900a 11000 ndicial y en su ~menteen óxido rerasde nitróge- ••• -87de nitrógeno, hasta alcanzar temperatura apropiada; mas se comprende que el método directo, no es aplicable a la industria. También se consigue nitruro, actuando nitrógeno sobre carburo de aluminio (1); pero indudablemente la reacción ternaria de Serpeck utilizando bauxita como primera materia, sin preocuparse del hierro que la impurifica, es la más práctica. El calor de formación del sexquioxido de aluminio no baja de 375 a 380 cal." y como el liberado en la formación del nitruro se calcula en 110, aunque al calor suministrado por éste, se agreguen 74,4 cal.s que representa la formación de tres moléculas de óxido de carbono, la compensación no llega a establecerse. La reacción Serpeck en conjunto es, pues, de entonación energética negativa por coeficiente que no andará lejos de 200 cal.", y necesita para producirse intervención de energía extraña; pero como los cuerpos que en ella se expresan son de estabilidad reconocida y soportan elevadísimas temperaturas sin descomponerse (2), la transformación se cumple con auxilio del calor que, coloca a las substancias en condiciones de actuar y suministra la energía necesaria. Según el Dr. Serpeck, a 1500 0 la reacción se pone en marcha, pero no es práctica hasta los 1800· o más, temperaturas que hacen ya inevitable la calefacción eléctrica. El coeficiente de gasto no es tan elevado como pudiera suponerse, porque se puede aprovechar gran parte del calor de combustión del óxido (1) Constituye el método de Fichter que conduce a un nitruro cristalizado, cuyos dos tercios. actuando con el agua hirviendo a presión, se descomponen formando amoníaco. Otro procedimiento, ideado también por Fichter, consiste en hacer actuar nitrógeno sobre bronce de aluminio: el nitruro obtenido es muy puro y produce amoníaco con más facilidad. (2) El nitruro de aluminio resiste temperaturas de 2000· sin fundir y no conduce la eleetríctdad en esas eoudiclones. Se utiliza para revestir las paredes interiores de los propios hornos donde se fabrica, e igualmente puede servir en los destinados a otras industrias, siempre que haya compatibilidad con la marcha de las reacciones y naturaleza. química del medio; se ha dicho en su lugar que, al rojo, es alterado con bastante rapidez por el oxígeno . ~ -88de carbono-204,6 cal." para las tres moléculas originadas-; además, la reacción puede ser catalizada haciéndose práctica a temperaturas inferiores, operando en presencia de hidrógeno o hierro y mejor de ambos elementos actuando simultáneamente, que determinan acción aceleratriz superior a la suma de los dos efectos considerados por separado. Mezclas de alúmina y carbón calentadas a 1.500' durante una hora, en corriente de nitrógeno con algunas centésimas de hidrógeno, suministran productos con 12,85 por 100 de nitrógeno, como término medio; las mismas mezclas con pequeñas cantidades de hierro, excluido hidrógeno, pero conservadas las demás condiciones, fijan 7,7 por 100, en tanto que, superponiendo la acción activante de hierro e hidrógeno, se obtiene a la misma temperatura y en el mismo tiempo, una fijación de nitrógeno que asciende al 27,07 por 100. La bauxita es siempre Ierruginosa y por consiguiente, calentada con carbón y mejor en presencia del hidrógeno, ella misma proporciona el hierro catalizador. El nitruro de aluminio hervido con lejías de sosa de 20-21° B.e-D = 1,165-, es atacado con facilidad, produciendo torrentes de amoniaco e hidróxido de aluminio que pasa al estado de aluminato (1). Separando de éste la alúmina por contacto con pequeñas cantidades de la obtenida en anterior operación, queda de nuevo el alcalino líquido en el justo grado de riqueza para repetir el ataque sobre nueva porción de nitruro. Las impurezas ferruginosas de la bauxita, transformadas en hierro metálico en el momento de la nitruración, aparecen después del ataque por la lejía en estado de residuos densos, fáciles de separar: se obtiene así alúmina sin hierro, que puede tratarse deshidratada de antemano en los hornos eléctricos productores de aluminio, con un gasto igual aproximadamente, a la mitad del que originael del metal de la are Transformado el método Serpeck por cada una de de gastos antes al método en toda ) rables, y, al inter res garantías par de nitrógeno sub: destinadas asaste Montado el ) amoniaco, la des (1) y mejor (1) Entre losdisti transformándola en obtención de alumii midad, por reunir ción, Para que pned Serpeck, damos UO! Pulverizada la b en horno especial pE to férrico que la RCI ras que convierten I cáustica. El produci tamiz de 144 malla! sosa al41 por 100minada por vapor d snl tante diluida ha sosa-, se pasa por celulosa después, lle se sostiene en azita: cedente de operacio nato. Separada en f yor cantidad posibl dros rotativos recut menos de 1100°, ps sexquióxido de alm En operación bie superar al 98 por IO( 0,1 de óxido férrico , ~¡ : / ./ - '\ ( '-P <, /1 -89mlas originadas-; .aciéndose práctica ncia de hidrógeno I simultáneamen te, a la suma de los ;las de alúmina y !, en corriente de geno, suministran no término medio; le hierro, excluido licíones, fijan 7,7 .ción activante de temperatura y en asciende al 27,07 por consiguiente, 11 hidrógeno, ella del que origina el procedimiento Bayer, tan usado en la industria del metal de la arcilla (1). Transformado en sulfato el amoníaco producido siguiendo el método Serpeck, se obtienen más de dos toneladas de producto por cada una de aluminio, ventaja que, sumada a la reducción de gastos antes aludida, determinará la implantación del novísimo método en toda localidad donde concurran circunstancias favorables, y, al intensificarse la producción de aluminio con mayores garantías para el capital al efecto destinado, nuevo ingreso de nitrógeno substraido a la atmósfera, reforzará las existencias destinadas a sostener la fecundidad de las tierras laborables . Montado el procedimiento Serpeck sólo como productor de amoniaco, la descomposición del nitruro de aluminio es más Bjias de sosa de dad, produciendo nio que pasa al la alúmina por nida en anterior en el justo grado orcíón de nitruro. mnedas en hierro sparecen después s densos, fáciles le puede tratarse ríeos productores ente, a la mitad (1) Entre los distintos procedimientos conocidos para purificar banxíta, transformándola en sexquióxido que sume las condieiones exigidas en la obtención de aluminio, el ideado por Bayer Iné aceptado con rara unanímidad, por reunir ventajas manifiestas sobre los usados hasta su aparíción. Para que pueda compararse con el constituido a base de la reacción Serpeck, damos una idea de la marcha del tratamiento. Pulverizada la bauxíta hasta que pasa por tamiz de 6 mm., se calienta en horno especial para destruir materias orgánicas y deshidratar el hídrato férrico que la acompaña, procurando no alcanzar aquellas temperaturas que convierten la alúmina en materia refractaria a la acción de la sosa cáustica. El producto calcinado, se pulveriza más finamente y pasado por tamiz de 144 mallas por cm", se trata en caldera de hierro por lejía de sosa al41 por lOO-D=1,45-, bajo presión de cinco atmósferas determinada por vapor de agua, para formar aluminato soluble. La masa resultante diluida hasta conseguir densidad igual 1,23-20,5 por 100 de sosa+-, se pasa por filtros-prensas primero y por cajas dispuestas con celulosa después, llevando el líquido claro a cilindros de palastro, donde se sostiene en agitación con pequeña cantidad de hidrato alumíníco procedente de operaciones anteriores, para precipitar la alúmina del aluminato. Separada en filtros-prensas previa decantación y eliminada la mayor cantidad posible de agua por el aire comprimido, se calcina en cilindros rotativos recubiertos interiormente de magnesia, hasta alcanzar no menos de 1100°, para hacer imposible la hídratación espontánea del sexquióxido de aluminio. En operación bien conducida, la riqueza del producto obtenido ha de superar al 98por 100,ya que sólo se tolera hasta el 1 por 100 de agua; 0,1 de óxido férrico y 0,3 por 100de sílice. ~ -90sencilla y por consiguiente más económica, porque no importa obtener alúmina pura; debe por el contrario conservar las impurezas, que asumen parte de la acción catalizadora, base de la industrialización del método . •• * * HE DICHO G. André.-( G. André.e-C Berget.-Les R. Biedermai Effront.- Leí dusirie. H. Erdmann mán por A, Con J. Escard.-l des composé« nitl Glikin,-Bio, C. Granell.- Houllevigne. Kayser,-Mi Cossowicz.- Lohnis.-P1·/ meniale (traduce P. Mazé,-l!. vivanf. Molin-tri.--( del i taliuno por Eug, Prost.- Tobianski.- H. Vigneron Anales de la Boletín del}, Boletín de la ChemikerZei Cent» alblatt Gazzetta chir, Recue générc Reoue seienti Tales sou, descritas a grandes rasgos, las adquisiciones que en la vitalísima cuestión del nitrógeno han conseguido la Biología y la Química duran te 25 ó30 años de asídua labor: los resultados son sorprendentes y las consecuencias incalculables. Si los infinitamente pequeños acompañan al nitrógeno en todo su ciclo evolutivo y con la misma facilidad que lo fijan y transforman en materia viva, disocian y simplifican los más complicados edificios moleculares hasta reintegrarle al aire, la Química descubre sus aptitudes y funda sobre ellas industrias de abonos sintéticos, aceleradores de esa perpetua mutación que se cumple en los organismos vivientes. ¡Lástima inspiraban los alquimistas aferrados en su quimera de transformar en plata y oro los metales comunes, y al fin, eran metales! ¡Admiración produce la Química moderna, cambiando los gases del aire en montones de materias que el comercio trueca en plata y oro! No era quimera lo que perseguían, no: sólo intento prematuro por equivocado camino. Las prácticas secretas de aquellos tiempos llevaban el embrión de la sublime Ciencia química y nacida ésta, desde las cúspides a donde se remonta, contempla a plena luz el vasto horizonte de su dominio, eligiendo paciente y serena, no el sendero recto que rápido conduce al oculto precipicio, sino la más larga vereda del trabajo que honra al hombre. le eleva a Dios y conduce al triunfo. ~i ,