10 de março de 1814
Imagine-se num quarto escuro. A luz do Sol entra através de uma estreita abertura na janela e incide em um prisma sobre a mesa do laboratório. Ali, o raio de luz branca se transforma em arco-íris. E o colorido é observado a olho nu e também por um aparelho espectral.
Este constata a presença de algumas linhas finas, ou seja, faltam certas cores do espectro. Este fenômeno foi observado pela primeira vez pelo físico da Baviera Joseph von Fraunhofer em 10 de março de 1814. Ele descreveu assim sua observação: "Eu achei com o aparelho incontáveis linhas verticais fortes e fracas, mais escuras que o restante das cores, algumas parecem ser quase pretas."
Mais de 500 dessas faixas escuras foram descobertas no espectro solar pelo físico Joseph von Fraunhofer. E assim nascia a análise espectral. Porém, alguns anos se passariam até que os cientistas conseguissem interpretar as misteriosas linhas.
Somente em 1859, o físico Gustav Robert Kirchhoff, ao transformar sal de sódio puro em uma chama incolor, traria – literalmente – luz ao enigma de Fraunhofer. O sódio produziu no fogo exatamente as linhas que faltavam na luz solar observadas anteriormente pelos cientistas.
Kirchhoff concluiu que deveria haver no Sol uma considerável quantidade de sódio: "Concluí que as linhas escuras do espectro solar eram causadas pela presença desse elemento na atmosfera incandescente do Sol. E que o mesmo provoca a formação de linhas claras no espectro de uma flama".
Teste da chama
Atrás desta premissa se esconde uma descoberta importante: elementos puros, quando em combustão, emitem luz composta em linhas características. Sendo assim, a luz fornece informações sobre a composição química dos corpos que a emitem. Este é o princípio da análise espectroquímica. Tal princípio é utilizado até hoje pelos estudantes de química no chamado teste da chama.
O químico Michael Stephan explica como ele funciona: "Primeiro se deve incandescer um bastão de cerâmica em um bico de Bunsen. A princípio ele permanece incolor. Em seguida, apaga-se o fogo e pega-se uma amostra. Então, surge uma bonita chama amarelo-laranja. Isso indica a presença de sódio. É a mesma cor que conhecemos dos postes de rua. Uma cor muito intensa e que dura um tempo relativamente longo antes de desaparecer. Por isso pode-se reconhecer facilmente a presença de sódio."
A demonstração através da chama é tão eficiente que pode ser comprovada a olho nu, mesmo quando o sódio se encontra em quantias mínimas. Mais difícil é comprovar a presença do elemento bário. Neste caso, os químicos têm que lançar mão de um truque.
"A amostra fica verde. Então tem bário. Para ampliar o efeito utiliza-se pó de magnésio. Magnésio queima rápido sem emitir cor – antigamente era usado no flash de máquinas fotográficas. Então, acrescenta-se o magnésio às chamas, que queima emitindo luz verde clara. Assim, demonstra-se a presença de bário na amostra."
Conhecendo as estrelas
Através de experimentos semelhantes foram descobertos vários elementos químicos. O químico Robert Wilhelm Bunsen, por exemplo, extraiu sete gramas de uma substância sólida a partir de 44 mil litros de água mineral. Quando Bunsen queimou tal substância, pôde comprovar a existência do césio, elemento até então desconhecido.
Através da análise espectral, os cientistas encontraram novos elementos também fora do planeta. Em 1868, foi identificada uma linha no espectro solar nunca antes observada na Terra. Os pesquisadores classificaram assim um novo elemento e o chamaram de hélio. Somente décadas depois, o gás nobre hélio foi descoberto também no nosso planeta.