O mineralogista José Bonifácio de Andrada e Silva

Por Marco Gonzalez

Devido à sua carreira política, José Bonifácio de Andrada e Silva (1763-1838) é mais conhecido como o Patriarca da Independência do Brasil, porém merece ser também lembrado por suas contribuições na área das ciências, mais especificamente na mineralogia. Ele é considerado o primeiro geólogo das Américas e pode-se dizer que também foi o primeiro geólogo e mineralogista português.

Um único cristal de andradita da região de Kayes, Mali (Wikimedia)
O mineralogista americano James Dwight Dana, em reconhecimento ao trabalho de José Bonifácio, na área da mineralogia, batizou em 1868 como andradita esta espécie de granada de ferro e cálcio.

Filho de Bonifácio José Ribeiro de Andrada e Maria Bárbara da Silva, José Bonifácio nasceu em 13 de junho de 1763 na vila de Santos, no litoral da Capitania de São Paulo, e faleceu em 1838 deixando poucos bens além de uma biblioteca com 6 mil volumes. Foi notável homem público, mas também estudioso e pesquisador do mundo natural.

As ciências da época de José Bonifácio

Com o Iluminismo, no século XVIII, o interesse científico pelo mundo natural fez surgir a figura do "filósofo natural" e uma grande diversidade de ideias e abordagens acerca dos mais variados temas em diversos campos do conhecimento. Em Portugal, a partir de 1750, teve início a "Ditadura Pombalina" liderada pelo Marquês de Pombal com investimentos nas universidades portuguesas, principalmente em Coimbra, onde foram contratados cientistas qualificados como o filósofo natural italiano Domenico Vandelli. A coroa portuguesa não se viu alheia ao processo de renovação cultural e científica que acontecia em outros países. Vandeli foi grande idealizador do que se chamou "viagens filosóficas" que tinha, como um dos objetivos, fazer um inventário dos recursos minerais. A Universidade de Coimbra se transformou em um centro de pesquisa relevante na Europa.

Com a saída do Marquês de Pombal da corte portuguesa e, em 1777, com o início do reinado de D. Maria I (ao lado, em 1783) iniciou o período chamado "absolutismo ilustrado". Ele foi centrado na Academia Real de Ciências de Lisboa, planejada por D. João Carlos de Bragança, o 2º duque de Lafões. Tendo autorizada sua criação por D. Maria I em 1779, a Academia era subdividida em (i) Ciências da Observação, com meteorologia, química, anatomia, botânica e história natural, (ii) Ciências do Cálculo, que incluía aritmética, álgebra, geometria, mecânica e astronomia, e (iii) Belas-Letras, para o estudo dos vários ramos da literatura portuguesa.

No passagem do século XVIII para o XIX, a exploração de minas em Portugal teve grande crescimento associado à Revolução Industrial. Países como a Inglaterra, França, Prússia, incentivavam o estudo do seu subsolo e a exploração das suas jazidas minerais. Mineralogia e geologia passaram a ter caráter prático como ciências de campo.

A química, o flogisto e o oxigênio

No século XVIII, conceitos místicos e exotéricos entraram em decadência na área da química e esta passou a ser tratada em nível científico. Um destes conceitos era o do flogisto, desenvolvido pelo químico, médico e filósofo alemão Georg Ernst Stahl.

O flogisto era um suposto componente universal do fogo. Conforme a teoria que o suportava, o carvão (por exemplo), ao queimar, perdia peso devido à transferência do flogisto para o ar. Em 1783, o químico francês Antoine-Laurent Lavoisier (ao lado, em 1788), contrapondo-se, lançou sua teoria da combustão onde o oxigênio tinha papel central. Além de Lavoisier, o também químico francês Antoine François de Fourcroy e outros impulsionaram uma verdadeira "revolução química".

A referida "revolução química" consistia em apoiar a química como ferramenta de pesquisa enquanto deixava de lado questões sem respostas relacionadas ao conceito de energia. Muitos pesquisadores na época reconheciam que as novas ideias que envolviam o oxigênio não forneciam todas as explicações e o abandono do conceito de flogisto havia deixado um vácuo quando se tentava construir uma ponte entre oxidação, redução e combustão. Algumas destas questões são até hoje ainda complexas.

A geognosia e a orictognosia

A geognosia, adotada durante a passagem do século XVIII para o XIX, era considerada um ramo da mineralogia. O mineralogista saxão Abraham Gottlob Werner (ao lado, em 1801) foi o principal responsável pela sua institucionalização. Werner definia a geognosia como "aquela parte da mineralogia que nos familiariza sistemática e completamente com a terra sólida, isto é, com sua relação com os corpos naturais que a rodeiam e que nos são familiares, e especialmente com as circunstâncias de sua formação externa e interna e com os minerais de que consiste de acordo com suas diferenças e modos de formação".

A geognosia, de acordo com Werner, ajudaria os mineradores a entender a estrutura do subsolo e as idades relativas das camadas. Os geognostas seguiam as ideias netunistas, que consideravam as águas dos mares os principais agentes formadores da crosta terrestre. Eles distinguiam a geognosia da mineralogia geográfica, que trataria da distribuição geográfica das rochas e dos minerais, e também da orictognosia.

A orictognosia, em 1780, foi proposta por Werner como um ramo da mineralogia destinada a tratar do conhecimento e da classificação de fósseis e minerais. Neste contexto, a mineralogia deveria ser uma ciência mais ampla, semelhante à atual geologia. O mineralogista alemão Johann Friedrich Wilhelm Widenmann e o naturalista e engenheiro mexicano Andrés Manuel del Río, alunos de Werner, detalharam as cinco subdivisões do que seria a mineralogia ampliada:

• orictognosia, 
• geognosia, 
• química mineralógica, 
• geografia mineralógica e 
• mineralogia econômica. 

Widenmann dividiu a orictognosia em:

• Orictognosia preparatória: tratava das diferentes características dos fósseis (e minerais), bem como das regras de seu uso. 
• Orictognosia prática: mostrava como reconhecer fósseis (e minerais), através de suas características, e como descrevê-los e classificá-los de acordo com princípios conhecidos.

Vários apoiadores destas ideias fundaram a Sociedade Werneriana de História Natural, na Escócia em 1808, e traduziram o trabalho de Werner para o inglês. Na língua espanhola, alguns alunos de Werner difundiram sua teoria e o dicionário da Real Academia Espanhola incluiu o termo orictognosia em suas edições de 1832 e 1837, definindo este conceito como "a parte da mineralogia que lida com os minerais considerados em si mesmos e sua classificação". Mais tarde, a palavra desapareceu, embora no idioma alemão tenha sobrevivido até meados do século XIX.

A mineralogia e a cristalografia

A pequena aceitação que foi sofrendo a terminologia werneriana está relacionada ao desaparecimento do netunismo. A classificação de minerais por características externas foi cedendo espaço para a classificação baseada em análise química (que Werner já havia também considerado) e para a cristalografia. Esta teve como expoente o abade francês René Just Haüy (ao lado, sem data).

A cristalografia no século XVIII tinha o objetivo de identificar, descrever e classificar os cristais e estudar estrutura e formação dos mesmos. Havia forte ligação dela com a química e, em laboratório, os mineralogistas se dedicavam a realizar análises químicas para descobrir a verdadeira natureza das espécies. Entre os principais nomes da escola de mineralogia cristalográfica, deve ser incluído também o do mineralogista francês Romé de L'Isle.

A formação científica de José Bonifácio

Óleo sobre tela retratando José Bonifácio, pintado por Benedito Calixto (obra do Museu Paulista)

Na Universidade de Coimbra, em Porgugal, José Bonifácio ingressou no curso de Estudos Jurídicos, em 1783, e no curso de Filosofia Natural, no ano seguinte. Este último foi concluído em 1787 e o de Estudos Jurídicos em 1788. Com estes cursos recebeu o título de bacharel de Filosofia e Leis.

Em 1789 ingressou na Academia Real de Ciências de Lisboa apoiado pelo Duque de Lafões, tio de D. Maria I.

Em 1790, com bolsa de estudos do governo português, iniciou excursão científica pela Europa visando seu aprimoramento em mineralogia, filosofia e história natural. Estudou química e mineralogia, em plena Revolução Francesa, na Escola Real de Minas, em Paris. Os princípios da "revolução química" foram passados a José Bonifácio quando fez, na França, o curso de Mineralogia e Química ministrado pelo químico francês Fourcroy.

Na Alemanha, pesquisou com o mineralogista saxão Werner.

Em 1792, frequentou a Escola de Minas de Freiburg, na Saxônia, com aulas práticas nos cursos de orictognosia e de geognosia. Em 1794 recebeu diploma referente a estes cursos.

Em 1796, frequentou cursos de mineralogia em Upsália, na Suécia, e em Copenhagen, na Dinamarca.

Em 1797, na Alemanha, foi admitido como membro da Sociedade dos Amigos da Natureza de Berlim. Nesta época teve contato com o naturalista alemão Alexander von Humboldt, com o paleontólogo alemão Leopold von Buch e com o naturalista e engenheiro mexicano Andres Manuel Del Río. Na Áustria, conheceu minas no Tirol, na Estíria e na Caríntia. Na Itália, visitou Pavia e investigou, em Pádua, a geologia dos Montes Eugâneo.

Na Suécia, visitou minerações de ferro e prata, visitou a região de Svenska Bergslagen, rica em minas e minérios, na parte central daquele país, e foi admitido como membro da Real Academia de Ciências de Estocolmo. Na Dinamarca, em Kungsberg, Bonifácio visitou também minas de ferro e de prata.

José Bonifácio foi discípulo de Domenico Vandelli, com o qual partilhava da visão de que "o domínio da natureza era capaz de gerar riquezas e que, portanto, necessitava ser conhecido e explorado cientificamente”.

A atuação de José Bonifácio como filósofo natural

Em 1801 lecionou Metalurgia na Universidade de Coimbra.  Entre 1801 e 1807 em Portugal, chegou a ocupar onze cargos, sendo três deles remunerados. Além de professor e outras ocupações, José Bonifácio foi:

• Intendente-Geral das Minas e Metais do Reino, 
• Administrador das minas de carvão de Buarcos e das minas e fundição de ferro de Figueiró dos Vinhos, 
• Inspetor das matas e sementeiras florestais, 
• Diretor do curso de Docimasia da Casa da Moeda, 
• Diretor da Sementeira de Pinhais na Orla Marítima, 
• Desembargador Ordinário e Efetivo da Relação e Casa do Porto, 
• Superintendente do Rio Mondego e Obras Públicas de Coimbra e 
• Diretor Hidráulico das Obras de Encanamento do Rio Mondego.

Em 1812, ocupando o cargo de secretário perpétuo da Academia Real de Ciências de Lisboa, José Bonifácio foi o responsável pela ida a Portugal, e depois pela vinda ao Brasil, do mineralogista Barão Guilherme von Eschwege. Nesta época, estava nos planos de José Bonifácio a criação de uma fábrica de aço em Portugal.

Em 1819 retornou ao Brasil e em 1820 realizou pesquisas no interior da Capitania de São Paulo e estudou a região das salinas.

José Bonifácio foi membro de diversas instituições e sociedades científicas. Entre elas:

• Academia Real das Ciências de Lisboa (foi vice-secretário), 
• Sociedade Mineralógica de Iena, 
• Sociedade Lineana de Iena, 
• Academia de Berlim, 
• Academia de Estocolmo, 
• Academia de Turim, 
• Sociedade Geológica de Londres, 
• Sociedade Werneriana de Estocolmo, 
• Sociedade de História Natural de Paris, 
• Sociedade Filomática de Paris, 
• Sociedade de Física e de História Natural de Genebra, 
• Sociedade de Filosofia de Filadélfia e 
• Academia Imperial de Medicina do Rio de Janeiro.

As publicações de José Bonifácio

Algumas publicações de José Bonifácio:

• Memória sobre a Pesca das Baleias e Extração de seu Azeite: com algumas reflexões a respeito das nossas Pescarias, 1790.
• Memórias sobre os diamantes do Brasil, 1792.
• Este trabalho, em co-autoria com seu irmão Martim Francisco de Andrada, dava uma visão sobre a riqueza diamantífera da colônia e incluía classificação cristalográfica. Com ele José Bonifácio conseguiu sua admissão na Sociedade de História Natural de Paris. O trabalho foi publicado em 1792 nos Annales de Chimie, na França, e em 1797, em versão inglesa, no Journal of Natural, Philosophy, Chemistry and Arts, de Londres. 
• Viagem geognóstica aos Montes Eugâneos, 1794.
• Descrição de alguns novos fósseis. Breve notícia relacionada a propriedades e características externas de alguns novos fósseis da Suécia e da Noruega juntamente com algumas observações químicas sobre os mesmos.
• Este trabalho foi publicado em 1800, em alemão, no Allgemeines Journal der Chemie. Foi sua mais importante publicação. Ela lhe deu renome internacional e repercutiu nos meios acadêmicos. Este estudo teve grande repercussão na Europa pelo seu rigor científico e se revelou importante para posterior identificações de elementos químicos. Foi publicado, em 1800 em francês, no Journal de Physique, de Chimie et de Histoire Naturelle e, em inglês em 1801, no Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts.
• Notícia sobre a estrutura mineralógica da região de Sala na Suécia, 1804.
• Memória do desembargador José Bonifácio de Andrada e Silva sobre os meios de prepararem no Reino os estudos de mineralogia dando nova forma e método para seu estudo.
• Este trabalho, elaborado em 1811 durante uma reforma curricular ocorrida na Universidade de Coimbra, referia-se ao ensino de Filosofia Natural.
• Memória sobre a necessidade e utilidade do plantio de novos bosques em Portugal, 1813.
• Memória sobre minas de carvão e ferrarias de Foz do Alge, em Portugal, 1813.
• Experiências químicas sobre a quina do Rio de Janeiro comparada com outras, 1814.
• Memória minerográfica da serra que decorre de Santa Justa até Santa Comba e suas vizinhanças na província do Minho, 1814-15.
• Parecer sobre o método de desinfetar as cartas vindas de países estrangeiros, 1815.
• Memória sobre a nova mina de ouro da outra banda do Tejo, 1817.
• Memória sobre as pesquisas e lavra dos veios de chumbo de Chacim, Souto, Ventozello e Vllar del Rei, na província de Trás-os-Montes, 1818.
• Viagem mineralógica na província de São Paulo.
• Neste trabalho foi relatada a pesquisa desenvolvida no interior da Capitania de São Paulo, em 1820. Foi elaborado também em co-autoria com seu irmão Martim Francisco e foi publicado somente em 1846.
• Memória minerográfica sobre o distrito metalífero entre os rios Alva e Zezere, sem data.

As contribuições mineralógicas de José Bonifácio

No caso da identificação de diamantes brasileiros, em 1792, José Bonifácio identificou alguns tipos de cristais:

• alguns com hábitos octaétricos (formados da "união de duas pirâmides tetraédricas"), 
• outros, encontrados quase sempre em encostas de montanhas, com forma arredondada com "faces curvas" ou arredondados por "ondulação", e 
• outros ainda com hábitos cúbicos.

Ele utilizou, neste trabalho, dois sistemas vigentes na época.

• Sistema de Johann Gottschalk Wallerius. Este sistema iniciava com a análise de propriedades físicas (cor, forma, gosto, cheiro), usos e ocorrência. Caso não fosse decisiva esta observação, eram utilizadas análises químicas. 
• Sistema de Romé de L'Isle. Este sistema se baseava na forma do cristal e na hierarquia das classes minerais. Esta hierarquia levava em conta grupos de formas derivadas e primárias, sendo adotadas partições imaginárias e uma taxonomia lineana (de Carl von Linné).

Em 1796, José Bonifácio esteve na Noruega, na Suécia e na Dinamarca. Visitou diversas minas e jazidas escandinavas e suas pesquisas nestes locais resultaram na identificação de 12 minerais (com exceção da criolita cujo material analisado por ele veio da Groenlândia). Em suas publicações em 1800 e em 1801 afirmou ter descoberto 12 novos minerais embora se saiba hoje que somente quatro eram desconhecidos: criolita, escapolita, espodumênio e petalita.

Criolita (8,8 x 6,7 x 5 cm) da Groenlândia (por Descouens)	Escapolita (1,8 x 1,9 x 1,9 cm) do Afeganistão (por Lavinsky)
Espodumênio (11.2 x 6.1 x 2.6 cm) do Afeganistão (por Lavinsky)	Petalita (3.8 x 2.4 x 1.6 cm) de Myanmar (por Lavinsky)

As petalita e o espodumênio são conhecidos hoje como aluminossilicatos de lítio. A criolita é importante fonte de flúor e essencial para baixar o ponto de fusão da alumina na eletrólise da fonte de alumínio. A criolita foi descoberta por José Bonifácio em um lote de rochas vindo da Groenlândia e, por esta razão, a batizou com o nome que significa "pedra do frio" (krios = gelo e lithos = pedra). 

As oito espécies restantes, as variedades minerais já descobertas, eram acanticônio, afrizita, alocroíta, cocolita, ictioftalmo, indicolita, salita e wernerita.

Epidoto de Alicante, Espanha (por Darski). O acanticônio de Bonifácio é uma variedade de epidoto.	Shorlita (turmalina preta) (por St. John). A afrizita de Bonifácio é uma variedade de shorlita.
Granada grossulária do México (por Linnell). A alocroíta de Bonifácio é um sinônimo para granada grossulária.	Diopsídio da Itália (por Descouens). A cocolita de Bonifácio é uma variedade de diopsídio.

Apofilita dos EUA (por Lavinsky). O ictioftalmo de Bonifácio é uma variedade de apofilita.	Turmalina indicolita de Moçambique (por Lavinsky).
Augita da Espanha (por Lavinsky). A salita de Bonifácio é uma variedade de augita.	Escapolita de Madagascar (por Kluka). A wernerita de Bonifácio é um sinônimo para escapolita.

Este trabalho de José Bonifácio, com repercussão em diversos países, fez com que outros pesquisadores iniciassem estudos sobre a petalita e o espodumênio. Estes minerais foram utilizados (juntamente com a lepidolita) em análises pelo químico sueco Johan August Arfwedson que resultaram na identificação do lítio em 1818. Neste mesmo ano, o químico britânico Humphry Davy conseguiu isolar o lítio na sua forma elementar.

José Bonifácio acreditava na necessidade de se dar utilidade ao conhecimento científico. É dele a frase: "Desde que eu comecei a pensar que as ciências eram um emérito fútil quando não se aplicavam ao bem público, não pude deixar de espantar-me vendo o desleixo dos sábios e o pouco caso que faziam do bem público".

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