Quantitative Techniken

Die quantitative Mikrochemie hat sich erst einige Jahrzehnte nach den Anfängen der qualitativen MC entwickelt.

Die Gründe hierfür lassen sich leicht nachvollziehen, wenn man sich mit dem geräte- und messtechnischen Aufwand befasst, der erforderlich wird, um Mengenmessungen im Mikrogramm/Mikroliter- bzw. Nanogramm/Nanoliterbereich zu ermöglichen.

Zur Verdeutlichung kann man sich vor Augen halten, daß 1 µl (Mikroliter) Wasser den Raum eines Würfels von 1 mm Kantenlänge aufweist und dennoch 1 mg wiegt, während das Gewicht von 1 µg (Mikrogramm) Wasser ein Volumen von 1 nl (Nanoliter) einnimmt, das ist ein Würfel mit einer Kantenlänge von 100 µm (also einem Zehntel Millimeter!)

1 Tropfen Wasser entspricht einem Volumen von etwa 25 µl (Mikroliter) und wiegt damit etwa 25 mg (Milligramm).

Ein Würfel von 1 cm Kantenlänge enthält ein Volumen von 1 ml (entsprechend 1 Gramm) und somit 40 Tropfen Wasser.

Das bedeutet, daß zum Beispiel ein mineralisches Kristallsplitterchen mit einem spezifischen Gewicht von 4 (mg/µl), das 1 mg wiegt (also für die Mikrochemie eher ein "dicker Brocken" ist), die Größe eines Würfels von 0,63 mm Kantenlänge hat und somit schon kaum noch ohne Mikroskop und Mikromanipulator handhabbar ist.

Die quantitativen Techniken entsprechen im Wesentlichen denen der Makrochemie, das heißt, Mengen im Mikro- und Nanogrammbereich werden durch Gravimetrie, Volumetrie, Kolorimetrie, elektrochemische Methoden und andere Verfahren bestimmt. Über die Jahre wurden die Grenzen der bestimmbaren Substanzmengen immer weiter in Richtung hin zu Nanogramm-Mengen verschoben.

Auch hier wirkte das MetLab-Project zur Gewinnung des Plutonium in den 40er Jahren als sehr starker "Beschleuniger".  Mit eigens geschaffenen Ultramikrowaagen (siehe eigenes Kapitel) wurden erstmals  Substanzmengen im Nanogramm-Bereich gravimetrisch bestimmt. (Kirk und Mitarbeiter)