El digestor de vapor o digestor de huesos (también conocido como digestor de Papin ) es una olla a presión inventada por el físico francés Denis Papin en 1679. Es un dispositivo para extraer grasas de los huesos en un entorno de vapor a alta presión, que también los vuelve lo suficientemente frágiles como para molerlos fácilmente para convertirlos en harina de huesos . Es el precursor del autoclave y la olla a presión doméstica . [1]
La válvula de liberación de vapor, inventada para el digestor de Papin después de varias explosiones de los modelos anteriores, inspiró el desarrollo de la máquina de vapor de pistón y cilindro . [2]
El vacío artificial fue producido por primera vez en 1643 por el científico italiano Evangelista Torricelli y desarrollado posteriormente por el científico alemán Otto von Guericke con sus hemisferios de Magdeburgo . La demostración de Guericke fue documentada por Gaspar Schott , en un libro que fue leído por Robert Boyle . Boyle y su ayudante Robert Hooke mejoraron el diseño de la bomba de aire de Guericke y construyeron la suya propia. A partir de esto, a través de varios experimentos, formularon lo que se llama la ley de Boyle , que establece que el volumen de un cuerpo de un gas ideal es inversamente proporcional a su presión. Pronto Jacques Charles formuló la Ley de Charles , que establece que el volumen de un gas a presión constante es proporcional a su temperatura. Las leyes de Boyle y Charles se combinaron en la ley de los gases ideales .
Basándose en estos conceptos, en 1679 el socio de Boyle, Denis Papin , construyó un digestor de huesos , que es un recipiente cerrado con una tapa que se ajusta herméticamente y que confina el vapor hasta que se genera una alta presión. Los diseños posteriores implementaron una válvula de liberación de vapor para evitar que la máquina explotara. Al observar cómo la válvula subía y bajaba rítmicamente, Papin concibió la idea de un motor de pistón y cilindro. Sin embargo, no llevó a cabo su diseño. En 1697, independientemente de los diseños de Papin, el ingeniero Thomas Savery construyó la primera máquina de vapor del mundo. [3] En 1712, Thomas Newcomen desarrolló un diseño mejorado basado en las ideas de Papin . [4]
Boyle habla de Papin como si hubiera ido a Inglaterra con la esperanza de encontrar un lugar en el que pudiera seguir satisfactoriamente sus estudios favoritos. El propio Boyle ya llevaba mucho tiempo dedicado al estudio de la neumática y se había interesado especialmente por las investigaciones que habían sido originales de Guericke. Admitió al joven Papin en su laboratorio y los dos filósofos trabajaron juntos en estos atractivos problemas. Probablemente inventó su "digestor" mientras estaba en Inglaterra y fue descrito por primera vez en un folleto escrito en inglés, bajo el título "El nuevo digestor". Posteriormente se publicó en París.
Se trataba de un recipiente con una válvula de seguridad que se podía cerrar herméticamente mediante un tornillo y una tapa. Cuando el recipiente se calentaba, se podían cocinar alimentos junto con el agua y la temperatura interna del recipiente se podía elevar hasta donde la presión en el interior lo permitiera de forma segura. La presión máxima estaba limitada por un peso colocado en la palanca de la válvula de seguridad. Si la presión superaba este límite, la válvula de seguridad se abriría a la fuerza y el vapor escaparía hasta que la presión bajara lo suficiente como para que el peso cerrara la válvula de nuevo.
Es probable que este accesorio esencial de la caldera de vapor se hubiera utilizado previamente para otros fines; pero a Papin se le atribuye el mérito de haberlo utilizado por primera vez para controlar la presión del vapor. [5] En 1787, Antoine Lavoisier , en sus Elementos de química , se refiere al "digestor de Papin" como un ejemplo de un entorno donde la alta presión impide la evaporación cuando explica que la presión causada por la evaporación del fluido impide una mayor evaporación. [6]