Lavoisier y la Revolución Francesa

JOSE LUISVILLAVECESC.*

Retrato de Lavoisier que ñgura en el frontispicio de unade las Ediciones de sus Oeuvres (1864).

Cuando Henry Le Chatelier, uno de los fundadoresde la termodinámica química, prologó una de las edi-ciones del Tratado Elemental de Química de Lavoisier,afirmó que de su publicación "date l'existence de laChimie en tant que Science Veritable". La afirmación deLe Chatelier contrasta fuertemente por la hecha porKant cinco años antes de la publicación del tratado,cuando afirmó que "la química debe permanecer defini-tivamente excluida de aquellas disciplinas que seconocen como Ciencias Naturales (Naturwissenschaf-ten)". Hay así en el campo de la química una revolucióntan importante como la que se da en el campo de lapolítica de la afirmación tajante de que no podía ser unaciencia, a su nacimiento como "Ciencia Verdadera".

* Grupo de Química Teórica. Departamento de Química U. N., Miembro denúmero de la Academia Colombiana de Ciencias.

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Antes de estudiar cual fue el aporte de Lavoisier, quetan drásticamente cambió la condición epistemológicade la Química, es interesante anotar que el impacto deeste cambio fue inmediatamente percibido por sus con-temporáneos, franceses y extranjeros. Hasta en las leja-nas montañas de Nueva Granada, el joven FranciscoJosé de Caldas escribe a su amigo Santiago Arroyo enSanta Fe: "vea usted si se pueden conseguir los librossiguientes: Química de Lavoisier en dos tomos, ...". Y enla primera carta que escribe desde Quito, en enero de1802, después de conocer a Humboldt, comenta:

"¡Cuántas luces sobre los asombrosos descubrimientosde Lavoisier!... "Pero, volviendo a Francia, podemos ci-tar, por ejemplo, del informe rendido por Fourcoy ante laSociedad Real de Medicina en el mismo año de larevolución:

"La sociedad nos ha encargado a M. Home y a mí aexaminar la obra de Lavoisier... Como este tratado, quehemos leído con el más vivo interés, ofrece un métodoelemental diferente a todos los que se hayan seguido enobras del mismo género, hemos creído necesario darcuenta muy detallada a la compañía Los físicos Ytodos los que se consagran al estudio de la filosofíanatural saben que es a las experiencias de Lavoisier quese debe la revolución que la química experimenta hacealgunos años".

La revolución en la química y la revolución en lasociedad se dan al mismo tiempo y son los académicosfranceses quiénes denuncian que aquella ocurre y laatribuyen a Lavoisier. Este mismo es perfectamenteconsciente de la simultaneidad de las dos revoluciones:en febrero de 1790 escribió a Benjamin Franklin, a quienhabía conocido en París cuando buscaba salitre y pól-vora para los revolucionarios americanos. Después deexplicarle los principios de su nueva química, la formaen que estos echan por tierra la teoría del flogisto y lamanera en que han sido aceptados por varios químicosmuy importantes, continúa:

"He aquí, pues, una revolución que ha experimentadola química después de vuestra partida de Europa y latendré por bastante avanzada, e incluso, totalmentehecha si os encontrarais entre nosotros.

Después de haberos comentado lo que pasa en laquímica, viene el caso que os hable de nuestra revolu-ción política. Nosotros la consideramos como realizaday sin posibilidad de vuelta atrás. Existe aún, sinembargo, un partido aristocrático que hace esfuerzosvanos y que es evidentemente el más débil. El partidodemocrático es el más numeroso y tiene de su lado a lainstrucción, la filosofía y las luces".

La lucidez de Lavoisier es total. Desde 1773 cuandoelaboró un plan de trabajo para consagrarse totalmenteal estudio del papel de los gases en las reaccionesquímicas, declaró que le parecía ésto tan importante"como para producir una revolución en física y química".

La Revolución Química:de 10 cualitativo a 10 cuantitativo

Continúa el informe de Fourcroy comentando queLavoisier conoció las experiencias de Priestley sobre las"diferentes especies de aire" y se consagró a repetirlas,sintiendo sobre todo que "el arte de hacer experienciasverdaderamente útiles y de contribuir a los progresos dela ciencia del análisis consiste en no dejar escaparnada, en recoger todo, en pesar todo... Este métodoexperimental tan exacto y tan diferente de los procedi-mientos empleados otrora por los químicos no hacesado desde 1772 de hacerse entre las manos de lavoi-sier y de los químicos que han seguido la misma ruta,fuente fecunda de descubrimientos".

Es el uso de recipientes cuidadosamente cerrados y,sobre todo, el uso de la balanza (no dejar escapar nada,pesar todo), lo que traza la ruta fecunda de Lavoisier.

Método que proviene de su absoluta fe en el positi-vismo, en el inductivismo, característica de la ilustra-ción y aprendida por él de su maestro de química, Roue-lle, como declara en el Traité.

"Nihil est in intellectu quod non prius fuerít in sensu:grande e importante verdad que nunca deben olvidartanto los que aprenden como los que enseñan, y que elcélebre Rouelle había hecho grabar con grandes carac-teres en el lugar más visible de su laboratorio".

y en el discurso preliminar afirma: "Esta ley rigurosaque no debo transgredir, de no deducir nada más allá delo que las experiencias muestren, de no suplir nunca loque los hechos silencien, no me ha permitido incluir enesta obra aquella parte de la química más susceptiblequizá de llegar a ser un día una ciencia exacta: la quetrata de las afinidades químicas o atracciones electi-vas": casi palabra por palabra el"hypothesis non fingo"de Newton.

Pero en esto seguía la ruta de muchos de sus predece-sores, la ruta trazada por Bacon y los empiristas ingle-ses. De hecho, la ruta que en cierta forma, era responsa-ble de la tajante afirmación de Kant que mencionamosmás arriba. Los químicos, que desde Boyle (autodeno-minado "el químico escéptico" en la más famosa de susobras) se habían propuesto combatir el misticismo de laalquimia, se habían consagrado a una experimentacióncuidadosa y sin absolutamente ninguna hipótesis.Lograron acumular cantidades inmensas de datos queno decían nada. Tablas y Tablas de resultados, de fór-mulas, de recetas, sin ninguna síntesis, sin ningunaordenación Priestley, Scheele, Rouelle fueron grandesexperimentadores, que hicieron descubrimientos fun-damentales cuya importancia en buena medida lespasó desapercibida.

A diferencia de ellos. Lavoisier no se perdió en unaextensa cantidad de experimentos cualitativos, sinoque se limitó a la definida tarea de investigar el meca-nismo de la combustión en el aire, que considerabacapital para la teoría química. Su obra fue precisa,ordenada y cuantitativa del principio al fin. Y fue esto laque la distinguió de la de sus predecesores y lo quecausó la revolución en la química. La química habíasido hasta entonces el imperio de la cualidad. Los prin-cipios el de lo húmedo y el de lo seco, el de lo frío y el delo cálido, los cuatro elementos aristotélicos o la triadaprima de Paracelso, el principio de la acidez o de lometálico, el fuego poderoso, concretado en el flogisto,eran la mejor expresión de muchos siglos de intentarexplicar la inmensa variedad de las sustancias, asícomo todos los cambios que en ellas observamos yproducimos, mediante la clasificación paciente detodas las cualidades de los cuerpos, de las compartidaspor muchos y de las más pecualiares a unos pocos. Laquímica en el siglo XVIII se encontraba en un callejónmuy diferente de la amplia avenida emprendida por lafísica después de la Revolución Copémicana y Newto-niana. Y Lavoisier, con su balanza, no dejando escaparnada, recogiendo todo, pesando todo, haciendo entrar ala masa como cantidad fundamental, pasando el tra-bajo cualitativo al cuantitativo, produjo la revolución.

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La descomposición del aire:del descubrimiento del oxigenoal descubrimiento del oxigeno

Desde Empédocles, en el siglo VI antes de Cristo, el aireera considerado como un elemento. Los elementos eranprincipios presentes en todas las sustancias más quepiezas fundamentales con las cuales se armaban ellas.Con el auge del mecanismo, la idea de principios pre-sentes en todos los cuerpos fue cediendo paso a la ideade átomos, bloquesitos materiales, con los cuales searmaban las moléculas más complejas. Boyle anuncióla definición moderna, operacional, de elemento comopunto final del análisis: si una sustancia puede des-componerse no será una sustancia elemental; cuandono se la pueda descomponer más habremos llegado alelemento. Lavoisier adoptó esta definición pero, conmucha claridad, afirmó que era operacional: "Me con-tentaré, con decir, pues, que si por el nombre de elemen-tos queremos designar a las moléculas simples e indivi-sibles que componen los cuerpos, es probable que lasignoremos; pero si, por el contrario, unimos al nombrede elementos o principios de los cuerpos la idea delúltimo término al que se llega por vía analítica, enton-ces todas las sustancias que hasta ahora no hemospodido descomponer por cualquier medio serán paranosotros a otros tantos elementos; con esto no quere-mos asegurar que los cuerpos que consideramos comosimples no se hallen compuestos por dos o lllayornúmero de principios, sino que como nunca se halogrado separarlos o, mejor dicho, faltándonos losmedios para hacerlo, debemos considerarlos cuerpossimples y no compuestos hasta que la experiencia y laobservación no demuestren lo contrario".

Pues bien, entre 1770 y 1775 se descompuso el aire. Y,al descomponerse el aire, la idea de los cuatro elemen-tos clásicos, ya bastante deteriorada, perdió todo supeso. Carl Wilhelm Scheele, químico sueco, en una seriede experimentos realizados entre el otoño de 1770 y1773, obtuvo lo que hoy llamamos oxígeno de variasfuentes: al descomponer el "magneso negro" (el dióxidode manganeso) con ácido sulfúrico o con ácido arsé-nico, al descomponer la "cal de mercurio" (óxido demercurio) mediante fuego, y por otras formas, pero nopublicó sus resultados sino en 1777 y, mientras tanto,en Inglaterra, Priestley produjo "un aire" calcinando elóxido de mercurio, y encontró, con sorpresa, que unavela ardía en este aire con llama "sorprendentementevigorosa" y un ratón vivía en él el doble de tiempo queen la misma cantidad de aire común, mientras en 1773Lavoisier en Francia, al quemar fósforo o al calcinarmétales en aire, notó que los productos aumentaban enpeso, cosa que ya habían demostrado y explicado Blacky Boyle aduciendo que absorbían partículas de fuegu.La principal diferencia está en que Lavoisier hizó susexperimentos en un recipiente cerrado y encontró quela combustión no producía aumento de peso, por lotanto, no había "partículas de fuego" que entraran, peroal abrir su frasco, el aire entraba y el peso aumentaba enuna cantidad igual al aumento de peso del metal alcalcinarse.

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Los historiadores de la ciencia han mantenido la que-rella sobre la primacía del descubrimiento del oxígenoentre Priestley y ~cheele. Es seguro que Lavoisier loencontró después de la visita de Priestley en octubre de1774 a París, cuando este contó sobre su nuevo aireextremadamente puro y como el mismo narra, "toda l~compañía se sorprendió y M. y Mme. Lavoisier tantocomo todos los demás". Personalmente prefiero lainterpretación de Kuhn: Scheele y Priestley simultá-neamente encontraron una nueva sustancia, un gas quese desprendía de algunos compuestos y que tenía algu-nas propiedades similares a las del aire. Scheele creyóque era el "aire del fuego" y Priestley que era el "aire deflogisticado". Quien se dio cabal cuenta de que era unaparte del aire, que era retirada en la combustión, queintervenía en todos los procesos de oxídación, en loscuales se combinaba con los metales en la misma can-tidad que se retiraba del aire, quien asumió completa-mente las consecuencias, encontrando que el airedejaba de ser un elemento, que la combustión se podíaexplicar mediante él, sin necesidad de invocar el pro-blemático flogisto, quien, resumiendo, gracias a susexperiencias cuantitativas, hizo del descubrimiento deloxígeno la base de una nueva química, fue Lavoisier,por ello puede afirmarse que Priestley y Scheele descu-brieron el oxígeno pero fue Laviosier quien lo inventó.

En 1773, ya era Lavoisier consciente de la importan-cia de la nueva química neumática y particularmentede la fijación del aire como un hecho material. Fueentonces cuando anunció que esta era la base para"realizar una revolución en la física y en la química".Posteriormente, habiendo oído del descubrimiento deloxígeno por Priestley, comprendió que el gas de Priest-leyera la parte del aire que se fijaba en la combustión yconsiguió mostrar que era el único agente de la combus-tión, que consistía simplemente en la adición de oxígeno-originalmente le principie oxygine, el producto deácidos, término que acuñó con este fin- al cuerpo quese quemaba, al metal que se oxidaba o al no-metal quese convertía en ácido. Esto contradecía totalmente lateoría del flogisto, y Lavoisier no vaciló en asumir todaslas consecuencias. Se cuenta que en 1782, con granpompa, se celebró el entierro del flogisto, con Mme.Lavoisier vestida de Sacerdotisa, quemando las obrasde Beche y Stahl.

La conservación de la masay la aritmetización de la química

Si Lavoisier hubiera trabajado sin plantearse ningunahipótesis, como él mismo declaraba, sus logros habríansido muy inferiores y seguramente no habría hecho másque quienes acumularon tablas de datos y de fórmulas.Gran parte de su trabajo se explica, porque sí asumió lavalidez de un axioma general para orientarlo:

"...pues nada es creado en las operaciones del arte ode la nattrraleza, y puede tomarse como un axioma queen cada operación existe una cantidad igual de materiaante~ y después de la operación, que la cualidad ycantIdad de los principios es la misma y que sólo ocu-rren cambios y modificaciones. Todo el arte de hacerexperimentos en química se funda en este principio:debemos suponer siempre una exacta igualdad o ecua-

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Ilustraciones del Traité élementaire de chimie

ción entre los principios de los cuerpos examinados ylos de los productos de su análisis".

Este es el "Principio de conservación de la masa",enunciado por primera vez en el tratado. En realidad,era un principio muy viejo, basado en un axioma detendero: la suposición de que la masa mide la cantidadde materia. No con otro fin usaban la balanza los feni-cios. Se necesitó, sin embargo, el triunfo de la concep-ción burguesa del mundo, toda la organización de unanueva sociedad hecha, precisamente, por la clase de loscomerciantes, de los burgueses, para eliminar el crea-cionismo, para que se impusiera la suposición de que lamateria estaba creada de una vez por todas desde elprincipio de los tiempos y no podía crearse ni desapare-cer en la retorta del químico. Aceptado este principio, labalanza debe medir la cantidad de materia presenteantes y después del experimento y debe dar una igual-dad o ecuación.

Pero Lavoisier, con su balanza, encuentra la manerade formular ecuaciones en el análisis químico. Acep-tada su norma de que "la suma de los pesos de todas lassustancias que entran en la reacción es igual a la sumade los pesos de todos los productos", es posible plantearuna primera ecuación en química. Muy pronto surgirála pregunta por las proporciones en que entran estos

pesos cuya suma es constante y la respuesta será admi-rable: en un mismo compuesto químico, cualquiera quesea la [arma de su obtención, las proporciones pondera-les de los elementos componentes son siempre lasmismas. Proust, enunciador de la ley de las proporcio-nes definidas, como se conoce el enunciado anterior, estambién un hombre de la revolución, miembro delequipo de José Bonaparte, enseñó la nueva química enMadrid durante el reinado de éste. Enunciada esta ley,la química entraba en el camino de la matematización.Se podían escribir las ecuaciones de lavoisier y las pro-porciones de los elementos reflejaban una armoníainterna, íntima, de la naturaleza. Los compuestos ya noeran mezclas al azar, en todas las proporciones, comolas que puede uno realizar entre el agua y el azúcar, sinoque en el fondo de todo había una ley armónica profun-da, para formar un compuesto, sus dos constituyentesentran siempre en las mismas proporciones. Armadocon esta ley, Dalton reformuló la teoria atómica, el aná-lisis químico se hizo ciencia exacta, las moléculas sedescompusieron y se entrevió la descomposición delátomo, o al menos la existencia de su estructura interna.y la química entró en el siglo XIX con la frente en alto,reconocida como una de las ciencias fundamentales dela naturaleza.

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El papel del lenguaje: de la nomenclaturaquimica a la nueva quimica

Si la obra de Lavoisier hubiera consistido en el enun-ciado de la Ley de la Conservación de la Masa, enconvertir esta ley en base metodológica del análisisquímico en microscopio mediante el cual se vió y seprecisó la estructura atómica de la materia, en el fun-damento, en fin, de la aritmetización de la química, estaobra habría sido fundamental y probablemente su autorsería llamado el Fundador de la Química Moderna. Peroel tratado no se detuvo ahí. Desde el discurso preliminarcon que se abre el libro, Lavoisier nos dice que, escri-biendo la memoria que leyó ante la Academia de Cien-cias en abril de 1777 y que sería la semilla de la cualsurgió el tratado, "sentí que yo no había evidenciadoaún los principios establecidos por el Abate Condillacen su lógica y en algunas de sus obras. En ellas esta-blece él que lino pensamos más que con el auxilio de laspalabras; que las lenguas son verdaderos métodos ana-líticos; que el algebra más sencilla, más exacta, y quemejor se adapte a su objeto de todas las formas deenunciarlo, es a la vez una lengua y un método analí-tico; en fin, que el arte de razonar no es más que unalengua bien hecha y en efecto, mientras que sólo creíaocuparme de la nomenclatura, mientras que mi únicoobjeto era perfeccionar la lengua química, el trabajo setornó insensiblemente entre mis manos, y sin poderloevitar, en un tratado elemental de química.

Doscientos años después podemos afirmar que, mien-tras sólo creía ocuparse de la nomenclatura, el trabajode Lavoisier se tornó insensiblemente entre sus manosen la Ciencia Química. Es difícil dar cuenta de estaimportante afirmación en unas pocas líneas, pero talvez basta con imaginar lo que era estudiar químicaantes de Lavoisier. Las sustancias se denominabansegún su origen geográfico, según sus propiedadesfisiológicas, según su apariencia física, según el nom-bre de su descubridor o según los caprichos de este.Debía aprenderse que la acción del aceite de vitriolosobre la magnesia producía la sal de Epson y otra infi-nidad de recetas en las cuales intervenían nombres tanpintorescos como el aire imperial, la tierra de alumbre,la manteca de antinomia, el ácido de limón, las flores debenjul o la sal sedativa de Homberg, sin que hubieramás recurso que memorizar todo este saber.

No es de extrañar que a Kant le pareciera imposiblehacer una ciencia seria, a imagen de la física newto-niana, a partir de este galimatías.

Al colocar el oxígeno como eje de la nueva química,Lavoisier organiza las ideas: hay elementos y compues-tos. Los elementos son metales y no-metales. Los prime-ros se combinan con el oxígeno para dar óxidos y lossegundos para dar ácidos.Y los compuestos puedennombrarse a partir de esta composición, como óxido ocomo ácido del elemento correspondiente. La magnesiapasa a ser óxido de magnesio y el aceite de vitriolo seráácido sulfúrico: el ácido del azufre. Y ahora pasa a unnuevo nivel: un óxido y un ácido se unen para formar

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una sal. Y el nombre de la sal se formará componiendolos de sus progenitores: sulfato de magnesio será elnuevo nombre de la sal de epsom y este nuevo nombre,si olvida el origen geográfico, en cambio encierra en élla lógica del compuesto, nos narra que está formado porla acción del ácido sobre el óxido y éstos por los elemen-tos correspondientes. Glauber se recuerda por haberdescubierto la sal de Glauber, a la que llamó Sal Admi-rable. A partir de Lavoisier, no hay que "descubrir" mássales, ni inventarles nombre hermoso. Glauber hubierapodido preparar el sulfato de sodio, y su nombre estabaya dado. La química dejó de ser una Ciencia Natural enel sentido en que ya no hubo que salir a recorrer lanaturaleza en busca de nuevos compuestos. Ahora,quien deseara un nuevo compuesto lo formulaba en lanueva lógica y entraba al laboratorio a prepararlo.

Más del 90% de los compuestos químicos conocidoshoy, los que forman nuestros vestidos y nuestros mate-riales, los que fertilizan nuestros suelos y curan nues-tras enfermedades, no existían en la época de Lavoisier,ni hubieran sido jamás encontrados en la naturaleza.Han sido preparados -sintetizados- en el laboratorio,gracias a que la nueva nomenclatura de Lavoisier pro-veyó un lenguaje mediante el cual se puden hacer lasoperaciones del intelecto, buscando el compuestodeseado, para después pasar al laboratorio a crearlo.Esta es la síntesis química. La aritmetización que resu-mimos en el parágrafo anterior fue la base del análisisquímico. Y la tensión creadora entre análisis y síntesisengendró la Química Moderna. El Traite Elementaire deChimie fue la primera obra que la expuso, con todalucidez. Por eso no es exagerada la idea de Le Chatelier:en 1789 nació la química.

Lavoisíer: fermier general

Antaine Laurent Lavoisier nació en París el 26 de agostode 1743, en la familia de un acaudalado comercianteque lo educó en el prestigioso College des QuatreNations. Su origen acomodado le permitió estudiarDerecho y dar rienda suelta a su pasión por la ciencia,tan de moda entre la aristocracia y la alta burguesía desu tiempo. Así, estudió astronomía con La Caille, botá-nica con Jussieu y química con Rouelle.

Sin embargo, no era tanta su fortuna como parahaberle permitido vivir de la renta y adelantar sus expe-rimentos. Necesitaba trabajar para vivir y fue así comoen 1768 aprovechó la herencia que le dejó su abuelapara comprar su participación en la Ferme Generale.compañía financiera que cobraba los impuestos indi-rectos del Estado mediante el pago adelantado a estemediante una determinada cantidad de dinero. Des-posó en 1771 a Marie Anne Pierrete Paulze, hija de unode sus superiores en la Ferme, y él mismo alcanzó elcargo de Fermier Generale en 1780 y algo más tarde elde Inspector de Pólvora y Salitre. Es decir, durante másde 20 años -durante los 20 años que precedieron a laRevolución Francesa-, fue Lavoisier cobrador deimpuestos del Rey y, con su enorme talento, desarrollóuna excelente labor administrativa que dio gran fuerzaa la Ferme.

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Ilustraciones del Traité élementaire de chimie

Dentro de sus funciones de fennier recorrió todo elreino, aprovechando para adelantar sus observacionessobre la geología del país y para tomar contacto conmuchos otros académicos de la provincia francesa, lle-gando a ser muy conocido como Fennier. Esta institu-ción de financiamiento de los impuestos reales nopodía sobrevivir a la revolución. El 24 de noviembre de1793, once meses después del regicidio, la Convenciónordenó el arresto de todos los miembros de la FenneGenerale. El 8 de mayo de 1794 comparecieron variosmiembros de la Fenne ante el tribunal revolucionario,que los condenó a todos a muerte.

En la tarde de aquel día, dice Le Chatellier, "la bri-llante carrera de Lavoisier fue bruscamente interrum-pida por la guillotina. Víctima de la mala reputación delos fenniers generaux, de la ignorancia de los locosfuriosos que gobernaban entonces a Francia y un pocotambién de la cobardía de sus colegas que por temor decomprometerse no hicieron gran esfuerzo por salvarlo,murió a la temprana edad de 51 años". Parece que latimida intervención del matemático Borda y del minera-logista Hauy, invocando las capacidades de Lavoisieren su defensa, produjo la tristemente célebre frase -"La revolución no necesita sabios; la justicia debeseguir su curso" - que quien realizó con Lavoisier losexperimentos que lo llevaron a enunciar la Ley de la

Conservación de la Masa fue altamente respetado porlos gobiernos revolucionarios y potNapoleón. Lagrange,amigo del químico y quien al día siguiente de su muerteafinnó: "Ha bastado un instante para cortar esta cabezay tal vez cien años no bastararán para reproducir unaparecida", fue el físico y matemático de la revolución,como que presidió a partir de 1790 y por encargo de laAsamblea Constituyente la Comisión para establecer elSistema Métrico, de la cual fue miembro Lavoisier. Lafrase famosa fue pronunciada por un juez que, en plenoperíodo del terror no podía perdonar la vida al FennierGenerale del Rey por mlichos que fueran sus méritosacadémicos.

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