Quando il denaro era costituito soltanto dalle monete metalliche, in particolare dall’oro, metallo prezioso soprattutto per la sua caratteristica di inossidabilità, era facile comporre delle leghe che ne avessero lo stesso aspetto, come l’ottone che è una lega costituita essenzialmente da rame Cu e zinco Zn. La falsificazione fu possibile finché il più grande scienziato del periodo ellenistico, Archimede di Siracusa (287 – 212 a.C.), non scoprì il principio fisico che porta il suo nome, legato alla densità o massa volumica del metallo, proprietà che esprime il rapporto tra la massa e il volume di un corpo. Si racconta, infatti, che Gerone II (308 – 215 a.C.), tiranno di Siracusa, gli aveva chiesto di verificare se la corona, che aveva commissionato ad un orefice, fosse effettivamente d’oro e pari alla quantità del metallo che gli aveva dato. La corona pesava esattamente quanto l’oro, ma il tiranno aveva il dubbio che l’artigiano avesse sostituito una parte dell’oro con un uguale peso di un altro metallo meno prezioso, come l’argento o il rame. Archimede usando la bilancia e applicando il principio omonimo scoprì la frode creando guai per l’orefice ma beneficio al suo tiranno e parente. A riguardo è divenuta famosa l’esclamazione Eureka!, come scrisse lo scrittore romano Marco Vitruvio Pollione (80 – 15 a.C.) nel suo trattato De architectura.
Oggi, la falsificazione è diventata più difficile, dato che si usa la carta moneta contenente composti di europio. L’europio è il nuovo denaro che praticamente ha sostituito l’oro, almeno nell’eurozona. Questo elemento chimico fu evidenziato per la prima volta nel 1890 dal chimico francese Palu-Émile Lecoq de Boisbaudran (1838 – 1912) e fu isolato nel 1901 da un altro chimico francese Eugène-Anatole Demarcay (1852 – 1904), che sognando un’Europa unita, gli diede il nome di europio, senza immaginare che questo nome e il suo sogno sarebbero diventati realtà. Il suo simbolo chimico è Eu, a cui corrisponde la massa atomica MA = 151,964 u.m.a. e il numero atomico Z = 63, che indica i 63 elettroni distribuiti in sei livelli energetici secondo la serie numerica 2, 8, 8, 18, 18, 9: il primo livello più vicino al nucleo ha 2 elettroni, il secondo 8, il terzo 8, …, il sesto 9 elettroni, ed ha numero di ossidazione N.Ox. = 3 (cioè trivalente). Fa parte, quindi, per questa sua composizione elettronica della serie degli elementi chimici Lantanidi – altrimenti chiamata serie delle Terre rare erroneamente perché si trovano in concentrazioni relativamente elevate -, che comprende 14 elementi (dal Lantanio La, Z = 57 al Lutezio Lu, Z = 71).
A seconda della molecola a cui l’europio è legato sotto forma ionica Eu3+, può emettere luce di vari colori – rosso, verde o blu -, e ciò lo rende un ottimo strumento contro le falsificazioni.
Quando l’atomo di europio è eccitato mediante energia sufficiente, un elettrone transita da un livello inferiore ad uno superiore, ma subito dopo ritorna al livello di partenza emettendo energia sotto forma di luce. Il colore della luce emessa dipende dalla differenza dei livelli: se il passaggio avviene dal livello 2 al livello 1, la luce è rossa, mentre se avviene dal livello 2 a quello 5, è violetta.
L’Unione Europea, infatti, fa usare l’europio sotto forma ionica nell’inchiostro usato per la stampa degli euro, costituito da un pigmento fluorescente (ovviamente segreto) formato da una molecola divisa in due parti distinte. Una parte della molecola è il recettore che cattura la luce e la trasferisce all’altra parte, a cui è legato l’europio Eu3+, che l’assorbe secondo un meccanismo particolare. Il pigmento esposto a luce normale non è fluorescente per ingannare i falsari, ma se è sottoposto a luce polarizzata (n.d.r.: una luce in cui una delle due componenti vettoriali è stata rimossa mediante un prisma di Nicol) appaiono sullo sfondo della carta, diventata di colore nero, vari filamenti colorati e casualmente orientati. La mappa dell’Europa appare verde e una ghirlanda di stelle si incorona di giallo o di rosso, mentre i monumenti, le firme e le diverse filigrane riportate sulle banconote splendono di blu. Se manca uno solo di questi dati, la banconota è falsa! L’europio, quindi, che consente alle banconote di possedere due visioni, una visibile e l’altra nascosta, è diventato un elemento molto prezioso, forse più dell’oro, in quanto ha reso l’euro la carta moneta più evoluta al mondo.[1]
Nel 2002, … , pochi mesi dopo l’entrata in circolazione dell’euro, una coppia di chimici olandesi decise di divertirsi compiendo un’isolita analisi spettroscopica. Freek Suijver e Andries Meijerink, dell’Università di Utrecht, irraggiarono con luce ultravioletta alcune banconote e registrarono le precise tonalità di colore che emettevano. Partendo da questo risultato, furono quindi in grado di dichiarare che la luce rossa era dovuta agli ioni di una delle terre rare, l’europio, legati in un composto con due molecole simili all’acetone. Riguardo agli altri colori, meno sicuri, ipotizzarono che il verde fosse dovuto a composti ionici ancora più elaborati, in cui l’europio era in combinazione con lo stronzio, il gallio e lo zolfo, e che il blu fosse il risultato di una reazione dell’europio con ossidi di alluminio e di bario. Giunti a questo punto, sospesero le loro ricerche avvertendo i loro eventuali emulatori che «ogni ulteriore indagine sulle cause della luminescenza delle banconote dell’euro costituirebbe una violazione della legge».[2]
Francesco Giuliano
[1] Sam Kean, Il cucchiaino scomparso, Adelphi, 2012
[2] Hugh Aldersey-Williams, Favole periodiche, BUR Rizzoli Saggi, 2020
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