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Né
à Laibach, en Autriche (aujourd'hui Ljubljana, en Yougoslavie), le 3 septembre
1869, Fritz Pregl a d'abord commencé par des études médicales à l'Université
de Graz, et obtenu son doctorat en 1893. Toutefois, attiré par la carrière
universitaire, il devient assistant du professeur Rollet, puis maitre
de conférences dans son université d'origine.
En 1903, il remplace son maître dans la chaire de physiologie et d'histologie.
Intéressé par la chimie, il se décide à suivre, durant l'année 1904, les
cours des Instituts de chimie de Tubingen, de Leipzig (Ostwald), et surtout
de Berlin (Emil Fischer). Revenu à Graz l'année suivante, Pregl entreprend
des recherches sur les acides biliaires en tant que chimiste physiologiste.
Mais le fait de n'obtenir ces substances qu'en très faibles quantités
lui pose un problème: doit-il poursuivre ses travaux en essayant de trouver
de plus grandes quantités de matière première, ou au contraire inventer
des méthodes de manipulation sur des microquantités? Il choisit la deuxième
solution, et commence ses recherches de microanalyse à l'Université d'Innsbrück,
où il séjoume comme professeur de 1910 à 1913. Il les continue à l'Université
de Graz, où il enseignera jusqu'à sa mort (refusant un poste de professeur
à Vienne).
C'est en 1913, à Vienne, au cours d'un congrès de physiologistes et de
médecins, que Pregl expose pour la première fois ses méthodes de microanalyse
du carbone, de l'hydrogène et de l'azote, par combustion ménagée de très
petites quantités de substances organiques. Dans son laboratoire de Graz,
il applique ses méthodes d'analyse à l'étude des enzymes, des acides biliaires
et des produits d'hydrolyse de l'albumine. En 1914 l'Académie de Vienne
lui décerne le prix Lieben; puis, docteur honoris causa de l'Université
de Gottingen en 1920, il reçoit le prix Nobel en 1923.
La microanalyse a pour objet la recherche et le dosage des éléments que
renferment les molécules, et vise à caractériser les fonctions de ces
demières. Pour y parvenir, les substances organiques sont brûlées, pyrolysées,
ou attaquées par des réactifs adéquats. Il en résulte que leur identification
est ramenée à celle des molécules minérales qui les ont fixées au cours
des traitements précédents; d'où l'importance de la création de la microchimie
et de la microanalyse minérale, dues aux travaux précurseurs qu'effectuèrent,
vers 1899, Friedrich Emisch et ses élèves. Le matériel utilisé pour ces
traitements est des plus simples: tubes ouverts, tubes étirés, tubes scellés
de quelques millimètres de diamètre.
Les substances organiques sont soumises à combustion dans des conditions
telles que tout le carbone est transformé en CO2, et l'hydrogène en H2O.
Le CO2 est absorbé par la potasse ou par un mélange de soude et de chaux;
l'eau est fixée par le chlorure de calcium anhydre. L'augmentation de
poids des absorbants permet de déterminer quantitativement celle des produits
de la réaction, et à partir de là les proportions de carbone et d'hydrogène
que renferme l'échantillon. Mais lorsque celui-ci comporte de l'azote,
du soufte ou un halogène, étant donné que leurs dérivés sont fixés par
la chaux sodée, la détermination du COzen particulier se trouve faussée.
Dans ce cas, il faut placer, avant les absorbeurs de CO2 et de H2O un
mélange à base d'oxyde de cuivre, de chromate de plomb entre deux sections
d'argent, de superoxyde de plomb et d'amiante chauffé à 180'C. Le dosage
de l'azote, du soufre et du phosphore se fait ensuite dans des tubes différents
renfermant les absorbants spécifiques.
La seconde étape consiste à déterminer les groupements fonctionnels de
la molécule organique. Elle implique la réaction chimique du groupement
considéré, que l'on définit au moyen d'un réactif approprié. Ainsi, par
exemple, le groupement acide carboxylique est caractérisé par acidimétrie,
en présence d'un indicateur coloré comme la phénolphtaléine. Le radical
méthoxyl, ou méthyl-imide, est mis en évidence grâce à des réactions spécifiques
concemant respectivement l'atome d'oxygène (résidu méthanol) ou la liaison
NH (résidu de l'ammoniac). Ces réactions sont parfois lentes, car soumises
aux lois inexorables de la cinétique chimique.
Pour Pregl, les masses des prélèvements analytiques pour une microanalyse
organique quantitative sont de l'ordre de 7 à 13 mg. La pesée nécessite
l'usage d'une balance de type conventionnel. Mais très rapidement, on
s'est mis à travailler sur des quantités de plus en plus petites, soit
parce que les chimistes et les biologistes ne pouvaient sacrifier à l'analyse
destructrice que des microquantités de produits rares et précieux; soit
à cause de l'introduction de l'automatisme dans les méthodes, ainsi que
de la nécessité d'augmenter les postes de travail par suite de la croissance
rapide des demandes.
Aussi la microanalyse milligrammique fera-t-elle appel à des balances
de haute précision, au dixième de milligramme; et pour les dosages élémentaires,
elle utilisera la gravimétrie (carbone, hydrogène, soufre), la volumétrie
gazeuse (azote), la titrimétrie (oxygène, halogènes) et la calorimétrie
(phosphore).
Aujourd'hui, la microanalyse quantitative utilise les mesures automatiques
de variations de conductibilité thermique en phase gazeuse (c1mmatographie
gazeuse) et de conductibilité électrique d'une solution absorbante, ainsi
que la calorimétrie et la spectrographie d'absorption (IR, UV, etc.).
L'apparition de nouvelles
molécules organiques renfermant des éléments métalliques ou métalloïdiques
a conduit, après minéralisation, à recourir à des techniques telles que
la spectrométrie de flamme, l'absorption atomique, voire la spectrométrie
de masse. Ces dernières méthodes sont appliquées également en microanalyse
minérale quantitative, à condition qu'un traitement préalable conduise
à l'analyse et au dosage des mêmes espèces chimiques.
Fritz Pregl, créateur de la microanalyse organique, a ouvert un vaste
champ d'spplication en chimie analytique, et reste en cela une grande
figure de la chimie.
Il mourut à Graz,
en Autriche, le 13 décembre 1930.
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