MIKROCHEMIE

 

 

 

GESCHICHTE und FORSCHER der MIKROCHEMIE

 

Die Ursprünge der Mikrochemie lassen sich zeitlich nicht festlegen.

Als Herbert K. Alber den Beitrag zur Mikrochemie für das Buch " A History of Analytical Chemistry" schrieb, das 1977 von H.A. Laitinen und G.W. Ewing für die American Chemical Society verfasst wurde, teilte er die Mikrochemie in diese zwei Perioden ein:

 

- Die frühe Periode der Mikrochemie vor 1900

- Die klassische Periode 1900 bis 1945

 

Man könnte aber noch eine sehr wichtige Periode anhängen und sie bezeichnen als

 

- Die Periode der Perfektionierung 1945 bis etwa 1970

 

Bereits im späten 19.Jahrhundert versuchten Forscher, Nachweise von Elementen und Verbindungen mit kleinen und kleinsten Stoffmengen durchzuführen.

Als frühestestes Buch zum Thema Mikrochemie gilt das von Theodor G. Wormley, das schon 1867 unter dem Titel: "The Microchemistry of Poisons" erschien und bereits eine Übersicht über damals mögliche Analysen kleinster Mengen eines Stoffes brachte.

Schon bald war das Mikroskop das wichtigste Gerät der Mikrochemiker und eine Fülle von Büchern entstand, die Nachweise kleinster Stoffmengen durch Bildung charakteristischer Kristallformen bei starken Vergrößerungen vorstellten.

 

Emanuel Boricky (Universität Prag) "Elements of A New Chemical Microscopical Analysis of Minerals And Rocks" (1877)

A.Streng (Giessen) "Anleitung zur Bestimmung der Mineralien" (1890),

K. Haushofer "Mikroskopische Reaktionen" (1885)

 und Klément und Rénard "Reactions Microchimique; A Cristeaux Et Leur ApplicationEn Analyse Qualitative" (1886)

trugen immer mehr Möglichkeiten bei, mithilfe charakteristischer Kristalle unter dem Mikroskop eine zunehmende Zahl von Elementen zu identifizieren. Viele der Nachweise waren aber noch z.T. sehr unscharf, wenn es um die Bestimmung ähnlicher oder seltenerer Elemente ging

 

Heinrich Behrens, geboren 23.1.1842 in Büsum (gestorben 13.1.1905 ), seit 1874 Professur an der Polytechnischen Schule Delft/Holland für Mineralogie, Geologie und Bergbau, ab 1898 Professor für Mikrochemie an derselben Hochschule in Delft, erforschte erstmals die vielfältigen Störungen von Kristallnachweisen durch äußere Einflüsse wie Temperatur, Konzentration und Verunreinigungen und brachte neue elegante Nachweisverfahren auch für seltenere Elemente; so gehört u.a. der Nachweis von Phosphaten als Magnesiumammoniumphosphat zu seinen Entdeckungen. Er erkannte die Wichtigkeit hoher Konzentrationen für die Reaktionsteilnehmer bei Kristallnachweisen und empfahl, das "Reagenz" wenn möglich, in fester Form zuzugeben.

Er schrieb die Bücher "A Manual of Microchemical Analysis" (1894 in Englisch) und 1899 "Anleitung zur Mikrochemischen Analyse".

 

A.C. Huysse, kann als der erste Vertreter der "klassischen Periode" angesehen werden.

Er veröffentlicht 1900 seine Schrift: "Atlas zum Gebrauche bei der mikrochemischen Analyse" , in der aber nur meist Farblithographien von 27 x 6 Kristallnachweisen ohne methodische Hinweise zu finden sind.

 

Julius F. Donau, veröffentlicht 1913 sein Werk: "Handbuch der Mikroskopischen Technik" mit einem qualitativen und einem quantitativen Teil.

1940 veröffentlicht er das Buch: "Anorganische Mikrogewichtsanalyse" zusammen mit Friedrich Hecht (Wien), in dem schon sehr ausgereifte Mikroverfahren insbesondere der Mikrogravimetrie behandelt werden.

 

Friedrich Emich, geboren 10.09.1860 in Graz; 1878Studium der Chemie an der Technischen Hochschule in Graz, ab 1889 als Dozent. Er beschäftigte sich früh mit der Analytischen Chemie und schuf für die Mikrochemie eine neue umfassende Basis, indem er die bis dahin vorherrschenden kristalloptischen Analysen um eine neue Chemie mit vielen verschiedenen Methoden im verkleinerten Maßstab erweiterte.

Dazu bediente er sich zunächst immer feinerer Mikrowaagen, ohne die eine quantitative Mikrochemie nur eingeschränkt möglich ist. Auch andere bekannte Geräte und Hilfsmittel wurden von ihm systematisch auf kleinste Probenmengen angepasst oder neu entwickelt.

Er führte erstmals systematisch die aus Kapillaren gezogenen "Kapillargefäße" als die Standardgefäße für die Mikrochemie ein. Er beschrieb viele Messverfahren an Kristallen, Schmelz- und Siedepunktbestimmungen und Brechungsindizes an Mikromengen, führte das "Abschleppen" und Filtrieren auf Objektträgern ein und zeigte Nachweise geringster Substanzmengen auf "Gespinstfasern". Er setzte erstmals quantitative Methoden routinemäßig ein.

1911 erschien sein "Lehrbuch der Mikrochemie", 1926 in verbesserter Auflage. 1923 erschien sein "Mikrochemisches Praktikum, 1931 neu aufgelegt.

1930 ging er in den Ruhestand und starb 1940.

Sein bedeutendster Schüler war A.A. Benedetti-Pichler, der in seiner Bedeutung seinem Lehrer nicht nachstand

 

In der "Festschrift zum 70. Geburtstag von Hofrat Prof.Dr.Friedrich Emich" am 5.September 1930 schreiben u.a. die ebenfalls schon anerkannten Mikrochemiker F.Feigl, und F. Pregl:

 

"Wir verdanken Ihnen eine so weitgehende Verfeinerung der Technik der anorganischen Analyse, daß man sogar mit Bruchteilen von Milligrammen Trennungen und ganze Analysengänge in mustergültiger Weise durchzuführen in der Lage ist..."

 

  1930 (aus Mikrochemie 1930, Emich Festschrift)

 

O. Tunmann, H. Molisch...

Émile M. Chamot /C.W. Mason...

 

 

Fritz Pregl (1860-1930) wie Emich Mitbegründer der Grazer Mikrochemischen Schule.

Geboren 03.09.1869 in Laibach im heutigen Slowenien studierte er zunächst Medizin in Graz und promovierte dort 1894 und habilitierte sich auf dem Gebiet der Physiologie 1899. Dann vertiefte er seine Kenntnisse durch einige Studienaufenthalte und arbeitete unter anderem bei Wilhelm Ostwald in Leipzig und Emil Fischer in Berlin. Auch ein Aufenthalt in Harvard ist belegt.

Angeregt durch die Forschungsarbeiten von Emich verschrieb er sich zunehmend der Mikrochemie und hier speziell der quantitativen organischen Richtung. Dabei benutzte er eine neue hochempfindliche Mikrowaage, die gerade von Kuhlmann vorgestellt worden war und eine weitere starke Verminderung der notwendigen Stoffmengen für Untersuchungen erbrachte.

Als Physiologe versuchte er die chemischen Abläufe , auch im menschlichen Körper, mit immer feineren chemischen Methoden zu erforschen und wurde so zum "Vater" der (auch quantitativen) organischen Mikrochemie. Er war in der Lage, mit Probenmengen im einstelligen Milligrammbereich wichtige organische Gruppen, wie z.B. Carboxylgruppen quantitativ zu bestimmen, für die Medizin damals ein Durchbruch. Er entwickelte zahlreiche neue Geräte für die Mikrochemie und verbesserte die damals beste verfügbare Mikrowaage, die "Kuhlmann'sche Waage", auf eine Ablesegenauigkeit von 1 µg.

Von 1910 bis 1913 war er Ordinarius für Medizinische Chemie in Insbruck und wurde danach Leiter des Institutes für Medizinische Biochemie in Graz.

Seine Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Enzyme und Stoffwechselprodukte sowie die Entwicklung immer weiter verkleinerter Arbeitsgeräte für die Mikrochemie waren für das Verständnis physiologischer  Abläufe im menschlichen Körper zur damaligen Zeit von außerordentlicher Bedeutung.

Nach vielen Veröffentlichungen und Buchbeiträgen, so zu Aberhalden's "Handbuch der biochemischen Arbeitsmethoden" (1912), veröffentlichte er 1917 sein Buch: "Quantitative Organische Mikroanalyse", das mehrere  Auflagen in verschiedenen Sprachen, zuletzt 1930, erfuhr.

Er erhielt zahlreiche Auszeichnungen und Ehrungen und 1923 erhielt er schließlich den Nobelpreis für seine "Methode zur Mikroanalytik von organischen Substanzen".

 

"Er war nicht nur ein hervorragender Mediziner und Chemiker sondern auch ein guter Handwerker. Er hat in der nichtbezahlten Uni-Ferialzeit als anerkannter Augenarzt gewirkt und sich bei einem Tischler, bei einem Schlosser und Glasbläser seine handwerklichen Fähigkeiten angeeignet, was ihm später bei der Entwicklung und Herstellung seiner mikroanalytischen Apparaturen zu Gute kam."

(H.Trudnovsky: Fritz Pregl- der erdte Nobelpreisträger der Univ.Graz; in:K. ACHAM (Hg) (2007), 327 - 336: Naturwissenschaften, Medizin und Technik aus Graz. Böhlau: ISBN 978-3-205-77485-3 )

 

Fritz Pregl starb am 13.12.1930 im Alter von 61 Jahren.

 

weitergehende Informationen: (Walter Steiner: )

https://austria-forum.org/af/Wissenssammlungen/Essays/Naturwissenschaften/Fritz_Pregl

 

Gedenkmarke der Republik Österreich zum 50. Jahrestag der Nobelpreisverleihung für Fritz Pregl (1973)

 

 

 

 

A.A.Benedetti-Pichler wurde am 1. April 1894 in Wien geboren und wuchs in einem Dorf an der Grenze zum früheren  Jugoslawien auf. Nachdem er hier die Volksschule absolviert hatte, ging er zum Polytechnischen Institut in Graz.

Der Erste Weltkrieg, der ihn als Leutnant der Infantrie zunächst an der Italienfront, dann in Russland sah, unterbrach sein Studium.