Como pieza del mes, hemos seleccionado el Equipo de Destilación de la colección de implementos escolares de la enseñanza de las ciencias naturales (específicamente en la rama de la Química) del Museo Pedagógico Colombiano. Objeto de manufactura industrial, que perteneció al antiguo Laboratorio de Física y Química del Instituto Pedagógico Nacional para Señoritas, y que como otros objetos de su misma naturaleza fueron donados por la institución al Museo.
Desde el inicio de los tiempos, el hombre se ha inquietado por lo que pasa a su alrededor, cuestionándose acerca de los fenómenos visibles y aún más por aquellos difíciles de observar o incluso entender con facilidad, interrogándose el ¿Por qué? y el ¿Cómo? de lo que sucede en su entorno. Para poder resolver estas inquietudes, con el paso del tiempo se han ido desarrollando métodos que le permitieran comprender y conocer el mundo que lo rodeaba.
Uno de estos fue el desarrollo de la Química como ciencia, de la cual, muchos libros e historiadores señalan su inicio en el siglo XVII con el debate entre Hermann Conring y Ole Borch sobre cómo se originó la Alquimia en la antigüedad, lo que dio paso a la publicación de una gran cantidad de documentos con información de diferente índole acerca de la historia de la química. Durante las décadas siguientes la escritura de textos sobre la documentación histórica de esta continuó desarrollándose, sin embargo, fue hasta en el siglo XIX, cuando aparecieron las publicaciones más importantes acerca de la historia de la química, en su orden: Contribuciones a la historia de la química, vol. 1 y 2 (1869), Opiniones sobre la tarea de la química y sobre los componentes básicos del cuerpo entre los químicos más importantes desde Geber hasta G. E. Stahl. El descubrimiento de la composición del agua (1875); y Alquimia en tiempos antiguos y modernos: una contribución a la historia cultural, vol. 1 y 2 (1886), escritas y compiladas en varios volúmenes por el químico alemán Hermann Franz Moritz Kopp, quién realizó grandes aportes a esta ciencia y su historia.
Con la publicación de aquellos textos y otros más, en los años subsiguientes se masificó la trasmisión de esta disciplina en las distintas facultades de ciencias existentes en el mundo, junto con el surgimiento de las primeras instituciones dedicadas a la historia de esta ciencia. Así, por ejemplo, en Estados Unidos los trabajos de George Sarton contribuyeron a la consolidación de la química como ciencia (Bertomeu y García, 2008, p.58).
En el caso de Colombia, las ciencias naturales fueron el saber escolar de aparición –y aceptación– más reciente, y en el proceso de su inserción y difusión, hay que tener en cuenta tres acontecimientos que fueron antecedentes de este saber en nuestro territorio: la Real Expedición Botánica (1783–1808) liderada por José Celestino Mutis; la Comisión Corográfica (1850–1862) organizada por Agustín Codazzi; y la creación de las primeras cátedras universitarias de historia natural con áreas de estudio como la botánica, zoología, anatomía; anexas a la medicina.
Debido al rechazo de las Teorías de la Evolución, a lo largo del siglo XIX las iniciativas para difundir la biología no recibieron buena acogida en los círculos científicos de las comunidades religiosas que administraban muchas instituciones educativas, fue hasta finales de este siglo, cuando la historia natural como saber se extendió paulatinamente, en instituciones de educación secundaria como el Mayor de San Bartolomé y el Instituto de los Hermanos de la Salle, colegios que a inicios del siglo XX equiparon sus instalaciones con ejemplares de plantas y dibujos botánicos, animales disecados, esqueletos, órganos animales y diferentes tipos de minerales conservados en los denominados Museos Escolares.
Al respecto, el Museo de Historia Natural del Instituto de los Hermanos de La Salle establecido en 1910, no solo fue destinado para la enseñanza de la historia natural en general, sus colecciones fueron objeto de estudio para los hermanos ‘Lasallistas’ interesados en la ciencia; así, a partir de las experiencias de divulgación científica desarrolladas en este museo, se creó la Sociedad de Ciencias Naturales de La Salle, antecedente de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas Físicas y Naturales.
A inicios del siglo XX, los discursos principales que configuraban el currículo de las escuelas se centraban en el dominio de los cuerpos y por tanto de las mentes, de tal manera, por un lado, estaba la ciencia con el discurso médico de la Junta Central de Higiene; y por el otro, el discurso religioso de la Iglesia católica, refiriéndose estos dos al cuidado de sí, tanto para estudiantes como para maestros. Con el corte religioso que profesaba esa constitución de currículo,
[…] los responsables de la enseñanza de la química en los colegios eran médicos locales o religiosos dedicados a la docencia de esta disciplina. […] las clases las impartía el profesor, quien, ubicado en una plataforma frente al grupo de muchachos sentados en bancos, procedía a leer el texto de química. Cuando terminaba su lectura, lo cerraba y decía: “tienen que aprenderse eso”. […] estaba en manos de los religiosos decidir qué versión de ciencia y de actividad científica se socializaba. (Gallego, et al, citados en Torres y Guerrero, 2018, p.67)
Luego, con la aparición de la idea de desarrollo y modernización estatal, surgió la necesidad de adaptar la educación del país a este nuevo pensamiento, por lo cual, la Escuela dio un viraje de la centralidad religiosa, hacia una más guiada por la ciencia. Así, a mediados del siglo XX,
“la Normal Superior se convertiría en la institución por excelencia en el proceso de modernización, pluralización e internacionalización del saber en el país” (Saldarriaga y Sáenz, s.f, p. 87),
ya que después del contacto de los científicos colombianos con los últimos avances e investigaciones, y con la llegada de nuevos intelectuales al país, se procuró incluir en las Normales los últimos progresos del saber. Para este fin, las primeras especialidades con las que contó la Escuela Normal Superior fueron: Ciencias Sociales, Filología e Idiomas, Ciencias Biológicas y Química, Física y Matemáticas. De allí que a finales del siglo XX se transformaran las planeaciones de los pénsums académicos concentrando en ellos nuevos objetivos, y metas para plantearle a la educación, implementando nuevas políticas en torno a las asignaturas que se dictaban, entre las cuales se encontraba la Química.
Un claro ejemplo de lo expuesto anteriormente, lo identificamos, cuando la enseñanza de la historia natural empezó a incluirse en el nivel de secundaria y en las instituciones de formación de maestros como el Instituto Pedagógico Nacional para Señoritas (IPN), que, según el Pénsum de 1936, concentró la enseñanza de las ciencias naturales en tres secciones: Biología; Física teórica y experimental; y Química orgánica e inorgánica. Además, el IPN fue dotado de materiales de enseñanza gracias a las donaciones realizadas entre 1927 y 1936 por diferentes instituciones, pero principalmente por la Segunda Misión Pedagógica Alemana (1924–1935) que donó el mobiliario y gran parte de las colecciones del Museo de Historia Natural que tenía sede en el IPN, como por ejemplo, el Material de Enseñanza Espasa-Calpe: Serie Historia Natural Aplicada, estuches con esqueletos de diferentes especies animales, órganos de mamíferos conservados en formol, herbarios de plantas del mundo, reproducciones en escayola de partes del cuerpo humano y una colección de animales disecados.
Posteriormente, las colecciones de aquel Museo fueron enriquecidas con especies nacionales de animales disecados y con herbarios e insectarios hechos por las maestras en formación. Algunos ejemplares conservados del Museo de Historia Natural del IPN y otros materiales antiguos del Laboratorio de Física y Química como el que estamos reseñando fueron donados al Museo Pedagógico Colombiano y ahora hacen parte de nuestra colección.
Con respecto al nivel universitario, en 1801, José Celestino Mutis apostaría por el establecimiento de una Catedra de Química, junto con un laboratorio que debía funcionar de la mano con la Facultad de Medicina del Colegio del Rosario. Sin embargo, no sólo Mutis realizó estudios sobre esta ciencia, otros como Jorge Tadeo Lozano, José María Cabal, Juan del Corral, etc., también tuvieron la oportunidad de estudiar química en países europeos, aportando dichos conocimientos para hacer grandes contribuciones al temprano desarrollo de esta ciencia natural en Colombia.
A partir de este precedente, fue hasta 1929 con la fundación de la Escuela de Farmacia, cuando se iniciaron las actividades académicas regulares relacionadas con la química en el país. Más adelante, en 1938, se creó el Departamento de Química de la Universidad Nacional de Colombia, para la cual se asignó un presupuesto y la contratación de personal administrativo y docente. En los años siguientes se organizaron los estudios de Ingeniería Química y los cursos complementarios de la profesión; asuntos que sucedieron de manera tardía en otras universidades del país. El establecimiento de los estudios de química en Colombia, y el acercamiento a los nuevos saberes de las ciencias, trajo consigo nuevas perspectivas para entender el país y el mundo, a través de la composición, la experimentación y las propiedades de la materia y su transformación, por medio de ramas del saber cómo la Mineralogía, la Orgánica de los elementos, las Sustancias y las Mezclas; estas últimas son de gran importancia para entender la destilación, y poder comprender, cómo se utilizaba nuestra pieza del mes.
Una mezcla es un material que se encuentra conformado por dos o más sustancias unidas en cualquier proporción, pero que no se encuentran combinados en una reacción química, por lo que sus componentes mantienen su identidad y sus propiedades químicas existentes. Entre ellas encontramos las mezclas heterogéneas, en las cuales es posible reconocer sus compuestos, y las homogéneas, en las que el aspecto es uniforme, y sus componentes difíciles de diferenciar.
La separación de las mezclas constituye un procedimiento importante en la química, debido a que permite según el proceso que se elija (Decantación, Filtración, Tamizado, Destilación, etc.) obtener sustancias puras, que luego permitirán la elaboración de nuevos productos o incluso la vuelta al estado puro de estas sustancias como nuevos aportes a la ciencia. Debido a la composición de las sustancias, los métodos de separación y purificación de las mezclas son distintos, y entre estos encontramos la Destilación.
La Destilación es una de las técnicas de laboratorio más usadas de la industria química, petrolera farmacéutica, industria del perfume y la alimentaria, la cual consiste en la separación de dos o más sustancias líquidas que fueron mezcladas de forma homogénea con anterioridad; así, mediante el proceso físico de ebullición se usan los distintos tipos de hervor de los líquidos que constituyen la mezcla, y se compone de dos fases: la evaporación, en la que el líquido se convierte en vapor, y la condensación en la que el vapor se convierte en líquido.
“Un alambique o destilador está compuesto de tres partes: una vasija en la que se calienta el material que se va a destilar, una parte fría para condensar el vapor producido y un recipiente para recogerlo” (Valiente,1996, p. 76).
La historia de la destilación se remonta a los alquimistas de las civilizaciones antiguas de Mesopotamia, Grecia, Roma, y Egipto, donde se usó esta técnica como baño de María para el tratamiento de sustancias volátiles y metales, uno de los ejemplos era la destilación del agua de mar, con el fin de usarla como agua para beber; mientras que, en Roma, se utilizó para procesos de destilación del vino. El plato que recogía los vapores se llamaba “ambix”,
“posteriormente, ese término se usó para denominar al aparato completo de la destilación, en árabe al-inbīq, de donde procede nuestro alambique” (Valiente, 1996, p. 76).
Debido a la ausencia de otros instrumentos para la medición de las condiciones de las sustancias como: termómetros, disolventes, ácidos, entre otros, el campo de estudio estuvo limitado por mucho tiempo. Sin embargo, con anterioridad se realizaban alcoholes por este método como, por ejemplo, el vino y la cerveza, incluso en un contexto más cercano en la época prehispánica se elaboraron bebidas alcohólicas como el vino de mezcal en el territorio actual de México.
Fue gracias a los antiguos griegos y sus desarrollos de alta calidad en la alfarería, el tratamiento del vidrio y la porcelana, quienes facilitaron la tarea de los alquimistas de la época, pues inventaron hornos en forma de cilindro o cono, dentro de los cuales se ponían varios alambiques, que permitían producir agua de rosas e incluso gasolina, buscando la producción en masa de estos componentes. Un ejemplo de ello es como por medio de la mezcla de flores, frutas o hierbas con agua o alcohol, se lograban destilar los sólidos para la obtención de perfumes líquidos, produciendo así la destilación por la técnica de arrastre de vapor.
Dichos descubrimientos también tuvieron gran auge en Europa, donde se realizaron mejoras a las técnicas de destilado mediante el enfriamiento del tubo de salida del alambique, lo que permitió recuperar sustancias como el alcohol con menor punto de ebullición, los aportes para estos elementos permitieron que la química experimental de la época tuviera grandes avances. Luego, en la Edad Media, la destilación se practicó al interior de los monasterios religiosos y en algunos centros de conocimiento, pero los alcoholes obtenidos se usaban únicamente con finalidades terapéuticas, los primeros destilados de alcohol de uso médico fueron conocidos como “aqua vitae” (solución reconocida en la Alquimia como el elixir de la eterna juventud), que literalmente se traduce como “agua de vida”, y entre el siglo XIV y XV, su uso como remedio se extendió para el consumo eventual en diversas ocasiones y no únicamente para el tratamiento de diferentes malestares, fue a partir de ese momento cuando surgieron los primeros licores de Europa.
En la modernidad, Robert Boyle (pionero de la experimentación en el campo de la química en el siglo XVII) destiló alcohol de madera y vinagre, dando origen a la primera destilación analítica y descubriendo en 1661 el metanol, un tipo de alcohol que se usa mayormente para elaborar combustibles, disolventes y anticongelantes. Con el surgimiento de la Revolución Industrial en el siglo XVIII y las profundas transformaciones que implicó a nivel mundial, se le dieron nuevos usos a este proceso químico como, por ejemplo, la obtención de gas a partir de la destilación seca del carbón lo que le daría un empujón a la Industria del Gas. Ya a mediados del siglo XIX con la refinación del vidrio, los instrumentos de laboratorio lograron una ventaja al sustituir materiales como el metal y la cerámica por uno más resistente y maleable, como consecuencia los alambiques se modificaron también en estructura y material. Desde entonces, la destilación sería una de las técnicas de separación de mezclas más usadas en laboratorios y en la investigación química haciendo grandes aportes a la industria y por supuesto al mundo académico.
Como parte de la enseñanza en la química, se devela la importancia de este tipo de objetos para la didáctica de esta ciencia y para entender las mezclas como parte de la comprensión del mundo que rodea a los estudiantes, y asimismo de la naturaleza y las construcciones realizadas por el ser humano. A su vez, es esencial conocer el método de separación de estas sustancias, exactamente con la técnica de destilación, que en el contexto de los laboratorios se constituyen como trabajos investigativos de experimentación y descubrimiento, que enlazan la teoría con la práctica, procedimientos que permiten la observación de los resultados, aprendiendo a través del ensayo y error, ya que
“la Química requiere de mucha constancia; el trabajo en el laboratorio constituye una herramienta importantísima a la hora de lograr que los estudiantes desarrollen destrezas, habilidades y se adueñen de su propio conocimiento a través de la práctica” (Montero, 2016, p.11).
Se trata entonces de un trabajo colaborativo en el que puede ocurrir el diálogo, la participación activa, discusión de resultados, resolución de problemas, el intercambio de conocimientos, entre otras; en el que el profesor juega un papel muy importante en la guía y enseñanza de la técnica a través de la demostración y acompañamiento a los estudiantes en sus prácticas experimentales, por medio de las cuales, se puede lograr la apropiación, formación y fortalecimiento de los conocimientos específicos de esta área.
Para conocer el Equipo de Destilación del antiguo Instituto Pedagógico Nacional para Señoritas, otros objetos e implementos escolares de la historia y la práctica pedagógica, y los archivos pertenecientes a los fondos documentales y bibliográficos que salvaguardamos y exhibimos en el Museo Pedagógico Colombiano, convocamos a la comunidad de la Universidad Pedagógica Nacional, estudiantes, egresados, investigadores, docentes, administrativos y miembros externos de la comunidad académica, colectivos pedagógicos y a todas las personas interesadas en conocernos, apoyarnos y difundir nuestras labores, a visitarnos de lunes a viernes entre 8:00 a.m. y 4:00 p.m. en las nuevas instalaciones del Museo ubicadas en Bogotá en la calle 72 N.º 11 – 86 (Edificio ‘E’) en el Centro Cultural ‘Paulo Freire’ de la Universidad Pedagógica Nacional.
Igualmente los invitamos a seguirnos en nuestras redes sociales https://www.facebook.com/museopedagogicocolombiano/ y a explorar nuestra página web http://museopedagogico.pedagogica.edu.co/ para visualizar y compartir nuestros contenidos.
Palabras clave: Destilación; Química; Mezclas; Sustancias; Laboratorios de Química; Alambique; Pedagogía; Enseñanza; Historia de la Educación; Medicina; Museo Pedagógico Colombiano.
Referencias
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