http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=9999480c-3f2e-46c0-908a-91be599f6870&print=1© 2024 Российская академия наук
Химический анализ полезен для жизни
Легкомысленное древнегреческое научное сообщество начинало свои изыскания, опираясь на... любовь. Это нашло отражение в названии самой древней науки: философия, как известно, означает “любовь к мудрости”. Когда времена и нравы стали меняться и мерой отношений стала не любовь, а золото, тогда и появилось пробирное искусство, которое породило аналитическую химию. Сегодня мерой и эталоном аналитической химии является академик Юрий Золотов, выдающийся ученый, блестящий лектор и доброжелательный человек.
“Золото, а не человек”, - так говорят студенты, слушающие его лекции в МГУ и встречающиеся с ним на экзаменах. Незадолго до Нового года эту студенческую истину смогли на себе проверить многочисленные учащиеся Института химии и проблем устойчивого развития Российского химико-технологического университета им. Д.И.Менделеева, преподаватели, научные сотрудники, журналисты, пришедшие на традиционный семинар “Устойчивое развитие и образование”.
Представляя докладчика, член-корреспондент РАН Наталия Тарасова рассказала об этапах его большого пути в науке. После окончания химического факультета МГУ и до 1989 года Ю.Золотов работал в Институте геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского АН СССР, пройдя путь от аспиранта до заместителя директора. Затем в течение 10 лет являлся директором Института общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова РАН. Был первым президентом Российского химического общества, работал в Международном союзе теоретической и прикладной химии, Федерации европейских химических обществ, Международном комитете по экстракционной химии и технологии. В настоящее время он - заместитель академика-секретаря Отделения химии и наук о материалах РАН, советник Президиума РАН, заведующий кафедрой аналитической химии МГУ, председатель Научного совета РАН по аналитической химии, главный редактор “Журнала аналитической химии”, президент Эколого-аналитической ассоциации “Экоаналитика”, почетный член нескольких иностранных научных обществ.
Академик Золотов относится к той немногочисленной группе отечественных ученых, которые умеют говорить на русском языке, не загромождая свою речь надуманными научными терминами и сложносочиненными оборотами. Не случайно Российская академия наук наградила его премией за лучшие работы по популяризации науки.
Руководители семинара “Устойчивое развитие и образование” член-корреспондент Геннадий Ягодин и член-корреспондент Наталия Тарасова убеждены, что семинар, организованный для широкой аудитории, должен быть популярным, ведь это наилучший способ передачи научных знаний. “Специальные статьи часто бывают непонятны и поэтому неинтересны широкой аудитории, - говорит Н.Тарасова. - Научные исследования преподносятся в них по частям, в разорванном виде. А научно-популярный семинар позволяет сделать обобщения, отбросить лишнее, он полезен и студенту, и академику”.
От того, хорошо или плохо делается химический анализ, напрямую зависит устойчивое существование биосферы. Владельцы дач стремятся получить сведения о составе воды, которую они пьют. Диабетик может впасть в кому, если содержание глюкозы в его крови определено неправильно. Без надежного анализа пищевых продуктов на остатки пестицидов мы подвергаемся опасности отравления. Результаты оценки содержания озона в верхних слоях атмосферы или углекислого газа в тропосфере служат основой для дискуссий о будущем человечества, притом на самом высоком уровне. Не была бы создана аналитическая техника для работы с микро- и нанообъектами, не было бы никаких нанотехнологий. Есть области науки, развитие которых непосредственно зависит от получения, накопления и оценки результатов анализа. С аналитической химией напрямую связаны успехи медицины, биологии, почвоведения, металлургии, синтеза новых материалов, освоения космоса, развитие самых разных фундаментальных наук.
“Поразительные возможности современного химического анализа, - подчеркнул академик Золотов, - являются результатом успешного развития питающей его науки - аналитической химии. Вместе со смежными областями знания она создала приемы идентификации личности на базе ДНК-анализов, методы изучения состава вещества далеких планет и комет, способы оценки подлинности картин великих мастеров по составу красок или обнаружения фальсифицированных напитков по содержанию отдельных компонентов. За всем этим стоит интереснейшая поисковая работа: все эти методы, приемы, приборы не с неба упали, а стали результатом труда огромной армии химиков-аналитиков”.
Академик подчеркнул, что наибольший процент химиков, получивших среднее или высшее специальное образование, занимается либо непосредственно химическим анализом, либо разработкой практических и теоретических основ аналитической химии. Хотя анализ и называется химическим, он делается и физическими, и биохимическими, да и иными методами. Они обеспечивают чувствительность, точность, быстроту и высокую производительность анализов, множество других возможностей. Так, рентгеноспектральный метод позволяет проводить анализ без какого-либо разрушения объекта. Не тускнеющие тысячелетиями пигменты, которыми окрашен бюст Нефертити, были проанализированы, при этом скульптура осталась нетронутой!
Перед аналитиками жизнь ставит все более сложные и новые задачи. Отвечая на эти вызовы, аналитическая химия достигает впечатляющих результатов. Сегодня можно анализировать сложнейшие многокомпонентные смеси, определяя в одном образце 40 и более составляющих, при их концентрации до 10-8%. К числу рекордов относят обнаружение нескольких сотен химических соединений в бензине, запахе мяса, кофе или других продуктах методом капиллярной газовой хроматографии.
Перспективы и вовсе захватывающие. Сейчас идет работа над созданием аналитических приборов, размещаемых на микроэлектронном чипе. Вместо громоздких - сначала напольных, потом настольных - приборов мы будем пользоваться карманными хроматографами или спектрометрами. Может быть, и лаборатория будет не нужна. Уже сейчас упоминавшиеся диабетики могут определять сахар в крови дома или сидя на заседании, пользуясь приборчиком размером со спичечный коробок. Он отбирает микролитры крови, причем абсолютно без боли.
Если раньше аналитики определяли общее содержание компонентов в образце, то теперь часто необходимо знать их распределение на поверхности или в отдельных слоях образца, на ребрах или гранях кристаллов, в сварных швах и в самом свариваемом металле. Методы такого распределительного, послойного анализа с разрешением до 0,1 мкм разработаны на основе элементной масс-спектрометрии, рентгеноэмиссионного микроанализа, а также послойного стравливания с последующим обычным анализом микрообъемов растворов.
Так как на семинаре присутствовали студенты Института химии и проблем устойчивого развития РХТУ, то академик особо остановился на нерешенных задачах химического анализа, которые, вероятно, будут решать нынешние студенты. Так, необходимо найти способы разделения изомеров воды. Надо создать новые методы, призванные полностью заменить собак при поиске взрывчатых веществ. Нужно разработать методики определения токсичных полихлорированных диоксинов, которые образуются при производстве пестицидов, а также в процессе горения. Сейчас в России не более пяти лабораторий делают подобные сверхдорогие анализы с использованием масс-спектрометрии высокого разрешения. Предстоит также разобраться с вопросом о надежном определении платиновых металлов в углеродсодержащих геологических объектах.
Блестяще отвечая на многочисленные вопросы аудитории, академик рассказал о современных возможностях аналитической химии, охарактеризовал методы и средства анализа, наметил тенденции развития этой науки, определил ее ближайшие перспективы.
Н.Тарасова в заключение семинара сказала: “Только выдающийся ученый и педагог в состоянии говорить о сложных вещах так просто и понятно”. Она напомнила замечательную непальскую мудрость: “Делитесь знаниями - это путь к бессмертию”.
Прощаясь, Юрий Александрович сказал мне: “Решил не вызывать служебную машину, поеду на метро, отвлекусь. Завтра нелегкий день”. Утром у него встреча с сотрудниками в ИОНХ, днем - заседание кафедры аналитической химии МГУ, потом - редколлегия журнала, членом которой он является, а вечером надо дочитать гранки новой книги. С тяжелым букетом цветов знаменитый академик направился к станции метро “Менделеевская” и вскоре растворился в толпе москвичей.
После того как все разошлись, умолкли микрофоны, закрыли актовый зал, мы, сотрудники Института проблем устойчивого развития РХТУ, как всегда, собрались за чаем, чтобы еще раз обсудить услышанное на семинаре. В итоге пришли к неожиданному выводу о том, что академик Юрий Золотов все же не является символом современной науки! Дело в том, что он обладает такими качествами, которые становятся редкими в нынешней научной среде. Золотов никогда никого не расталкивал локтями, не перешагивал через своих учителей и коллег, не обладал хватательными рефлексами, он терпелив по отношению к своим оппонентам, доброжелателен к своим ученикам, бережно относится к своим сотрудникам и соавторам.