Justus Freiherr von Liebig [a] (12 de mayo de 1803 - 20 de abril de 1873) [2] fue un científico alemán que hizo importantes contribuciones a la teoría, la práctica y la pedagogía de la química, así como a la química agrícola y biológica ; se le considera uno de los principales fundadores de la química orgánica . [3] Como profesor de la Universidad de Giessen , ideó el método de enseñanza moderno orientado al laboratorio y, por tales innovaciones, se le considera uno de los profesores de química más destacados de todos los tiempos. [4] Se le ha descrito como el "padre de la industria de los fertilizantes " por su énfasis en el nitrógeno y los minerales como nutrientes esenciales para las plantas , y su popularización de la ley del mínimo , que establece que el crecimiento de las plantas está limitado por el recurso nutritivo más escaso, en lugar de la cantidad total de recursos disponibles. [5] También desarrolló un proceso de fabricación de extractos de carne de vacuno , [6] y con su consentimiento se fundó una empresa, llamada Liebig Extract of Meat Company , para explotar el concepto; Más tarde introdujo el cubo de caldo de carne de la marca Oxo . Popularizó un invento anterior para condensar vapores, que llegó a conocerse como condensador Liebig . [7]
Justus Liebig nació en Darmstadt en la familia de clase media de Johann Georg Liebig y Maria Caroline Möser a principios de mayo de 1803. [8] : 1–3 Su padre era un comerciante de sal seca y ferretería que componía y vendía pinturas, barnices y pigmentos , que desarrollaba en su propio taller. [8] : 1 Desde la infancia, Justus estuvo fascinado por la química .
A los 13 años, Liebig sobrevivió al año sin verano , cuando la mayoría de los cultivos alimentarios del hemisferio norte fueron destruidos por un invierno volcánico . [9] Alemania fue una de las naciones más afectadas por la hambruna mundial que siguió, y se dice que la experiencia dio forma al trabajo posterior de Liebig. Debido en parte a las innovaciones de Liebig en fertilizantes y agricultura, la hambruna de 1816 llegó a ser conocida como "la última gran crisis de subsistencia en el mundo occidental". [10]
Liebig asistió a la escuela secundaria en el Ludwig-Georgs-Gymnasium en Darmstadt, desde los 8 a los 14 años. [8] : 5–7 Se fue sin un certificado de finalización, fue aprendiz durante varios meses del boticario Gottfried Pirsch (1792-1870) en Heppenheim antes de regresar a casa, posiblemente porque su padre no podía pagar sus obligaciones de servidumbre (un contrato legal que refleja o cubre una deuda u obligación de compra). Trabajó con su padre durante los siguientes dos años, [8] : 7–8 luego asistió a la Universidad de Bonn , donde estudió con Karl Wilhelm Gottlob Kastner , socio comercial de su padre. Cuando Kastner se mudó a la Universidad de Erlangen , Liebig lo siguió. [8] : 13
Liebig abandonó Erlangen en marzo de 1822, en parte debido a su participación en el radical Korps Rhenania (una organización estudiantil nacionalista), pero también debido a sus esperanzas de realizar estudios químicos más avanzados. Las circunstancias se ven empañadas por un posible escándalo. [8] : 19–28 Algunos estudiosos sostienen que huyó a París debido a su participación en grupos estudiantiles radicales. A finales de octubre de 1822, Liebig fue a París para estudiar con una beca obtenida para él por Kastner del gobierno de Hesse . Trabajó en el laboratorio privado de Joseph Louis Gay-Lussac y también se hizo amigo de Alexander von Humboldt y Georges Cuvier (1769-1832). El doctorado de Liebig en Erlangen le fue otorgado el 23 de junio de 1823, un tiempo considerable después de su partida, como resultado de la intervención de Kastner en su nombre. Kastner abogó por que se renunciara al requisito de una disertación y se le otorgara el título en ausencia . [8] : 33–34
Liebig abandonó París para regresar a Darmstadt en abril de 1824. El 26 de mayo de 1824, a la edad de 21 años y por recomendación de Humboldt, Liebig se convirtió en profesor extraordinario en la Universidad de Giessen . [8] : 35 El nombramiento de Liebig fue parte de un intento de modernizar la Universidad de Giessen y atraer a más estudiantes. Recibió un pequeño estipendio, sin financiación de laboratorio ni acceso a instalaciones. [8] : 38–41
Su situación se complicó por la presencia de profesores ya existentes: el profesor Wilhelm Zimmermann (1780-1825) enseñaba química general como parte de la facultad de filosofía, dejando la química médica y la farmacia al profesor Philipp Vogt en la facultad de medicina. Vogt estaba dispuesto a apoyar una reorganización en la que la farmacia fuera enseñada por Liebig y pasara a ser responsabilidad de la facultad de artes, en lugar de la facultad de medicina. Zimmermann se encontró compitiendo sin éxito con Liebig por los estudiantes y sus honorarios por las clases. Se negó a permitir que Liebig usara el espacio y el equipo existentes y finalmente se suicidó el 19 de julio de 1825. Las muertes de Zimmermann y del profesor Blumhof, que enseñaba tecnología y minería, abrieron el camino para que Liebig solicitara una cátedra de tiempo completo. Liebig fue designado para la cátedra Ordentlicher en química el 7 de diciembre de 1825, recibiendo un salario considerablemente mayor y una asignación de laboratorio. [8] : 38–41
Liebig se casó con Henriette "Jettchen" Moldenhauer (1807-1881), hija de un funcionario estatal, en mayo de 1826. Tuvieron cinco hijos: Georg (1827-1903), Agnes (1828-1862), Hermann (1831-1894), Johanna (1836-1925) y Marie (1845-1920). Aunque Liebig era luterano y Jettchen católico, sus diferencias religiosas parecen haberse resuelto de manera amistosa al educar a sus hijos en la fe luterana y a sus hijas como católicas. [8] : 44
Liebig y varios asociados propusieron crear un instituto de farmacia y manufactura dentro de la universidad. [8] : 42 Sin embargo, el Senado rechazó rotundamente su idea, afirmando que la formación de "boticarios, fabricantes de jabón, cerveceros, tintoreros y destiladores de vinagre" no era tarea de la universidad. [8] : 43 A partir del 17 de diciembre de 1825, dictaminaron que cualquier institución de ese tipo tendría que ser una empresa privada. Esta decisión funcionó a favor de Liebig. Como empresa independiente, podía ignorar las reglas de la universidad y aceptar estudiantes matriculados y no matriculados. [8] : 42–43 El instituto de Liebig fue ampliamente publicitado en revistas farmacéuticas y abrió en 1826. [8] : 44–45 Sus clases de química práctica y procedimientos de laboratorio para análisis químico se impartían además de los cursos formales de Liebig en la universidad.
Entre 1825 y 1835, el laboratorio estuvo ubicado en la sala de guardia de un cuartel en desuso en las afueras de la ciudad. El espacio principal del laboratorio tenía unos 38 m2 ( 410 pies cuadrados) de tamaño e incluía una pequeña sala de conferencias, un armario de almacenamiento y una sala principal con hornos y mesas de trabajo. Una columnata abierta en el exterior podía usarse para reacciones peligrosas. Liebig podía trabajar allí con ocho o nueve estudiantes a la vez. Vivía en un apartamento estrecho con su esposa e hijos en el piso de arriba. [8] : 47
Liebig fue uno de los primeros químicos en organizar un laboratorio en su forma actual, involucrando a los estudiantes en investigaciones empíricas a gran escala mediante una combinación de investigación y enseñanza. [11] Sus métodos de análisis orgánico le permitieron dirigir el trabajo analítico de muchos estudiantes de posgrado. Los estudiantes de Liebig provenían de muchos de los estados alemanes, así como de Gran Bretaña y Estados Unidos. Ayudaron a crear una reputación internacional para su Doktorvater. Su laboratorio se hizo famoso como una institución modelo para la enseñanza de la química práctica. [8] : 47 También fue importante por su énfasis en la aplicación de los descubrimientos en la investigación fundamental al desarrollo de procesos y productos químicos específicos. [12]
En 1833, Liebig convenció al canciller Justin von Linde para que incluyera el instituto dentro de la universidad. [8] : 47 En 1839, obtuvo fondos gubernamentales para construir un auditorio y dos laboratorios separados diseñados por el arquitecto Paul Hofmann. El nuevo laboratorio de química contaba con innovadoras vitrinas de humos y chimeneas de ventilación. [8] : 58 En 1852, cuando dejó Giessen para ir a Múnich, más de 700 estudiantes de química y farmacia habían estudiado con Liebig. [8] : 57
Un desafío significativo al que se enfrentaron los químicos orgánicos del siglo XIX fue la falta de instrumentos y métodos de análisis para respaldar análisis precisos y replicables de materiales orgánicos. Muchos químicos trabajaron en el problema del análisis orgánico, incluido el francés Joseph Louis Gay-Lussac y el sueco Jöns Jacob Berzelius , antes de que Liebig desarrollara su versión de un aparato para determinar el contenido de carbono, hidrógeno y oxígeno de las sustancias orgánicas en 1830. Implicaba una serie de cinco bulbos de vidrio, llamados Kaliapparat , para atrapar el producto de oxidación del carbono en la muestra después de su combustión. Antes de llegar al Kaliapparat, los gases de combustión se conducían a través de un tubo que contenía cloruro de calcio higroscópico , que absorbía y retenía el producto de oxidación del hidrógeno de la muestra, es decir, vapor de agua. A continuación, en el Kaliapparat, el dióxido de carbono se absorbía en una solución de hidróxido de potasio en los tres bulbos inferiores y se usaba para medir el peso del carbono en la muestra. Para cualquier sustancia que consistiera únicamente de carbono, hidrógeno y oxígeno, el porcentaje de oxígeno se encontró restando los porcentajes de carbono e hidrógeno del 100%; el resto debe ser el porcentaje de oxígeno. Se utilizó un horno de carbón (una bandeja de chapa de acero en la que se colocó el tubo de combustión) para la combustión. [13] Pesar el carbono y el hidrógeno directamente, en lugar de estimarlos volumétricamente, aumentó significativamente la precisión de medición del método. [8] : 48–51 El asistente de Liebig, Carl Ettling, perfeccionó las técnicas de soplado de vidrio para producir el Kaliapparat y las demostró a los visitantes. [8] : 50 El Kaliapparat de Liebig simplificó el método de análisis orgánico cuantitativo y lo volvió rutinario. [14] Brock sugiere que la disponibilidad de un aparato técnico superior fue una de las razones por las que Liebig pudo atraer a tantos estudiantes a su laboratorio. [8] : 50 Su método de análisis de combustión se utilizó farmacéuticamente y ciertamente posibilitó muchas contribuciones a la química orgánica, agrícola y biológica. [8] : 76–77 [15]
Liebig también popularizó el uso de un sistema de enfriamiento de agua a contracorriente para la destilación, todavía conocido como condensador Liebig . [8] : 84 El propio Liebig atribuyó el dispositivo de condensación de vapor al farmacéutico alemán Johann Friedrich August Gottling , quien había realizado mejoras en 1794 a un diseño descubierto independientemente por el químico alemán Christian Ehrenfried Weigel en 1771, por el científico francés PJ Poisonnier en 1779 y por el químico finlandés Johan Gadolin en 1791. [16]
Aunque no fue ampliamente adoptado hasta después de la muerte de Liebig, cuando la legislación de seguridad finalmente prohibió el uso de mercurio en la fabricación de espejos , Liebig propuso un proceso para platear que eventualmente se convirtió en la base de la fabricación de espejos modernos. En 1835, informó que los aldehídos reducen las sales de plata a plata metálica. Después de trabajar con otros científicos, Carl August von Steinheil se acercó a Liebig en 1856 para ver si podía desarrollar una técnica de plateado capaz de producir espejos ópticos de alta calidad para su uso en telescopios reflectores . Liebig desarrolló espejos sin imperfecciones agregando cobre al nitrato de plata amoniaco y azúcar. Un intento de comercializar el proceso y "eliminar la fabricación de espejos con mercurio y su influencia nociva en la salud de los trabajadores" no tuvo éxito. [8] : 136–139 Los espejos de Liebig tuvieron problemas comerciales debido al vidrio de mala calidad, que producía un reflejo de color amarillento verdoso. Liebig comentó groseramente que las mujeres francesas odiaban especialmente sus espejos porque ya lucían amarillas y enfermizas, y los espejos solo les recordaban lo feas que eran. [17]
Uno de los colaboradores frecuentes de Liebig fue Friedrich Wöhler . Se conocieron en 1826 en Frankfurt, después de informar independientemente sobre la preparación de dos sustancias, ácido cianico y ácido fulmínico , que aparentemente tenían la misma composición, pero características muy diferentes. El fulminato de plata investigado por Liebig, era explosivo, mientras que el cianato de plata encontrado por Wöhler, no lo era. Después de revisar juntos los análisis en disputa, acordaron que ambos eran válidos. El descubrimiento de estas y otras sustancias llevó a Jöns Jacob Berzelius a sugerir la idea de los isómeros , sustancias que se definen no simplemente por el número y tipo de átomos en la molécula, sino también por la disposición de esos átomos. [8] : 72 [18] [19]
En 1832, Liebig y Friedrich Wöhler publicaron una investigación sobre el aceite de almendras amargas. Transformaron el aceite puro en varios compuestos halogenados, que luego se transformaron en otras reacciones. [20] A lo largo de estas transformaciones, "un solo compuesto" (al que llamaron benzoilo ) "conserva su naturaleza y composición sin cambios en casi todas sus asociaciones con otros cuerpos". [8] : 79 Sus experimentos demostraron que un grupo de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno podía comportarse como un elemento, ocupar el lugar de un elemento y puede intercambiarse por elementos en compuestos químicos . Esto sentó las bases para la doctrina de los radicales compuestos , que puede verse como un paso temprano en el desarrollo de la química estructural. [19]
La década de 1830 fue un período de intensa investigación de compuestos orgánicos por parte de Liebig y sus estudiantes, y de vigoroso debate sobre las implicaciones teóricas de sus resultados. Liebig publicó sobre una amplia variedad de temas, con un promedio personal de 30 artículos por año entre 1830 y 1840. [8] : 76 Liebig no solo aisló sustancias individuales, sino que también estudió sus interrelaciones y las formas en que se degradaban y metamorfoseaban en otras sustancias, buscando pistas para la comprensión tanto de la composición química como de la función fisiológica. Otras contribuciones significativas de Liebig durante este tiempo incluyen su examen del contenido de nitrógeno de las bases; [8] : 77 el estudio de la cloración y el aislamiento del cloral (1832); [8] : 83 la identificación del radical etilo (1834); [8] : 82 la oxidación del alcohol y la formación de aldehído (1835); [8] : 84 la teoría polibásica de los ácidos orgánicos (1838); [8] : 86–87 y la degradación de la urea (1837). [8] : 88–89
Al escribir sobre el análisis de la orina, un producto orgánico complejo, hizo una declaración que revela tanto los cambios que estaban ocurriendo en la química en un corto período de tiempo como el impacto de su propio trabajo. [8] : 89 En una época en la que muchos químicos como Jöns Jakob Berzelius todavía insistían en una separación estricta y estricta entre lo orgánico y lo inorgánico, Liebig afirmó:
"La producción de todas las sustancias orgánicas ya no es exclusiva de los organismos vivos. Es no sólo probable, sino seguro, que seremos capaces de producirlas en nuestros laboratorios. El azúcar, la salicina y la morfina se producirán artificialmente. Por supuesto, todavía no sabemos cómo hacerlo, porque no conocemos todavía los precursores de los que surgen estos compuestos, pero los conoceremos."
— [Liebig y Woehler (1838)]
Los argumentos de Liebig contra cualquier distinción química entre procesos químicos vivos (fisiológicos) y muertos resultaron una gran inspiración para varios de sus estudiantes y otros que estaban interesados en el materialismo . Aunque Liebig se distanció de las implicaciones políticas directas del materialismo, apoyó tácitamente el trabajo de Carl Vogt (1817-1895), Jacob Moleschott (1822-1893), [21] y Ludwig Büchner (1824-1899). [22]
En la década de 1840, Liebig intentaba aplicar los conocimientos teóricos de la química orgánica a problemas reales relacionados con la disponibilidad de alimentos. Su libro Die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Agricultur und Physiologie ( Química orgánica en su aplicación a la agricultura y la fisiología ) (1840) promovía la idea de que la química podía revolucionar la práctica agrícola, aumentando los rendimientos y reduciendo los costos. Fue ampliamente traducido, criticado enérgicamente y tuvo una gran influencia. [8]
El libro de Liebig analizaba las transformaciones químicas dentro de los sistemas vivos, tanto vegetales como animales, y esbozaba un enfoque teórico de la química agrícola. La primera parte del libro se centraba en la nutrición de las plantas; la segunda, en los mecanismos químicos de la putrefacción y la descomposición. [8] : 148 El conocimiento de Liebig tanto de la síntesis como de la degradación lo llevó a convertirse en uno de los primeros defensores de la conservación , promoviendo ideas como el reciclaje de las aguas residuales . [8] : 250–270
Liebig se opuso a las teorías predominantes sobre el papel del humus en la nutrición de las plantas, que sostenían que la materia vegetal descompuesta era la fuente principal de carbono para la nutrición de las plantas. Se creía que los fertilizantes actuaban descomponiendo el humus, lo que facilitaba su absorción por las plantas. Asociada a estas ideas estaba la creencia de que algún tipo de "fuerza vital" diferenciaba las reacciones que involucraban materiales orgánicos de las inorgánicos. [23]
Los primeros estudios de la fotosíntesis habían identificado al carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno como importantes, pero no estaban de acuerdo sobre sus fuentes y mecanismos de acción. Se sabía que el dióxido de carbono se absorbía y el oxígeno se liberaba durante la fotosíntesis, pero los investigadores sugirieron que el oxígeno se obtenía del dióxido de carbono, en lugar del agua. Se creía que el hidrógeno provenía principalmente del agua. Los investigadores no estaban de acuerdo sobre si las fuentes de carbono y nitrógeno eran atmosféricas o del suelo. [23] : xv–xxi Los experimentos de Nicolas-Théodore de Saussure , publicados en Recherches Chimiques sur la Végétation (1804), sugirieron que el carbono se obtenía de fuentes atmosféricas en lugar de del suelo. También indicaron que el agua era una fuente probable de hidrógeno. También estudió la absorción de minerales por las plantas y observó que las concentraciones minerales en las plantas tendían a reflejar su presencia en el suelo en el que crecían. Sin embargo, las implicaciones de los resultados de De Saussure para las teorías de la nutrición vegetal no se discutieron claramente ni se entendieron fácilmente. [23] : xxii–xxvii
Liebig reafirmó la importancia de los hallazgos de De Saussure y los utilizó para criticar las teorías del humus, al tiempo que lamentaba las limitaciones de las técnicas experimentales de De Saussure. Utilizando métodos de medición más precisos como base para la estimación, señaló contradicciones como la incapacidad del humus del suelo existente para proporcionar suficiente carbono para sustentar a las plantas que crecen en él. [23] : xxix A fines de la década de 1830, investigadores como Karl Sprengel usaban los métodos de análisis de combustión de Liebig para evaluar los estiércoles, y concluyeron que su valor podía atribuirse a sus minerales constituyentes. [8] : 106 Liebig sintetizó ideas sobre la teoría mineral de la nutrición de las plantas y agregó su propia convicción de que los materiales inorgánicos podían proporcionar nutrientes con la misma eficacia que las fuentes orgánicas. [8] : 148
En su teoría de los nutrientes minerales, Liebig identificó los elementos químicos nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) como esenciales para el crecimiento de las plantas. Informó que las plantas adquieren carbono (C) e hidrógeno (H) de la atmósfera y del agua (H 2 O). Además de enfatizar la importancia de los minerales en el suelo, argumentó que las plantas se alimentan de compuestos nitrogenados derivados del aire. Esta afirmación fue una fuente de controversia durante muchos años y resultó ser cierta para las leguminosas, pero no para otras plantas. [8] : 181
Liebig también popularizó el "teorema del mínimo" de Carl Sprengel (conocido como la ley del mínimo ), que afirma que el crecimiento de las plantas no está determinado por la cantidad total de recursos disponibles, sino por el recurso más escaso disponible. El desarrollo de una planta está limitado por el mineral esencial que se encuentra en la cantidad relativamente más escasa. Este concepto de limitación puede visualizarse como el "barril de Liebig", un barril metafórico en el que cada duela representa un elemento diferente. Una duela de nutrientes más corta que las demás hará que el líquido contenido en el barril se derrame a ese nivel. Esta es una versión cualitativa de los principios utilizados para determinar la aplicación de fertilizantes en la agricultura moderna.
La química orgánica no fue concebida como una guía para la agricultura práctica. La falta de experiencia de Liebig en aplicaciones prácticas y las diferencias entre ediciones del libro generaron muchas críticas. No obstante, los escritos de Liebig tuvieron un profundo impacto en la agricultura, estimulando la experimentación y el debate teórico en Alemania, Inglaterra y Francia. [8] : 165
Uno de sus logros más reconocidos es el desarrollo de fertilizantes a base de nitrógeno . En las dos primeras ediciones de su libro (1840, 1842), Liebig informó que la atmósfera contenía nitrógeno insuficiente y argumentó que se necesitaban fertilizantes a base de nitrógeno para cultivar los cultivos más saludables posibles. [8] : 120 Liebig creía que el nitrógeno podía suministrarse en forma de amoníaco y reconoció la posibilidad de sustituir los fertilizantes químicos por los naturales (estiércol animal, etc.)
Más tarde se convenció de que el nitrógeno se obtenía en cantidad suficiente mediante la precipitación del amoniaco de la atmósfera y durante muchos años se opuso vehementemente al uso de fertilizantes a base de nitrógeno. Un primer intento comercial de producir sus propios fertilizantes no tuvo éxito debido a la falta de nitrógeno en las mezclas. [8] : 121–124 Cuando se probó en el campo de un granjero, se descubrió que el estiércol de Liebig no tenía ningún efecto apreciable. [24]
Las dificultades de Liebig para conciliar la teoría y la práctica reflejaban que el mundo real de la agricultura era más complejo de lo que se creía en un principio. Cuando publicó la séptima edición alemana de Química agrícola , había moderado algunas de sus opiniones, admitiendo algunos errores y volviendo a la posición de que los fertilizantes a base de nitrógeno eran beneficiosos o incluso necesarios. [8] : 179 Fue fundamental en el uso del guano para el nitrógeno. [25] En 1863 publicó el libro "Es ist ja die Spitze meines lebens" en el que revisó sus primeras percepciones, ahora valorando la vida del suelo y en particular la fijación biológica del nitrógeno. [1] Los fertilizantes nitrogenados se utilizan ahora ampliamente en todo el mundo y su producción es un segmento sustancial de la industria química. [26]
El trabajo de Liebig sobre la aplicación de la química a la fisiología vegetal y animal fue especialmente influyente. En 1842, había publicado Chimie organique appliquée à la physiologie animale et à la pathologie , publicado en inglés como Animal Chemistry, or, Organic Chemistry in its Applications to Physiology and Pathology , presentando una teoría química del metabolismo. [8] : 185 Las técnicas experimentales utilizadas por Liebig y otros a menudo implicaban controlar y medir la dieta, y monitorear y analizar los productos del metabolismo animal, como indicadores de procesos metabólicos internos. Liebig vio similitudes entre el metabolismo vegetal y animal, y sugirió que la materia animal nitrogenada era similar a la materia vegetal y derivaba de ella. Clasificó los alimentos en dos grupos, materiales nitrogenados que creía que se usaban para construir tejido animal, y materiales no nitrogenados que creía que estaban involucrados en procesos separados de respiración y generación de calor. [8] : 184
Investigadores franceses como Jean-Baptiste Dumas y Jean-Baptiste Boussingault creían que los animales asimilaban azúcares, proteínas y grasas de materiales vegetales y que los animales no podían sintetizar moléculas complejas. El trabajo de Liebig sugería una capacidad común de plantas y animales para sintetizar moléculas complejas a partir de otras más simples. Sus experimentos sobre el metabolismo de las grasas lo convencieron de que los animales debían ser capaces de sintetizar grasas a partir de azúcares y almidones. [8] : 187 Otros investigadores se basaron en su trabajo y confirmaron la capacidad de los animales para sintetizar azúcar y formar grasa. [8] : 189–190
Liebig también estudió la respiración, llegando a medir la "ingesta y excreta" de 855 soldados, un guardaespaldas del Gran Duque de Hessen-Darmstadt, durante un mes entero. [8] : 191 Esbozó un modelo de ecuaciones extremadamente especulativo en el que intentó explicar cómo la degradación de proteínas podría equilibrarse dentro de un cuerpo sano y dar lugar a desequilibrios patológicos en casos de enfermedad o nutrición inadecuada. [8] : 191–193 Este modelo propuesto fue criticado con razón. Berzelius afirmó mordazmente que "este tipo de química fisiológica simplista se crea en la mesa de escribir". [8] : 194 Algunas de las ideas que Liebig había incorporado con entusiasmo no fueron apoyadas por investigaciones posteriores. La tercera y última edición de Química animal (1846) fue revisada sustancialmente y no incluyó las ecuaciones. [8] : 195–197
El tercer tema tratado en Química animal fue la fermentación y la putrefacción. Liebig propuso explicaciones químicas para procesos como la eremacausis (descomposición orgánica), describiendo la reorganización de los átomos como resultado de "afinidades" inestables que reaccionan a causas externas como el aire o sustancias que ya están en descomposición. [8] : 205 Liebig identificó la sangre como el lugar de la "fábrica química" del cuerpo, donde creía que tenían lugar los procesos de síntesis y degradación. Presentó una visión de la enfermedad en términos de procesos químicos, en los que la sangre sana podía ser atacada por contagios externos; los órganos secretores buscaban transformar y excretar tales sustancias; y el fracaso en hacerlo podía llevar a su eliminación a través de la piel, los pulmones y otros órganos, lo que potencialmente propagaba el contagio. Una vez más, aunque el mundo era mucho más complicado que su teoría, y muchas de sus ideas individuales se demostraron posteriormente erróneas, Liebig logró sintetizar el conocimiento existente de una manera que tuvo implicaciones para los médicos, los sanitarios y los reformadores sociales. La revista médica inglesa The Lancet revisó el trabajo de Liebig y tradujo sus conferencias sobre química como parte de su misión de establecer una nueva era en la medicina. [8] : 207 Las ideas de Liebig estimularon la investigación médica, llevaron al desarrollo de mejores técnicas para probar modelos experimentales del metabolismo y señalaron a la química como fundamental para la comprensión de la salud y la enfermedad. [8] : 214
En 1850, Liebig investigó la combustión humana espontánea , descartando las explicaciones simplistas basadas en el etanol como causa del alcoholismo. [27]
Liebig se basó en su trabajo sobre nutrición vegetal y metabolismo vegetal y animal para desarrollar una teoría de la nutrición que tuvo implicaciones para la cocina. En sus Investigaciones sobre la química de los alimentos (1847), Liebig sostuvo que era importante comer no solo fibra de carne, sino también jugos de carne, que contenían varios químicos inorgánicos. Estos ingredientes vitales se perderían durante el hervido o asado convencional en el que se descartaban los líquidos de cocción. Para una calidad nutricional óptima, Liebig recomendó que los cocineros deberían dorar la carne inicialmente para retener líquidos, o retener y usar líquidos de cocción (como en sopas o guisos). [8] : 217–218
Liebig fue aclamado en The Lancet por revelar "los verdaderos principios de la cocina", y los médicos promovieron "dietas racionales" basadas en sus ideas. La reconocida escritora de cocina británica Eliza Acton respondió a Liebig modificando las técnicas de cocina en la tercera edición de su Modern Cookery for Private Families y subtitulando la edición en consecuencia. [8] : 218–219 La idea de Liebig de que " sellar la carne sella los jugos", aunque todavía se cree ampliamente, no es cierta. [28]
Basándose en sus teorías sobre el valor nutricional de los fluidos cárnicos y buscando una fuente de nutrición barata para los pobres de Europa, Liebig desarrolló una fórmula para producir extracto de carne de vacuno. Los detalles se publicaron en 1847 para que "el beneficio de ello... pudiera ponerse al alcance de la mayor cantidad posible de personas mediante la ampliación de la fabricación y, en consecuencia, una reducción de los costos". [29]
La producción no era económicamente viable en Europa, donde la carne era cara, pero en Uruguay y Nueva Gales del Sur , la carne era un subproducto barato de la industria del cuero. En 1865, Liebig se asoció con el ingeniero belga George Christian Giebert, [30] y fue nombrado director científico de la Liebig's Extract of Meat Company , ubicada en Fray Bentos en Uruguay. [7] [31]
Otras empresas también intentaron comercializar extractos de carne bajo el nombre de "Liebig's Extract of Meat". En Gran Bretaña, se defendió con éxito el derecho de un competidor a utilizar el nombre con el argumento de que el nombre había pasado a ser de uso general y se había convertido en un término genérico antes de la creación de una empresa en particular. [29] El juez afirmó que "los compradores deben utilizar sus ojos", y consideró que la presentación de los productos era lo suficientemente diferente como para permitir al consumidor discernidor determinar cuál de los productos llevaba la firma de Liebig y que estaba respaldada por el propio Liebig. [32]
La empresa de Liebig promocionó inicialmente su "té de carne" por sus poderes curativos y su valor nutricional como una alternativa barata y nutritiva a la carne real. Pero tales afirmaciones no resistieron el escrutinio. En 1868, el fisiólogo alemán Edward Kemmerich realizó un experimento en el que se alimentó a perros con el extracto, y todos murieron. Después de que se cuestionaran las afirmaciones sobre su valor nutricional, la empresa hizo hincapié en su comodidad y sabor, y lo comercializó como un alimento reconfortante. [7]
La empresa Liebig trabajó con escritores de cocina populares en varios países para popularizar sus productos. La escritora de cocina alemana Henriette Davidis escribió recetas para Improved and Economic Cookery y otros libros de cocina. Katharina Prato escribió un libro de recetas austrohúngaras, Die Praktische Verwerthung Kochrecepte (1879). Hannah M. Young recibió el encargo en Inglaterra de escribir Practical Cookery Book para la empresa Liebig. En los Estados Unidos, Maria Parloa ensalzó los beneficios del extracto de Liebig. También se comercializaron calendarios coloridos y tarjetas coleccionables para popularizar el producto. [8] : 234–237
La empresa también trabajó con el químico británico Henry Enfield Roscoe para desarrollar un producto relacionado, que registró algunos años después de la muerte de Liebig, bajo la marca comercial " Oxo ". Oxo fue registrada en todo el mundo en 1899 y en el Reino Unido en 1900. Oxo, que originalmente era un líquido, se lanzó en forma sólida en cubos en 1911. [8] : 230
Liebig también estudió otros alimentos. Promovió el uso de levadura en polvo para hacer pan más ligero, estudió la química de la preparación del café y la avena . [8] [33] : 238–248 Se considera que hizo posible la invención de Marmite , debido a su descubrimiento de que la levadura podía concentrarse para formar extracto de levadura . [34]
Fórmula infantil
Liebig produjo una de las primeras fórmulas infantiles del mundo , un sustituto de la leche materna para bebés que no podían amamantar. [35] Sin embargo, el producto resultó controvertido, a pesar de que Liebig no obtuvo regalías por él. A Liebig se le ocurrió la idea por primera vez basándose en las luchas de su hija favorita, Johanna, que luchaba por amamantar a su hija, Carolina, que nació en 1864. [36] (Johanna no quería buscar una nodriza , una práctica común pero controvertida en ese momento). Carolina, según Liebig, prosperó con la fórmula. Pero otros científicos se mostraron escépticos. Uno de ellos, un médico francés en París llamado Jean-Anne-Henri Depaul, decidió probar su fórmula en cuatro bebés cuyas madres no podían mamar.
El propio Liebig preparó los primeros lotes de fórmula. Depaul se la dio primero a un par de gemelos , que nacieron algo prematuros y pesaron 2,24 kilogramos (4,93 libras ) y 2,64 kg (5,82 libras). Ambos murieron en dos días. Depaul la probó en un tercer bebé, nacido a término con 3,37 kg (7,43 libras); pronto comenzó a defecar "heces de hambre" verdes y murió en tres días. Un cuarto niño, que pesaba 2,76 kg, también desarrolló heces verdes y murió en cuatro días. En este punto, Depaul detuvo el experimento.
Al principio, Depaul se guardó el experimento para sí mismo. Pero asistió a una reunión de la Academia Francesa de Medicina . Y aunque al principio no quería decir nada, sintió que debía hacerlo después de que otro miembro de la Academia se levantara para hablar, un farmacéutico llamado Nicholas-Jean-Baptiste-Gaston Guibourt . Guibourt tenía serias dudas sobre la leche artificial de Liebig , a la que llamaba "leche falsa" (en francés , "lait factice"). Como ha escrito la historiadora Caroline Lieffers, "Él [es decir, Guibourt] temía que la sustancia se estropeara en forma líquida o perdiera su calidad nutritiva y conveniencia en forma sólida". Al escuchar hablar a Guibourt, Depaul sintió que le correspondía hablar también y mencionó sus experimentos con la fórmula de Liebig.
Pronto surgieron muchas cuestiones éticas . Las publicaciones francesas en general apoyaron a Depaul, mientras que las publicaciones alemanas se unieron en defensa de Liebig.
Liebig fundó la revista Annalen der Chemie , que editó a partir de 1832. Originalmente titulada Annalen der Pharmacie , se convirtió en Annalen der Chemie und Pharmacie para reflejar con mayor precisión su contenido. [3] Se convirtió en la revista líder de química orgánica, [37] y todavía existe, aunque bajo el nombre de European Journal of Organic Chemistry después de varias fusiones con otras revistas. [38] Los volúmenes de su vida a menudo se mencionan simplemente como Liebigs Annalen ; después de su muerte, el título se cambió oficialmente a Annalen der Chemie de Justus Liebig . [39]
Liebig publicó ampliamente en Liebigs Annalen y en otros medios, en periódicos y revistas. [40] La mayoría de sus libros se publicaron simultáneamente en alemán e inglés, y muchos se tradujeron también a otros idiomas. Algunos de sus títulos más influyentes incluyen:
Además de libros y artículos, escribió miles de cartas, la mayoría de ellas a otros científicos. [8] : 273
Liebig también influyó directamente en la publicación alemana de la Lógica de John Stuart Mill . Liebig tenía una estrecha amistad con la editorial de la familia Vieweg. Hizo los arreglos para que su antiguo alumno Jacob Schiel (1813-1889) tradujera la importante obra de Mill para su publicación en Alemania. A Liebig le gustó la Lógica de Mill en parte porque promovía la ciencia como un medio para el progreso social y político, pero también porque Mill presentaba varios ejemplos de la investigación de Liebig como un ideal para el método científico. De esta manera, buscó reformar la política en los estados alemanes. [8] : 298–299 [41]
En 1852, después de pedirle a Hermann Kopp que se hiciera cargo de la gestión de los Annalen der Chemie , [42] Liebig aceptó un nombramiento del rey Maximiliano II de Baviera para la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich . También se convirtió en el asesor científico real del rey Maximiliano II, que esperaba transformar la Universidad de Múnich en un centro de investigación y desarrollo científico. [8] : 315 En parte, Liebig aceptó el puesto porque, a los 50 años, le resultaba cada vez más difícil supervisar a un gran número de estudiantes de laboratorio. Su nuevo alojamiento en Múnich reflejaba este cambio de enfoque. Incluía una casa cómoda adecuada para un amplio entretenimiento, un pequeño laboratorio y un auditorio de nueva construcción capaz de albergar a 300 personas con un laboratorio de demostración en la parte delantera. Allí, daba conferencias a la universidad y quincenalmente al público. En su posición como promotor de la ciencia, Liebig fue nombrado presidente de la Academia Bávara de Ciencias y Humanidades , convirtiéndose en presidente perpetuo de la Real Academia Bávara de Ciencias en 1858. [8] : 291–297
En la década de 1850, Liebig se mudó a la casa contigua a la del célebre erudito en clásicos y filólogo Friederich Thiersch, en la ciudad de Múnich . [43] Liebig había desdeñado previamente a filólogos como Thiersch en sus artículos (Liebig promovía la ciencia por encima de campos supuestamente poco prácticos como los clásicos). Pero la hija más querida de Liebig, Johanna, se enamoró del segundo hijo de Thiersch, Karl, que había estudiado medicina en varias ciudades, incluidas Berlín y Viena . Según se dice, Johanna y Karl tuvieron un matrimonio feliz, del que tuvieron seis hijos: cuatro hijas y dos hijos. Era bastante común que los hijos e hijas de académicos se casaran en Alemania en aquella época. [44]
Liebig disfrutó de una amistad personal con Maximiliano II, quien murió el 10 de marzo de 1864. Después de la muerte de Maximiliano, Liebig y otros científicos protestantes liberales en Baviera se enfrentaron cada vez más a la oposición de los católicos ultramontanos . [8] : 319
Liebig murió en Múnich en 1873 y está enterrado en el Alter Südfriedhof de Múnich.
Liebig fue elegido miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias en 1837.
Se convirtió en miembro de primera clase de la Orden de Luis , fundada por Luis I , y otorgada por Luis II el 24 de julio de 1837. [8] : 106
En 1838 se convirtió en corresponsal del Instituto Real de los Países Bajos; cuando éste se convirtió en la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos en 1851, se unió como miembro extranjero. [45]
La Royal Society británica le otorgó la Medalla Copley "por sus descubrimientos en química orgánica, y particularmente por su desarrollo de la composición y teoría de los radicales orgánicos" en 1840. [8] : 96 [46]
En 1841, el botánico Stephan Friedrich Ladislaus Endlicher (1804-1849) publicó un género de plantas con flores de Malesia , perteneciente a la familia Gesneriaceae , como Liebigia en su honor. [47]
El rey Luis II de Baviera ennobleció a Liebig el 29 de diciembre de 1845, otorgándole el título hereditario de Freiherr von Liebig. En inglés, la traducción más aproximada es Baron von Liebig. [8] : 106
En 1850, recibió la Legión de Honor francesa , entregada por el químico Jean-Baptiste Dumas , ministro de Comercio francés. [48]
En 1851, Federico Guillermo IV de Prusia le concedió la Orden Prusiana del Mérito Científico. [49]
Fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Americana en 1862. [50]
En 1869, Liebig recibió la Medalla Albert de la Royal Society of Arts , "por sus numerosas y valiosas investigaciones y escritos, que han contribuido de manera muy importante al desarrollo de la economía alimentaria y la agricultura, al avance de la ciencia química y a los beneficios derivados de esa ciencia para las artes, las manufacturas y el comercio". [51]
El retrato de Liebig apareció en el billete de 100 ℛ︁ℳ︁ emitido por el Reichsbank desde 1935 hasta 1945. [52] La impresión cesó en 1945, pero el billete permaneció en circulación hasta la emisión del marco alemán el 21 de junio de 1948.
En 1946, tras el final de la Segunda Guerra Mundial, la Universidad de Giessen pasó a llamarse oficialmente en su honor: "Justus-Liebig-Universität Giessen" . [11]
En 1953, la oficina de correos de Alemania Occidental emitió un sello en su honor. [53]
En 1953 se organizó en Darmstadt la tercera Asamblea General del Centro Científico Internacional de Fertilizantes (CIEC), fundado en 1932, para honrar a Justus von Liebig en el 150 aniversario de su nacimiento. [54]
Un retrato de Liebig cuelga en la sede de la Royal Society of Chemistry en Burlington House . Fue un obsequio de su ahijada, la señora Alex Tweedie , de soltera Harley, hija de Emma Muspratt, a la precursora de la sociedad, la Chemical Society . [55]
Algunas organizaciones han otorgado medallas en honor a Liebig. En 1871, la Versammlung deutscher Land- und Forstwirte (Asamblea de agricultores y silvicultores alemanes) recibió por primera vez una medalla de oro de Liebig, otorgada a Theodor Reuning. La imagen fue extraída de un retrato encargado en 1869 a Friedrich Brehmer. [8] : 327–328 [56]
Durante varios años, el Fondo Fiduciario Liebig, creado por el barón Liebig, fue administrado por la Real Academia Bávara de Ciencias de Múnich y miembros de la familia Liebig. Estaban facultados para otorgar medallas Liebig de oro y plata a científicos alemanes meritorios "con el fin de fomentar la investigación en ciencias agrícolas". Se podían otorgar medallas de plata a científicos de otros países. [57] Algunos de los que recibieron medallas fueron:
En 1903, la Verein deutscher Chemiker (Asociación de Químicos Alemanes) también hizo acuñar una medalla con el retrato de Brehmer. [8] : 329 Su Medalla Liebig fue otorgada por primera vez en 1903 a Adolf von Baeyer , y en 1904 al Dr. Rudolf Knietsch de la Badische Anilin- und Soda-Fabrik. [63] A partir de 2024 [actualizar], continúa otorgándose. [64]
En el tercer Congreso Mundial del CIEC, celebrado en Heidelberg en 1957, se otorgó la "Medalla Sprengel-Liebig" al Dr. E. Feisst, presidente del CIEC, por sus destacadas contribuciones en química agrícola. [54]
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