È uno strumento per la misura dell’umidità dell’aria, in particolare si tratta di un igrometro a condensazione realizzato su modello di quello ideato dal Prof. Ciro Chistoni nel 1882. Una lamina di packfong a superficie argentata e lucidata a specchio è fissata ad una scatola chiusa di ottone a pareti sottili che ha la funzione di contenitore per etere. Il tutto è sorretto da un piedistallo rotondo di legno verniciato in nero. La scatola è collegata con l’esterno tramite due tubicini per il passaggio dell’aria e da una apertura con un tappo che permette l’inserimento nell’etere del bulbo di un termometro. Tramite una pompetta, si immette lentamente aria nel contenitore, favorendo l’evaporazione dell’etere e quindi il suo raffreddamento. Anche la lamina argentata a contatto si raffredda, provocando la condensazione dell’aria, evidenziata da un velo di rugiada che appanna la superficie lucida. La temperatura dell’etere al tempo di inizio dell’appannamento rappresenta la temperatura del punto di rugiada che, tramite tabelle, relazioni o grafici può essere ricondotta ad altre grandezze igrometriche, ad es. alla umidità relativa.
Per ottenere questa temperatura con maggiore approssimazione, si rileva la temperatura alla quale si forma prima la rugiada e poi si lascia riscaldare la lamina. Viene nuovamente annotata la temperatura quando la rugiada scompare e la media è il punto di rugiada.
Racconta il prof. Chistoni che, a suo parere, lo strumento chiamato psicrometro non è in grado di fornire misure di umidità relativa sufficientemente precise per la meteorologia [1]. Per questo ebbe l’incarico da parte del Direttore dell’Ufficio centrale di Meteorologia, Prof. Pietro Tacchini, di scegliere “un igrometro che fosse facile per il maneggio, difficile a rompersi, di poco prezzo e che desse coll’approssimazione di uno o due decimi di millimetro la tensione del vapore acqueo”. Fra i vari igrometri a condensazione (che il prof. Chistoni chiama igrometri ad appannamento) presi in considerazione, nessuno rispondeva alle caratteristiche richieste di economicità, precisione, facilità nell’uso. Racconta ancora: “Io pensai che potevasi formare un’ igrometro….a sezione rettangolare e che avesse la faccia lucida sufficientemente prolungata a sporgersi dall’ una e dall’altra parte delle due faccie laterali dell’ igrometro , cosi che questa lamina non abbia a scendere tutta alla temperatura di deposito del vapore acqueo, e che quindi le parti che rimangono lucide servano di opportuno confronto per poter cogliere con precisione l’istante del primo appannarsi della parte della lamina che sta in contatto dell’ etere…” Il termometro consigliato doveva avere una gradazione da -25 °C a +30°C, con ogni grado suddiviso in cinque parti, così, afferma il Prof. Chistoni, da apprezzare il decimo di grado. Con questo tipo di igrometro “la tensione del vapore acqueo si ha di sicuro anche nei casi più sfavorevoli entro i due decimi di millimetro”
Nella collezione UNIMORE sono presenti, oltre all’igrometro a condensazione di Chistoni, un “igrometro ad assorbimento dell’abate Bellani” probabilmente a corda, un “igrometro a capello di de Saussure” ed un “igrometro a condensazione di Daniell”, le cui schede descrittive sono pubblicate in questo sito.
Una breve storia della misura dell’umidità dell’aria è pubblicata nella scheda relativa all’”igrometro ad assorbimento dell’abate Bellani”, mentre alcune definizioni delle principali grandezze igrometriche fanno parte della scheda relativa all’igrometro a condensazione di Daniell.
Il packfong
Si tratta di leghe metalliche a base di rame, nichel e zinco con lucentezza argentea, note con le denominazioni di alpacca, argentana o argentone, ecc.
La pressione o tensione di vapore saturo
È la pressione che il vapore esercita sull’acqua in condizioni di equilibrio tra evaporazione dell’acqua e condensazione del vapore in un sistema chiuso (è il valore massimo della pressione del vapore per una fissata temperatura). La pressione di vapore saturo dipende dalla temperatura: l’aria più calda è in grado di contenere, sotto forma di vapore, più acqua rispetto all’aria più fredda.
La temperatura del punto di rugiada
La temperatura del punto di rugiada (spesso abbreviata in “punto di rugiada”) è la temperatura che deve assumere l’aria, a pressione costante e con un contenuto costante di vapore acqueo, affinché il vapore acqueo presente inizi a condensare. Il punto di rugiada, essendo una temperatura, è indicato in gradi Celsius (°C). Fornisce informazioni sull’umidità dell’aria, è una grandezza igrometrica. Più vapore acqueo è presente, più alto è il punto di rugiada. Pertanto, il punto di rugiada è davvero un indice della quantità di vapore acqueo presente nell’aria a una data pressione.
Ciro Chistoni [2]
Ciro Chistoni (1852,1927) è stato un fisico italiano. Si dedicò a studi di magnetismo, di meteorologia, di radiazione solare, d’elettrologia atmosferica. Ma un gruppo considerevole dei suoi lavori è dato dalle molte pubblicazioni sul magnetismo terrestre. Costruì anche un igrometro a condensazione. Dopo la laurea in Fisica, fu nominato assistente fisico del R. Ufficio Centrale di Meteorologia, ove fu incaricato del rilevamento magnetico d’Italia, poi, nel 1887, docente di Fisica Sperimentale alla R. Università di Modena. In questa città, nell’anno successivo, si dedicò alla misurazione della temperatura della neve a diverse profondità e della temperatura dei primi strati d’aria sovrastanti la neve. Fu direttore del R. Osservatorio Geofisico dell’Università di Modena dal 1892 al 1906; durante questo periodo Chistoni dette inizio ad una serie di misurazioni pireliometriche al R. Osservatorio geofisico di Modena, all’Osservatorio di Sestola e a quello del monte Cimone, esaminando anche, in quella occasione, i vari apparecchi proposti per le ricerche di questo genere. Nel 1906 divenne professore di Fisica Terrestre all’Università di Napoli, dove fu direttore dell’Istituto geofisico e dell’Osservatorio Vesuviano.
Bibliografia
[1] C. Chistoni, Modificazione dell’igrometro ad appannamento e cenno storico di questo apparecchio, Annali dell’Ufficio Centrale di Meteorologia, 4 parte I-1882, Roma Tipografia Sinimberghi, 1884, 17. Provenienza dell’originale: Sapienza – Università di Roma (Biblioteca di Fisica), Digitalizzato: 25 ott 2016
[2] Chistoni Ciro, https://www.treccani.it/enciclopedia/ciro-chistoni_(Dizionario-Biografico)/
Autore: Prof.ssa Sandra Morelli, Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia