Pregl的分析管

随着年龄的增长，你会发现事物的大小发生了变化。虽然汽车、人和核磁共振磁体似乎越来越大，但我们在实验室中使用的许多工具都缩小了，变得更加强大。这一趋势在1923年诺贝尔奖授予收缩元素分析的弗里茨·普瑞格(Fritz Pregl)时就出人意料地得到了承认。

Pregl出生在莱巴赫，今天的卢布尔雅那，奥匈帝国的一个城市。他在很小的时候就失去了银行经理父亲，由相当严厉的母亲抚养长大。他是中学的尖子生，在格拉茨学医，路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann)是那里的教员之一。1894年毕业时，普雷格尔引起了生理学教授亚历山大·罗利特的注意，并成为他的助手之一。

Pregl开始研究胆酸和其他胆汁酸。当他在研究中挣扎时，他的兴趣开始强烈地偏向化学。1903年，罗利特突然去世，普莱格暂时代替他，但一旦找到永久的替代者，普莱格决定拓宽自己的视野。

在一次穿越德国的化学考察中，他拜访了物理化学家威廉•奥斯特瓦尔德在莱比锡，他与古斯塔夫·冯·Hüfner一起研究了Tübingen中血液色素的一氧化碳加合物，然后在柏林与德国领先的有机化学家埃米尔·费舍尔一起度过了一段时间。在德国首都的这段时间里，Pregl和他一起工作埃米尔Abderhalden他与他建立了牢固的友谊，并在蛋白水解产物的表征方面进行了合作。

回到格拉茨后，他继续研究生物材料的组成，但使用的样品数量很少，传统的有机分析工具如贾斯特斯·李比希的吸收管根本不够。Pregl意识到他需要新的、更灵敏的分析方法。他面临的第一个障碍是找到一个天平来称重少量的材料。

微天平是一个热门话题。1903年，沃尔特·能斯特(Walter Nernst)，今天被人们记住是一位电化学家，报告了一种石英纤维扭转微天平。Pregl在格拉茨的同事Friederich Emich改进了这个设计，他写了第一本“微化学”教科书。但是，尽管它非常敏感，它只能称重微小的样品。

取而代之的是，Pregl转向了汉堡仪器制造商W H F Kuhlmann，该公司的天平能够称出高达20克的材料，精度为1毫克。这是一个双平底天平，装在一个双层外壳里，以防止它受到气流和温度变化的影响。载着小骑手的那根横梁上有一根长长的指针，挂在平底锅之间。指针慢慢地来回摆动，用一个小望远镜来读取。在引入空气阻尼和后来的磁性阻尼之后，这种设计在几十年里成为了分析师的微平衡选择。

普雷格现在把注意力转向李比希测定碳和氢组成的燃烧方法。样品被放置在一个小铂金船在一个狭窄的硬管耶拿玻璃在温和的净化空气流中强烈加热，空气经过一个含苛性钾的起泡器，然后是一个装满“胡椒粒大小”氯化钙颗粒的u形管。铜氧化物、铂化石棉和超氧化物铅的交替层确保了一氧化碳的完全转化₂和水。然后气体被输送到装有氯化钙和氢氧化钾的小吸收管中。每次测定后，管子都要称重，并重复使用多次。但最重要的是，分析可以在样品的百分之一以前的大小。

普雷格几乎完全独自工作，充分利用他在医学院接受眼科医生培训时培养出来的精细操作技能。他还是一位杰出的玻璃吹制工。到1912年，他已经有一套完整的分析系统，包括氮和硫。

有趣的是，在Abderhalden关于生化方法系列的一章中，Pregl描述了一种干燥样品的设备，这是捷克化学家路德维希·斯托奇(Ludwig Storch)设计的一模一样，尽管Pregl没有提到它的发明者。具有讽刺意味的是，“干燥手枪”最终与Abderhalden联系在一起。

Pregl的方法扩展到包括有机功能测试和许多元素的微观化学测定;诺贝尔奖是对他的方法给实验室实践带来的革命的褒奖。1962年，Wilhelm Simon和他在Zürich的同事自动化了Pregl的过程，用气相色谱仪和热导检测器取代了吸收管。尽管西蒙的原型车只有SUV那么大，但它每天可以分析200个样本。几年之内，商业版本就出现在了实验室的长凳上。

这说明大小确实很重要。

Andrea Sella在英国伦敦大学学院教化学

鸣谢

我很感谢Bill Brock和Alwyn Davies关于“老派”分析的讨论。