El ascenso, la caída y el auge del conjunto de química

Jul 15, 2023

Prohibir los juguetes con ácidos peligrosos era una buena idea, pero ¿fue el precio que pagaron un par de generaciones de científicos?

Sara Zielinski

El equipo de química claramente había visto días mejores. La curadora Ann Seeger saca el kit Gilbert de mediados del siglo XX de un gabinete con frente de vidrio en la parte trasera de un almacén desordenado en el Museo Nacional de Historia Estadounidense y abre la caja de madera de color azul brillante, revelando que faltan varias botellas de productos químicos y algunos viales han perdido sus etiquetas. Sin embargo, los propietarios anteriores no habían dejado que algunas piezas faltantes los detuvieran; El kit se complementó con un juego de cucharas medidoras de plástico que parecen haber sido robadas de la cocina de una madre.

Uno de los bibliotecarios del museo donó el kit; él y su hermano habían jugado con él cuando eran niños. "No eran muy buenos con la química", dice Seeger, lo que puede explicar la elección profesional del donante.

La colección del museo contiene varios kits de colores brillantes que recuerdan el breve apogeo del juguete entre principios y mediados del siglo XX, cuando el juego de química era el juguete imprescindible para el científico en ciernes. La historia de cómo la química alcanzó tal prominencia y luego cayó sigue el arco de los Estados Unidos del siglo XX, desde su ascenso como un centro de nuevo comercio hasta una era de descubrimientos científicos, y refleja los valores y temores cambiantes del pueblo estadounidense. .

Seeger me muestra una pequeña caja de madera marrón, alrededor de 1845, de aproximadamente diez pulgadas cuadradas, con un pequeño relieve de metal plateado insertado, que representa lo que parece ser una escena de un barco, con hombres con pantalones sosteniendo espadas. Una etiqueta verde en el interior de la tapa indica el propósito original de esta caja ahora vacía: “G. Laboratorio portátil de Leoni.

El juego de química de juguete tiene sus raíces en los kits de química portátiles de finales de los siglos XVIII y XIX que se vendían en cajas como esta a científicos y estudiantes para uso práctico. Los kits contenían cristalería, productos químicos, tal vez una báscula o un mortero, y otros equipos necesarios para realizar pruebas químicas en medicina, geología u otros campos científicos o para la instrucción en el aula.

Muchos kits se ensamblaron en Inglaterra, pero los productos químicos procedían de Alemania. La proximidad de la Primera Guerra Mundial rápidamente agotó ese suministro, ya que los fabricantes desviaron los recursos restantes al esfuerzo bélico; La producción de juegos de química disminuyó.

Simultáneamente, al otro lado del Atlántico, en los Estados Unidos, dos hermanos, John J. y Harold Mitchell Porter, fundaron una empresa química en Hagerstown, Maryland, y, inspirados en los kits de química ingleses y en un nuevo juguete, el Erector Set, que se ganando popularidad, pronto estaban produciendo versiones de juguete del juego de química con la intención de inspirar a los niños jóvenes en la ciencia. Estos kits de Chemcraft, como se les llamaba, llenos de productos químicos, material de laboratorio, una balanza, una lámpara de alcohol e instrucciones útiles, pronto se extendieron más allá del área de Washington, DC y se vendieron en Woolworth's y otras tiendas de todo el país. Los precios oscilaban entre 1,50 y 10 dólares, dependiendo de la complejidad del kit.

En 1920, Alfred Carlton Gilbert, el inventor que tuvo un gran éxito con el Erector Set en 1913, se dio cuenta de la tendencia y amplió su juguete. negocio para incluir la venta de ciencia. Con dos fabricantes importantes compitiendo por los clientes, el conjunto de química estaba preparado para despegar. Porter Chemical Company y AC Gilbert pasaron décadas compitiendo por clientes con anuncios en revistas infantiles y de ciencia, promocionando sus kits como un camino hacia una futura carrera en química.

“Al salir de la Depresión, ese fue un mensaje que resonará en muchos padres que querían que sus hijos no sólo tuvieran un trabajo que les permitiera ganar dinero, sino que también tuvieran una carrera estable. Y si pudieran hacer del mundo un lugar mejor en el camino, entonces aún mejor”, dice Rosie Cook, registradora y curadora asistente de la Chemical Heritage Foundation en Filadelfia. (CHF alberga una de las mejores colecciones de juegos de química del país, muchos de los cuales se exhibirán en una exposición en 2014).

La Segunda Guerra Mundial trajo una avalancha de investigación científica y tiempos de auge para empresas estadounidenses como Goodyear y DuPont. Tras el éxito del Proyecto Manhattan, la ciencia se convirtió en parte de la identidad de Estados Unidos como superpotencia mundial en los años posteriores a la guerra, y la financiación gubernamental se destinó a la investigación. Comenzó la carrera espacial y los descubrimientos se acumularon (la invención del transistor, el descubrimiento de la estructura del ADN, la creación de la vacuna contra la polio) y el marketing del conjunto de química cambió, como se refleja en el eslogan publicitario de Chemcraft, “Porter Science”. Prepara a los jóvenes estadounidenses para el liderazgo mundial”.

Estos eslóganes no eran simplemente marketing inteligente; De hecho, el juego de química inspiró a una generación de grandes científicos. “Cuando tenía 9 años, mis padres me regalaron un juego de química. Al cabo de una semana, decidí convertirme en químico y nunca dejé de tomar esa decisión”, recordó Robert F. Curl, Jr. en su autobiografía del Premio Nobel. Curl Jr. recibió el Premio Nobel de Química en 1996 por el descubrimiento de las buckybolas y fue uno de los muchos ganadores del Premio Nobel que atribuyen el mérito a los kits por inspirar su carrera.

La mayoría de los productos químicos y equipos de estos kits de química eran inofensivos, pero algunos preocuparían incluso al padre moderno más indulgente: el cianuro de sodio puede disolver el oro en agua, pero también es un veneno mortal. Los conjuntos de química “atómica” de la década de 1950 incluían mineral de uranio radiactivo. Los kits de soplado de vidrio, que enseñaban una habilidad aún importante en los laboratorios de química actuales, venían con un soplete.

La década de 1960, preocupada por la seguridad, puso fin rápidamente a la popularidad del juego de química. La Ley Federal de Etiquetado de Sustancias Peligrosas de 1960 exigía etiquetas para sustancias tóxicas y peligrosas, y los fabricantes de equipos de química eliminaron las lámparas de alcohol y los ácidos de sus kits. La Ley de Seguridad de los Juguetes de 1969 eliminó la pintura con plomo de los juguetes, pero también pasó factura a los decorados. La creación de la Comisión de Seguridad de Productos de Consumo en 1972 y la aprobación de la Ley de Control de Sustancias Tóxicas en 1976 dieron como resultado límites adicionales al contenido de los kits. Los periódicos que alguna vez transmitieron la llegada de nuevos tipos de juegos de química pronto advirtieron sobre sus peligros, recomendando que sólo se los dieran a niños mayores y que se mantuvieran bajo llave de sus hermanos menores. "La muerte de la química es casi una consecuencia involuntaria del aumento de las leyes de protección al consumidor", dice Cook.

Esta era también vio un aumento en la conciencia ambiental y la desconfianza en la química y la ciencia financiada por el gobierno. Rachel Carson publicó Primavera silenciosa, advirtiendo sobre los efectos nocivos de los pesticidas. El movimiento antinuclear iba en aumento. El pueblo estadounidense estaba tomando conciencia de los efectos devastadores del Agente Naranja, el defoliante químico utilizado en Vietnam. Y en las décadas de 1970 y 1980, la ciencia había perdido su magia, al igual que la química.

El último juego de química que Seeger me mostró data de 1992: es un kit de la marca Smithsonian desarrollado bajo la dirección de su predecesor, John Eklund. "Es completamente diferente de los equipos más antiguos", señala Seeger, señalando las gafas de seguridad, la sustitución de cualquier elemento de vidrio por plástico y las etiquetas de advertencia que son más grandes que los nombres de los productos químicos. La caja se jacta de ser “el juego de química más seguro que se haya fabricado”.

La década de 1980 trajo consigo una nueva serie de problemas sociales (el SIDA, Chernobyl, el agujero de la capa de ozono), pero ahora la gente volvía a recurrir a la ciencia en busca de soluciones. El set de química resurgió, aunque cambió dramáticamente. Había menos sustancias químicas, o ninguna, y la seguridad era una prioridad.

Michelle Francl, química teórica del Bryn Mawr College, se pregunta si ese énfasis en la seguridad puede en realidad hacer que los científicos jóvenes sean menos seguros. “Hago que los estudiantes a los que no puedo llevar usen protección para los ojos en el laboratorio o zapatos cerrados”, dice. "Dejamos que los niños jueguen fútbol, ​​jueguen fútbol, ​​anden en bicicleta, todo lo cual es intrínsecamente más peligroso que la mayoría de las cosas que podrían hacer con un juego de química".

Lo peor que sucedió durante las jóvenes aventuras de Francl en la química doméstica fue cuando su hermano perdió una ceja, y eso ni siquiera estaba relacionado con un experimento de química. “Tuvimos una explosión muy memorable, que logramos ocultar a mi madre”, recuerda Francl. La pareja había conseguido el equipo para separar el hidrógeno y el oxígeno del agua. Sus instrucciones recomendaban realizar pruebas para detectar la presencia de hidrógeno con una brasa incandescente; afortunadamente, estaban trabajando en un laboratorio improvisado en un sótano donde no había nada inflamable. “No causó un gran desastre. Simplemente hubo un gran puf”, dice.

En una era de crianza helicóptero, aversión al riesgo y litigios (sin mencionar el aumento de los laboratorios de metanfetamina en todo el país), podría parecer que incluso el equipo de química castrado está condenado a otra muerte.

Pero el siglo XXI también ha visto una nueva serie de problemas que la ciencia debe resolver, incluido cómo proporcionar alimentos, agua y energía a una población mundial que superará los diez mil millones en 2100. Los líderes gubernamentales y empresariales están poniendo un énfasis renovado en la educación científica. Y el conjunto de química ha experimentado un pequeño resurgimiento. El minorista de juguetes educativos Discover This informó fuertes ventas de juegos de química durante la temporada navideña del año pasado, respaldadas por una línea renovada de juegos de química tradicionales de Thames & Kosmos. Cook dice que los conjuntos son muy similares a los conjuntos de Chemcraft y Gilbert de principios del siglo XX, pero pueden ser incluso mejores para aprender ciencias. Se venden en kits de cuatro pasos de dificultad creciente que fomentan el aprendizaje de los conceptos básicos antes de pasar a tareas más difíciles. Cook elogió los manuales: “No sólo te dicen lo que estás aprendiendo y lo dividen en tipos de experimentos, [sino que también] te cuentan la historia detrás del descubrimiento”, así como también cómo desechar los experimentos”. lo cual es realmente útil hoy en día, porque no se pueden tirar las cosas por el desagüe”.

Pero la realidad es que probablemente ya no sea necesario un juego de química tradicional para realizar química en casa. Hay libros y manuales disponibles y los equipos y productos químicos se pueden comprar en línea o buscar en la casa, como hacía Francl cuando era joven. Y si bien la seguridad debería ser una preocupación, los padres deben reconocer que la mayoría de los accidentes con productos químicos en el hogar no ocurren cuando los niños mezclan productos químicos en el sótano, sino cuando los adultos mezclan productos de limpieza en el piso de arriba. "Las cosas que matan a la gente, si nos fijamos en los accidentes en los hogares, son las personas que mezclan lejía con todo, desde amoníaco hasta pesticidas", dice Francl.

La experimentación casera ha inspirado a científicos e inventores durante años, y sería una lástima que las preocupaciones sobre la seguridad impidieran a los químicos en ciernes comenzar. “Animo a los padres a que dejen que sus hijos corran un poco de riesgo y que prueben cosas en las que podría resultar complicado trabajar”, ​​dice Francl. Y "Ten paciencia con el desorden".

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Sara Zielinski | | LEER MÁS

Sarah Zielinski es una escritora y editora científica galardonada. Es escritora colaboradora en ciencia para Smithsonian.com y bloguea en Wild Things, que aparece en Science News.