Las prácticas químicas

Tal como hoy la conocemos, la química es resultado de una multitud de herencias que, concretadas en oficios, influyeron en la vida cotidiana de todas las culturas. No deja de ser sorprendente que, entre los siglos XVIII y XIX, prácticas tan diferentes y antiguas como la del herrero y la metalurgia, el curandero y la farmacia, el alfarero y la cerámica, el panadero y la biotecnología hayan podido estar reunidas y terminar por fundirse en un campo común. Ese terreno que hoy conocemos como química es donde se estudia, se practica y se transmite cómo transformar las sustancias, en pequeñas y en muy grandes cantidades. Por ello, la química es una ciencia y también una tecnología, o ciencia pura y aplicada.

Hay diferentes maneras de interpretar las relaciones entre la ciencia y la tecnología. Una reconoce que son dos caras de la misma moneda, es decir, tecnociencia¹ (^{Gibbons 1994}; ^{Echeverría 2003}; ^{Nordmann et al. 2011}; ^{Chamizo 2013}). Otras asumen la diferencia entre ambas sosteniendo que la investigación científica puede ser básica y aplicada (^{Niiniluoto 1993}; ^{Roll-Hansen 2017}), o que en un eje de coordenadas un eje apela al conocimiento fundamental y el otro al uso del conocimiento, dando lugar a cuatro cuadrantes (^{Stokes 1997}).

Por otro lado, el historiador inglés J. Pickstone abordó la historia de la ciencia y la tecnología desde una aproximación epistemológica particular que caracterizó a través de cuatro formas de conocer (WoK, Ways of Knowing), vinculadas con cuatro formas de trabajar (WoW, Ways of Working). Conocer no es sólo una operación mental, es también un modo de hacer. Pickstone afirmó: "la historia de la ciencia y la tecnología no es una cuestión de sucesiones, o el reemplazo de un tipo de conocimiento por otro; más bien es una cuestión de acumulación compleja y de variedad simultánea, disputada a lo largo del tiempo" (^{2000 p. 9}).² Dividió las cuatro formas de conocer-trabajar en dos grupos. El primer grupo incluía sólo una forma de conocer-trabajar, "leer el mundo", es decir, la hermenéutica y la retórica relacionada con la religión y las verdades eternas. El segundo grupo por su parte consideraba tres formas de conocer: "la historia natural - los oficios"; "el análisis - la racionalización" y "la síntesis - invención". Esta última forma de conocer también la identifica con la tecnociencia.

El valor de los instrumentos en el desarrollo de las ciencias y las tecnologías está ya fuera de discusión.³ En su documentado texto sobre los instrumentos utilizados en las prácticas científicas Bud y Warner indicaron: "Los instrumentos científicos son fundamentales para la práctica de la ciencia. Con demasiada frecuencia esto se ha dado por sentado" (^{1998, p. IX}). Esto se hace notar debido a que la química, o mejor dicho su antecesora la alquimia, fue la primera práctica que dedicó un espacio aislado en el que reunió los instrumentos necesarios para llevar a cabo sus actividades.

La instalación básica requerida para la química práctica era una fuente de calor. En los laboratorios alquímicos, habría uno o más hornos, idealmente junto con un depósito de combustible, un suministro de agua, preferiblemente complementado con un fregadero, matraces, retortas y otros aparatos, y una variedad de reactivos químicos etiquetados. Como hemos indicado anteriormente, era habitual que los laboratorios alquímicos dispusieran de diferentes tipos de hornos, que proporcionaban grados de calor ascendentes, que iban quizás desde un fuego suave con baño de agua hasta un horno de reverbero. La destilación normalmente se llevaría a cabo a una temperatura intermedia, aunque, por supuesto, el concepto de temperatura realmente tuvo que esperar hasta el siglo XVIII (^{Crosland 2005, pp. 238-239}).

La intervención (^{Hacking 1983}), la experimentación y la creación, son centrales en las prácticas de la química (^{Llored 2013}) aunque no son exclusivas de esta disciplina. Actualmente se reconoce que las comunidades científicas y tecnológicas son comunidades de prácticas (^{Pickering 1995}; ^{Soler et al. 2014}), entendiendo por práctica la serie de actividades coordinadas y compartidas (procedimientos, propósitos, creencias) que se disciplinan mediante el cambio de normas o procedimientos "correctos" en una determinada comunidad, que es la que identifica y corrige los "errores" (^{Martínez y Huang 2015}). Así, una práctica tiene una estructura estable con capacidad de reproducirse a través de diferentes procesos de aprendizaje. Más aún, se han construido diferentes aproximaciones para caracterizar en su complejidad las prácticas experimentales, especialmente para explicar el descubrimiento y el progreso de las ciencias (^{Chang 2004}; ^{Rheinberger 2014}; ^{Tobin y Ambrosio 2016}).⁴ Finalmente una práctica específica da por sentado conocer otras prácticas diferentes y, más en general, una serie de presupuestos culturales que permiten distinguir una práctica de otra (^{Olivé 2008}).

Las prácticas de la química son generalmente diferentes de las prácticas de la física.⁵ Tienen su propio método: análisis y síntesis, muchas veces en una combinación dialéctica (^{Bachelard 1976}; ^{Kim 2014}; ^{Ruthenberg y Mets 2020}).

Desde el principio, el análisis de las sustancias, asociado permanentemente al concepto de pureza, ha sido una obsesión para los químicos (^{Bensaude-Vincent y Simon 2008}). Toda vez que las sustancias "naturales" no son puras, la separación de las partes que las constituyen, el aislamiento de lo que se quiere, ha sido una constante de las prácticas químicas, incluso desde que éstas eran alquímicas. Hoy queda claro que no hay tal cosa como sustancias puras. A lo que tenemos acceso directo es a una sustancia "predominante" mezclada en cantidades menores, o muy menores, con otras sustancias diferentes. La pureza depende de nuestra posibilidad técnica de identificar impurezas.⁶ Diferentes técnicas indican diferentes niveles de pureza. Por ello, generalmente, cuando se indica la pureza se menciona la técnica de análisis a través de la cual se ha reconocido.

Respecto a la síntesis, desde su origen milenario, a través de los oficios la principal forma en que los químicos hoy "saben" es "haciendo", y esta práctica química caracterizada por la acción siempre ha aumentado la complejidad del mundo. No hay sustancias nuevas, o artefactos, sin acción y sin diseño. No son sólo el resultado de una acción humana intencional, también tienen un significado incrustado en un contexto histórico específico. Los profesionales de la química (unos pocos millones de personas en todo el mundo) fundamentalmente fabrican sustancias nuevas. Las sustancias⁷ son la ontología de las prácticas químicas (^{van Brakel 2012}).⁸ A través de sus prácticas de síntesis, la cantidad de sustancias pasó de varios cientos en 1800 a más de 150 millones a principios del siglo XXI, la mayoría de las cuales se comercializan. Y cada día, y día tras día, se añaden más de 15 000 sustancias nuevas al mundo, lo cual plantea un importante problema ético (^{Schummer 2001}).

Las prácticas químicas utilizan principalmente modelos en lugar de teorías (^{Suckling 1978}; ^{Schummer 2010}). Porque en química, los modelos también son mediadores entre el mundo real y nosotros, lo que significa que funcionan no sólo como representaciones, sino también como medios de intervención. Porque diferentes modelos para el mismo campo de aplicación pueden coexistir y complementarse de manera útil, por ejemplo en la diversa y compleja cantidad de reacciones ácido-base actuales (^{Jensen 1980}). Porque los modelos también se utilizan en la química industrial y tecnológica (^{Suckling et al. 1978}). Todo lo anterior hay que situarlo en oposición a las teorías que se caracterizan principalmente como objetos conceptuales abstractos con una estructura lógica.

Las prácticas químicas son realistas. Es decir, como se asume con otras ciencias básicas, su tarea es cognitiva, lo que les permite explicar y comprender la realidad, asumiendo para ello la existencia de diversas entidades.⁹ Específicamente respecto a las entidades, el filósofo griego T. ^{Arabatzis (2008)} escoge el término "entidades ocultas" para eliminar las dificultades que presentan otras taxonomías, y decide considerar más de un criterio epistemológico para establecer su estatus ontológico, es decir, su existencia. Así, la primera característica de las "entidades ocultas" es que puedan ser manipuladas experimentalmente en el denominado realismo de las entidades. Una segunda característica es que sean objeto de un conjunto de prácticas desarrollado históricamente. Esto tiene que ver con su estabilidad social en el desarrollo histórico de determinada práctica, ya que se les puede asociar a una constelación de efectos capaces de ser explicados por esa única "entidad oculta". Más aún, la repetida determinación de las propiedades de una "entidad oculta", en diferentes entornos experimentales, es una razón importante a favor de su existencia, de su reconocimiento ontológico. Estrechamente relacionadas con las entidades físicas, las entidades químicas tienen una existencia autónoma (^{Lombardi 2015}, y ^{Lombardi y Labarca 2011}).

Las comunidades químicas asumen y defienden la realidad de sus entidades a pesar de que contrastadas con las comunidades físicas no siempre coinciden. Ambas comunidades tienen prácticas y ambiciones diferentes. A diferencia del ideal del universalismo y la búsqueda de una única verdad defendida por los físicos, las prácticas químicas asumen un tipo de conocimiento tácito (^{Polanyi 1966}), pragmático (^{Schummer 2010}) y plural (^{Ruthenberg y Mets 2020}) que comparten la mayoría de las ciencias de laboratorio experimentales. Una práctica no es mejor que otra, como tampoco la química se reduce a la física.

En 1929, P.A.M. Dirac enunció la famosa frase: "Las leyes físicas fundamentales, necesarias para la teoría matemática de una gran parte de la física y la totalidad de la química, se conocen completamente a partir de la mecánica cuántica." Muchos textos de física y química han eliminado una parte fundamental de ese enunciado en el que Dirac añadió: "la única dificultad [de derivar la química de la física] es que la aplicación exacta de las leyes de la mecánica cuántica da lugar a ecuaciones prácticamente imposibles de resolver" (¹⁹²⁹).

Casi medio siglo después, con las potentes computadoras omnipresentes, otro premio Nobel de física, como el mismo Dirac, precisó:

Es inútil tratar de resolver el problema de la química cuántica aplicando las leyes fundamentales de la mecánica cuántica [...] La explosión combinatoria es tan drástica y tan abrumadora que se pueden dar argumentos teóricos de que, no sólo ahora sino en el futuro, será imposible reducir el problema de la química cuántica a problemas de mecánica cuántica ordinaria. (^{Weinberg 1976, p. 28})

Si por ejemplo la mecánica cuántica se reconociera equivocada y se desechara lo que declaró Dirac en la primera parte de su frase, los químicos con sus propias prácticas científicas y tecnológicas seguirían sintetizando nuevas sustancias, en pequeñas o muy grandes cantidades, como ya lo hacían antes del surgimiento de la mecánica cuántica.

De revoluciones a transformaciones en las prácticas químicas

La creación de instituciones docentes y de investigación de nuevo tipo garantiza el estatuto y el reconocimiento social de la disciplina, permite la difusión de los conocimientos y la formación de un ejército de químicos [...] El que la química, dentro del proceso global de profesionalización de las ciencias que durante la primera mitad del siglo XIX afecta a todos los campos del saber, estuviera a menudo en la vanguardia, se debe también a que este proceso se alimentaba de una transformación "efectiva" y no solamente formal de las prácticas químicas.

(^{Bensaude-Vincent y Stengers 1997, p. 83})

T. Kuhn es, con S. Toulmin, uno de los iniciadores del giro historicista en la filosofía de las ciencias ocurrido durante la segunda mitad del siglo pasado. De acuerdo con Kuhn, el desarrollo de la ciencia no es un proceso acumulativo, sino más bien uno de ruptura y reconstrucción. A los periodos de ruptura los llamó "revoluciones científicas" y a los de reconstrucción "ciencia normal". Los de reconstrucción se organizan alrededor de lo que originalmente Toulmin llamó paradigma. El paradigma como un todo determina qué problemas se investigan, qué datos se consideran pertinentes y qué técnicas de investigación se utilizan: "el paradigma es un criterio para seleccionar problemas que, mientras se dé por sentado el paradigma, puede suponerse que tienen soluciones" (^{Kuhn 1971, p. 71}).

Cuando hay una revolución científica la comunidad cambia su paradigma, modificando las actividades relacionadas con la ciencia normal y de manera muy importante su enseñanza, ya que después de la revolución se escriben de nuevo los libros de texto¹⁰ que constituyen los vehículos pedagógicos para la consolidación de la ciencia normal.

En la posdata de la edición inglesa de 1970 de The Structure of Scientific Revolutions, Kuhn indicó que había fusionado dos connotaciones conceptualmente distintas de paradigmas: "ejemplares" y "matrices disciplinarias". Así, el término "ejemplar"¹¹ representa una colección de problemas resueltos para una comunidad histórica específica, que generalmente se encuentran en su literatura profesional y especialmente en sus libros de texto. Es más estrecho que el paradigma y evita algunas de las ambigüedades que este último había adquirido. Hacer explícito el papel de los instrumentos en la ciencia normal reduce la brecha entre la ciencia normal y la revolucionaria. A ello habría que sumarle en el caso de la química la consideración de su aspecto tecnológico e industrial, generalmente olvidado por Kuhn.¹²

Por tanto, las comunidades que asumen diferentes paradigmas encuentran importantes dificultades para comunicarse entre sí. Los paradigmas en competencia carecen de una medida común porque utilizan diferentes conceptos y métodos para abordar diferentes problemas; en la terminología de Kuhn, son inconmensurables. Al final de su carrera Kuhn reconsideró el concepto de inconmensurabilidad ubicándolo como fuente de la generación de subdiciplinas dentro de una misma práctica:

Primero, los episodios que una vez describí como revoluciones científicas están íntimamente asociados con los que he comparado aquí con la especiación. Es en este punto donde entra la desanalogía antes mencionada, ya que las revoluciones desplazan directamente algunos de los conceptos básicos en un campo a favor de otros, un elemento destructivo que no está tan directamente presente en la especiación biológica. Pero además del elemento destructivo en las revoluciones, también hay una reducción del enfoque. El modo de práctica permitido por los nuevos conceptos nunca cubre todo el campo del que se hizo responsable el anterior. Siempre queda un residuo (a veces muy grande) cuya búsqueda continúa como una especialidad cada vez más diferenciada. Aunque el proceso de proliferación es a menudo más complejo de lo que sugiere mi referencia a la especiación, normalmente hay más especialidades después de un cambio revolucionario que antes [...] El segundo componente del regreso a mi pasado es la especificación de lo que hace que estas especialidades distintas, lo que las mantiene separadas y deja el suelo entre ellas como un espacio aparentemente vacío. A eso la respuesta es la inconmensurabilidad, una creciente disparidad conceptual entre las herramientas desplegadas en las dos especialidades. (^{Kuhn 1992, pp. 19-20}).

Ya años antes S. Toulmin había indicado que hay momentos históricos en los que cambian las prácticas científicas sin abandonar necesariamente todas las teorías o tareas disciplinarias anteriores, particularmente las relacionadas con el uso de instrumentos:

Debemos enfrentar el hecho de que los cambios de paradigma nunca son tan completos como implica la definición completa; que los paradigmas rivales nunca equivalen realmente a visiones del mundo alternativas completas; y que las discontinuidades intelectuales en el nivel teórico de la ciencia ocultan continuidades subyacentes en un nivel metodológico más profundo. (^{1972, pp. 105-106}).

Esto sugiere que los cambios revolucionarios no son absolutos, siempre queda un proceder metodológico que se conserva.¹³ No se abandonan todos los conceptos anteriores, sino que se transforman desde adentro, cambiando las preguntas que se hacen y los criterios de respuestas aceptables, modificando así las prácticas químicas. Esto concuerda además con la idea del filósofo coreano H. ^{Chang (2011)} de que las épocas históricas están marcadas por objetos epistémicos,¹⁴ así como por personas, instituciones o modelos, que persisten con el cambio. Además, como las entidades (aquí ocultas) pueden incorporarse tanto desde la teoría como desde la práctica, es en los "ejemplares" donde se condensa gran parte del saber disciplinar en un determinado momento histórico. Y al hacerlo, la comunidad química estabiliza esas entidades ocultas. Es decir, una forma de reconocer un proceso de cambio es identificar el surgimiento de nuevas subdisciplinas y la incorporación de nuevas entidades ocultas.

El filósofo canadiense I. Hacking, uno de los más importantes defensores de las prácticas experimentales y estudioso profundo de la obra de Kuhn (^{Hacking 1985}), sostiene que el cambio en las ciencias es mucho menos abrupto¹⁵ que lo propuesto originalmente por Kuhn y coincide con un estilo de razonamiento particular. Estos cambios han sido identificados como revoluciones científicas tipo Hacking. Así:

Las revoluciones científicas tipo Hacking (HT) amalgaman preocupaciones puras y aplicadas. Transforman una amplia gama de prácticas científicas y son multidisciplinares, con la formación de nuevas instituciones que indican las nuevas direcciones. Sin embargo, estas "nuevas" instituciones pueden ser "viejas" que se han reestructurado [...] hay una sensación diferente en el mundo [...] las revoluciones científicas HT [...] hacen uso de un lenguaje característico para formular, corroborar, auto-autenticar y auto-estabilizar el estilo de razonamiento que ellas mismas introdujeron. (^{Schweber 2016, pp. 342-343}).

En esa línea de pensamiento, P. Galison primero (¹⁹⁹⁷) y posteriormente J. ^{Elwick (2012)} utilizaron la metáfora de las capas, como condición de posibilidad, para interpretar la dinámica entre continuidad y ruptura en el interior de las ciencias. Galison identificó la dificultad de compartir el mismo lenguaje entre las diferentes culturas que integran una disciplina a través de lo que denominó "zonas de intercambio".¹⁶

Una manera de reunir todo lo anterior es sustituir la palabra revolución por transformación. La transformación incorpora la novedad en la persistencia. Transformamos lo que ya está, lo que tenemos, y después de hacerlo siempre queda algo de lo que teníamos, un mínimo terreno común que en el caso de la química se refiere a su método: análisis y síntesis. Las transformaciones no son cambios absolutos. Después de una transformación se cambian las preguntas y los criterios para las respuestas aceptables; sus practicantes trabajan en campos separados. Después de una transformación se introducen diferentes "ejemplares" que incorporan nuevas entidades, que sus practicantes comparten, cambiando así la forma en que se practica la química. Además las transformaciones son acumulativas, cada una de ellas va agregando esas nuevas entidades al terreno común, lo que permite construir modelos más detallados sobre las reacciones químicas.

Aquí se entiende por transformación en las prácticas científicas de la química cuando hay:

En la doble cara de la química tecnocientífica, las transformaciones científicas van acompañadas por el surgimiento y/o consolidación de nuevas prácticas tecnológicas.

Las prácticas químicas a través de sus transformaciones

¿Qué tipo de ciencia es la química? Una posible respuesta a esta pregunta es: la química es una ciencia que se ocupa de las sustancias materiales y las transformaciones químicas de las sustancias [...] La química nunca fue una ciencia pura [...] tenía fronteras permeables con la farmacia, la minería y la metalurgia, la fabricación de colorantes, la cerámica, el vidrio, la pólvora y muchas otras industrias.

(^{Klein 2012, p. 7}).

La historia de la química se ha relatado de muchas maneras, particularmente después del texto fundacional de J.R. Partington, A History of Chemistry, publicado en 1964 (^{Ihde 1984}; Knigth 1992; ^{Bensaude-Vincent y Stengers 1997}; ^{Jensen 2003}). A continuación, y separándose de las anteriores, se ejemplifica la historia de la química a partir de su invención¹⁷ o construcción,¹⁸ seguida de las transformaciones de sus prácticas (académicas e industriales), indicando la aparición de nuevas subdisciplinas, la importancia de los instrumentos, y la consolidación de nuevas y acumulativas "entidades ocultas".

Diversas pruebas coinciden en que nuestros antepasados aprendieron a producir y controlar el fuego en África, Asia y Europa hace miles de años. El uso controlado del fuego proporcionó calor y luz, y con ello cambiaron su alimentación y sus actividades. Como indicó el antropólogo francés C. Lévi-Strauss: "Cocinar no sólo marca la transición de la naturaleza a la cultura, sino que a través de ello, y por medio de ello, se puede definir el estado humano con todos sus atributos." El uso controlado del fuego permitió que las propiedades físicas y químicas de los materiales fueran manipuladas para la producción de cerámica y metales. El tratamiento térmico exige un conocimiento sofisticado del fuego y una capacidad cognitiva elevada, lo que permite suponer la aparición posterior del pensamiento simbólico y ético.

En la antigua Alejandría, primer núcleo urbano en el que surgió la alquimia (^{Priesner y Figala 2001}), se unieron el pensamiento griego con los saberes prácticos egipcios. Los alquimistas, como los magos y curanderos, y a diferencia de los sacerdotes, intervenían en el mundo, y en eso se asemejaron y fueron simiente de los químicos actuales. Podemos identificar su actuación con la primera y segunda forma de conocer-trabajar de Pickstone. Muchos años después del inicio de la alquimia en Alejandría, donde se construyeron los primeros alambiques, este instrumento se perfeccionó, y en lo que hoy son Iraq e Irán se prepararon medicinas y surgieron las primeras farmacias. Las bebidas con alcohol fueron destiladas. En el siglo XI e.c. se publicaron en China, nación poseedora también de una antigua tradición alquímica, más tecnológica que la mediterránea (^{Li 1948}), las primeras recetas para producir pólvora.

En particular, a partir de la Edad Media europea, la preparación de medicamentos, la fabricación de jabones, pigmentos, vidrio, materiales cerámicos, explosivos y la extracción de metales fueron actividades prácticas, alejadas de la reflexión filosófica y realizadas alrededor de mercados y en lugares públicos (^{Klein y Spary 2010}). En los laboratorios alquímicos los aparatos y los "reactivos" allí utilizados eran productos artesanales, construidos y preparados localmente. Respecto a los venenos, conocidos por la mayoría de las sociedades humanas desde la más remota antigüedad, destaca sobremanera la frase del médico y alquimista Paracelso, quien indicó a principios del siglo XVI: "todas las sustancias son venenosas. La dosis correcta diferencia el remedio del veneno."

Entre la alquimia y lo que hoy conocemos como química hubo un periodo de transición conocido como protoquímica (1661-1718). En sus aspectos teóricos puede caracterizarse por la construcción de al menos tres modelos capaces de explicar lo que hoy conocemos como química: el modelo mecanicista de partículas desarrollado por R. Boyle; el modelo composicional, que consideraba que las reacciones químicas, en particular las de combustión, se realizaban a partir de la presencia de una sustancia llamada flogisto en todo lo que la contenía, desarrollado por G.E. Stahl; y el modelo de afinidades que recogía la experiencia empírica por la que algunas sustancias eran más propensas a combinarse entre sí, desarrollado por E.F. Geoffroy. El valor del trabajo experimental rescatado en Inglaterra por la controversia que sostuvo R. Boyle con T. Hobbes (^{Shapin y Schaffer 2011}) ayudó a gestar en esos años, en Londres, la primera sociedad científica de la historia. Todavía en este periodo de transición las incipientes

prácticas de la química universitaria/científica eran muy parecidas a las prácticas de los artesanos que desarrollaban actividades relacionadas con la química. Hubo fuertes relaciones prácticas entre los diferentes oficios químicos y la disciplina de química, pero no un intenso intercambio teórico. Cada oficio tenía sus propios conceptos y "teorías". (^{Homburg 2009, p. 59}).

En 1732, en Europa, la química surgió como ciencia independiente, con sólidas prácticas compartidas: didácticas, industriales y de laboratorio. Desde entonces, ha sufrido cuatro grandes transformaciones, caracterizadas por la apropiación de nuevos objetos epistémicos o "entidades ocultas" que siguen utilizándose, y por el surgimiento de nuevas subdisciplinas como la química orgánica, la físicoquímica, la química instrumental y la química organometálica, entre otras.

En su libro The Chemical Revolution publicado originalmente en 1952, años antes de que Kuhn hiciera lo propio con su Estructura de las revoluciones científicas, sus autores cuestionan la imagen generalizada de la llamada Revolución Industrial, construida sin considerar la química.

La evolución de la industria química debe ser considerada como una importante concomitancia de la Revolución Industrial, pero en una mayor medida para lo que sería la invención mecánica de la época acerca de la cual nuestro libro trata. Una evaluación satisfactoria del nexo tecnológico de la fabricación química durante el mismo periodo presupone una comprensión íntima de la naturaleza de los procesos técnicos involucrados [...] Nuestro punto de partida es aproximadamente 1750: el momento en el que la gran masa de los materiales que se manipulaban obligó a una parada, aproximadamente en 1830. (^{Clow y Clow 1992, pp. XVII-XIX})

En el periodo mencionado la producción industrial de ácido sulfúrico mediante el proceso de las cámaras de plomo fue patentada por J. Roebuck y S. Garbett. El aceite de vitriolo, conocido hoy como ácido sulfúrico, se convirtió en un producto químico muy importante, y su producción nacional se utilizó posteriormente como un buen indicador de la fuerza industrial de cada país. Además, N. LeBlanc patentó el método para la producción a gran escala de carbonato de sodio, utilizando ácido sulfúrico y cloruro de sodio entre otros reactivos. El carbonato de sodio se utilizó principalmente en la fabricación de jabones, vidrio y papel. La producción de cientos de toneladas de las sustancias patentadas al año significó el comienzo de la química industrial, y con ella la búsqueda de soluciones para remediar su impacto en el medio ambiente.

Además de su impetuosa manifestación industrial, la química como hoy la conocemos¹⁹ es el resultado del trabajo de un grupo de individuos que terminaron compartiendo prácticas experimentales, lenguaje, modelos y una entidad característica: el átomo (^{McEvoy 2010}; ^{Chalmers 2009}). Se puede identificar su inicio cuando el holandés H. Boerhaave publicó el libro Elementa Chemiae,²⁰ en 1732, y con ello consolidó, por primera vez, la enseñanza de la química en la Universidad de Leiden. Como ya se ha indicado, antes de la invención o construcción de la química, ésta consistía en una serie de prácticas artesanales cuyos practicantes seguían recetas (que era lo que publicaban) con muy limitado, si lo tenían, contenido teórico.²¹

Sin embargo, el mayor impacto de la química didáctica fue su capacidad para transmitir el conocimiento químico más allá del círculo de los químicos artesanales. Los mismos principios pedagógicos que hicieron que la química didáctica fuera atractiva para los químicos novatos consiguieron hacerla accesible a los no químicos. A mediados del siglo XVII, la audiencia de la química didáctica se había expandido para incluir médicos, filósofos naturales, escritores, artistas, mecánicos y sabios caballeros. (Powers 2016, p. 43).

Desde luego no se enseñaba química en las universidades²² y menos en un laboratorio específicamente dedicado para ello. Con Boerhaave la química se volvió una actividad académica respetable y transmisible a través de libros de texto. Uno de los lectores de Elementa Chemiae, médico como Boerhaave, fue el escocés J. Black quien perfeccionó la balanza analítica, estudió el calor y aisló, en 1754, el dióxido de carbono a partir del carbonato de magnesio en la que pudo reconocerse como la primera reacción química cuantitativa. Con ello el aire, uno de los cuatro elementos presocráticos, dejó de considerarse elemental. En 1766, el inglés H. Cavendish perfeccionó la cuba hidroneumática y aisló el hidrógeno, un gas (palabra acuñada por el flamenco alumno de Paracelso, J.P. van Helmont, para referirse al caos) no presente en el aire natural. A. Lavoisier²³ enfrentó la explicación, entonces prevaleciente, de la combustión a partir del flogisto,²⁴ reconociendo que allí donde éste se perdía se agregaba un nuevo gas que llamó oxígeno. A pesar de que muchas de las actividades experimentales poco cambiaron, la incorporación de instrumentos utilizados ampliamente por Lavoisier, como la balanza y el calorímetro, su enunciación de la ley de conservación de la materia, acompañada del empeño en establecer un nuevo lenguaje para la química (^{Crosland 1978}) y su propuesta de poco más de una treintena de elementos, marcaron el inicio de una nueva época. Tal como indicó el historiador escocés J. McEvoy:

Si bien generaciones de historiadores de la química se han unido en la creencia de que el nacimiento de la química moderna implicó una ruptura fundamental con la teoría y las prácticas químicas anteriores, no lograron llegar a ningún consenso sobre la identidad de la descendencia y la naturaleza de su gestación. Este acto de parto, que dio lugar a la química moderna, ¿dependió de un descubrimiento experimental, de una intuición teórica, de una reforma metodológica, de una reorientación epistemológica o de una purificación ontológica? ¿O implicó la llegada de la razón a un rincón arcano del conocimiento experimental, o simplemente la maquinación de las fuerzas sociológicas locales? (^{2010, p. 1}).

A través de la integración de prácticas experimentales robustas, utilizando instrumentos comunes, adoptando objetos epistémicos o "entidades ocultas" estables, es decir, a partir de "ejemplares" presentes en los nuevos libros de texto,²⁵ es posible construir una respuesta. Todo ello fue acompañado, en el caso de la química, de un inequívoco desarrollo industrial basado en patentes. Se incorporó en el vocabulario de las prácticas químicas la palabra responsabilité/responsibility. Poco a poco, a la par que muchas de las ideas y formas de ver el mundo, fue adueñándose de las sociedades europeas la convicción de que debíamos asumir, sin excusa ni remedio posible, nuestros propios horrores como algo de lo que debemos dar cuenta. Desde entonces, lentamente, las prácticas químicas lo empezaron a advertir (^{Schummer 2021}).

La invención de A. Volta de la pila eléctrica fue seguida de una multitud de experimentos en los que diversos investigadores pasaban electricidad por diversidad de objetos y sustancias. Destacan los ingleses H. Davy, W. Nicholson y A. Carlisle; el primero, por el aislamiento de diversos elementos (entre ellos, Na, Mg, Ca, Sr) y los otros dos, por la electrólisis del agua.²⁶ Fue importante el nacimiento de la electroquímica, pero lo que marcó de manera fundamental la consolidación de la química como disciplina independiente fue la propuesta de J. Dalton de la estructura atómica²⁷ de las sustancias.

"Como observó Thomas S. Kuhn, el atomismo químico requería 'una creencia en la resistencia de los elementos en sus compuestos' y el reconocimiento del 'análisis y la síntesis como herramientas fundamentales del practicante de la química' " (^{Kim 2014, p. 118}). En 1818 la naturaleza atómica de las sustancias fue respaldada, extendida y parcialmente consolidada por el químico sueco J.J. Berzelius (^{Jorpes 1966}), experimentador extraordinario que reunió la mayor cantidad de pesos atómicos (y moleculares, a pesar de que en aquel momento había una importante confusión entre átomos y moléculas) que se tenía en ese tiempo. Berzelius descubrió varios elementos, impulsó el modelo electroquímico²⁸ del enlace y la nomenclatura de los elementos que usamos en la actualidad. A partir de aquel momento la química fue reconocida en Europa como una disciplina científica, cuantitativa e independiente, con los átomos como su entidad distintiva.²⁹ A finales del siglo XVIII y a principios del XIX se publicaron libros y revistas dedicados a la química, anunciando algunos de los contenidos de los cursos que se imparten actualmente. La nomenclatura química, el principio de conservación de la materia, la electroquímica y el modelo atómico de las sustancias ocuparon un lugar en las bibliotecas. También aparecieron sociedades "informales" de química, generalmente de corta vida, integradas por practicantes o por expertos provenientes de otras profesiones, dos en Escocia en 1785 y 1786, otra en Filadelfia tres años después, una más en Londres al final del siglo. Se puede identificar en este periodo la segunda y tercera forma de conocer-trabajar de Pickstone.

Las prácticas experimentales de la química, robustas, estabilizadas y compartidas, ocuparon un lugar propio.

A finales del siglo XVIII, la química se convirtió en una profesión totalmente reconocible, distinta de la del alquimista, metalúrgico, médico o farmacéutico tradicional. Aunque todavía no era posible obtener un título universitario explícito en química, y la medicina y la farmacia continuaron siendo las rutas dominantes en el campo, quienes lo tomaron como un curso de servicio en las escuelas de medicina y academias de minería a menudo tenían un sentido explícito de su propia especialización. (^{Jensen 2003, pp. 65-66}).

Con la separación entre átomos y moléculas, y la identificación de estas últimas como la entidad química por excelencia (una vez que están compuestas por átomos enlazados), el surgimiento de la química orgánica como una subdisciplina con prácticas propias y el crecimiento extraordinario de la industria química sostenida en una estrecha relación entre la investigación "pura" y la "aplicada", se llevó a cabo la primera transformación de la química, identificada por otros historiadores como la "Revolución silenciosa": "Uso este término aquí ('Revolución silenciosa') para significar una serie de cambios durante la década de 1850 que se centraron tanto en las reformas de los pesos atómicos y las fórmulas moleculares, como en la subdisciplina de la química orgánica" (^{Rocke 1993, p. 90}).

La síntesis de la urea, realizada por F. Wõhler en 1828, marca el inicio de esta transformación, acompañada posteriormente por el modelo de los tipos de C.F. Gerhardt (que a diferencia del electroquímico permitía explicar las reacciones entre los diferentes compuestos del carbono), y la distinción entre átomos y moléculas, convocaron a la comunidad de practicantes de la química a reunirse en Karlsruhe en septiembre de 1860, en el Primer Congreso Internacional de Químicos. El encuentro fue citado por algunas personalidades de renombre de la época que anhelaban reformar y potenciar el lenguaje de la química. El propósito no se logró,³⁰ pero después de la reunión algunos participantes compartieron diferentes "ejemplares" que se materializaron en libros de texto. Además, dos de esos "ejemplares" estaban relacionados con instrumentos analíticos: el kaliapparat, desarrollado por J. Liebig para la determinación de las fórmulas mínimas de las sustancias orgánicas, y el polarímetro, utilizado por L. Pasteur³¹ para caracterizar la actividad óptica hasta entonces únicamente identificada en isómeros moleculares orgánicos. Se desarrollaron diferentes modelos para explicar nuevas reacciones y nuevas propiedades químicas como la aromaticidad o la valencia.

D.I. Mendeleev, otro asistente a Karlsruhe, utilizando el modelo de valencia y pesos atómicos, construyó su famosa tabla periódica.³² Por su parte, M. Berthelot enunció su también famosa frase, "la química crea su objeto". Ese objeto es la sustancia química creada a través de las reacciones de síntesis. Mientras tanto, los avances industriales, a partir del descubrimiento del colorante malva por W.H. Perkin, se aceleraban particularmente en Alemania. Por otra parte, en Inglaterra se publicó la Alkali Act para frenar las descargas del ácido clorhídrico en la atmósfera y en Basilea se promulgó la ley de fabricación de anilina que, ante la contaminación de las fuentes de agua de la ciudad, reglamentaba su producción. La responsabilidad empezaba a concretarse.

El modelo universitario alemán, que relacionaba estrechamente la investigación "pura" con la "aplicada", fue copiado por otros países de Europa (^{Meyer-Thurow 1982}). Se producía todo lo que podía ser sintetizado y comercializado. En Suecia, A. Nobel inventó la dinamita cuyas controladas explosiones cambiaron la faz de la Tierra.

Como lo indicó Pickstone:

La tecnociencia es una forma de saber y una forma de hacer [...] La tecnociencia sintética aparece cuando académicos e industriales trabajan en sistemas modelo que son filosófica y comercialmente interesantes, y cuando se desarrollan experimentos/invenciones sintéticos en redes de universidades, instituciones de investigación y laboratorios de investigación industrial. (^{2000, pp.163-164}).

En 187 , el químico holandés J.H. Vant't Hoff y el francés J. Le Bel explicaron la isomería óptica de las moléculas, a partir de la asimetría del átomo de carbono en dichas moléculas orgánicas.³³ Así, al finalizar la primera transformación química se reconoció a las moléculas como un conglomerado espacial atómico específico con propiedades particulares y el final del químico amateur, para dar paso al profesional.

Hacia finales del siglo XIX, las sociedades europeas primero, posteriormente las del resto del mundo, fueron inundadas con nuevos colorantes, materiales y medicamentos provenientes de las poderosas industrias químicas alemanas (^{Meyer-Thurow 1982}; ^{Aftalion 2001}). En Alemania el número de universidades con institutos y departamentos de química, con sus respectivos profesores, investigadores y alumnos, creció de manera considerable. La química "se convirtió en la ciencia más prominente en el siglo XIX y en el prototipo de una 'profesión científica' al servicio de la medicina, la industria y la agricultura, y académicamente independiente de ellas" (^{Pickstone 2000, p. 127}).

Es posible interpretar el resto de la historia de la química a través de otras tres transformaciones, como se muestra en la siguiente tabla.

Conclusión

A partir de prácticas artesanales milenarias basadas en el análisis y la síntesis, la química se consolidó como disciplina universitaria independiente utilizando prácticas industriales bajo patente, entre 1732 y 1818. Su entidad característica fue el átomo, que desde entonces forma parte de los diferentes "ejemplares" presentes en sus libros de texto. Posteriormente, la química, agregó y acumuló diversas y nuevas entidades a sus prácticas, lo que permitió una continuidad ontológica. Desde entonces han tenido lugar cuatro transformaciones identificadas por la forma de conocer-trabajar denominada tecnociencia.