|
|
|
№ 6 (3754), 19 апреля 2007 года
|
 |
|
|
|
|
Шестьдесят третьи
Менделеевские чтения
Запоминающееся событие в жизни санкт-петербургских химиков — очередные Менделеевские чтения на тему: «Аналитическая химия: день сегодняшний» — состоялись 22 марта 2007 года. Интерес к чтениям во многом определялся личностью чтеца — гостя из Москвы выдающегося российского ученого академика Юрия Александровича Золотова, заведующего кафедрой аналитической химии Московского государственного университета. Юрий Александрович является яркой незаурядной личностью с разносторонними интересами. Будучи признанным лидером российских химиков-аналитиков, в разные периоды своей жизни он оставил заметный след в радиохимии и координационной химии. На посту директора одного из крупнейших химических институтов Российской Академии наук — Института общей и неорганической химии — он проявил себя как блестящий организатор науки. Многие химики помнят его как председателя правления Российского химического общества им. Д.И.Менделеева, и знают как талантливого популяризатора химической науки — автора многочисленных изданий, посвященных истории аналитической химии и вкладу российских аналитиков в её развитие, а также различным аспектам научного творчества. Достаточно вспомнить «Семь американских тетрадей» (1989 г.), «Хотя наука и не имеет границ» (2001 г.), «Химики еще шутят» (2000 и 2002 гг.) и, наконец, издание, в котором обобщены его публицистические и методологические сочинения: Ю.А.Золотов «О химическом анализе и о том, что вокруг него» (М.: «Наука», 2004 г.).
Чтения открыл председатель Санкт-Петербургского отделения Российского химического общества академик А.И.Русанов, который в кратком вступлении рассказал об истории проведения Менделеевских чтений как о традиции, которую, наряду с Музеем-архивом Д.И.Менделеева, бережно сохраняет Санкт-Петербургский университет. Анатолий Иванович напомнил, что в этом году исполнилось 100 лет со дня смерти Д.И.Менделеева. Эта дата даёт основание вспомнить, что прошедшее столетие явилось триумфом открытого им Периодического закона, повлиявшего на развитие всех естественных наук.
Свою лекцию академик Ю.А.Золотов начал с упоминания о том, что многие коллеги-химики старшего и среднего поколений живут представлениями об аналитической химии, сложившимися у них ещё в студенческие годы. Поэтому он считает уместным познакомить аудиторию с важнейшими достижениями современной аналитической химии, рассказав о том, как изменилась эта наука со времён Д.И.Менделеева и меняется в настоящее время. Упоминание о Д.И.Менделееве в контексте лекции об аналитической химии было необходимо в связи с той ролью, которую учёный сыграл в развитии этой науки в России. Он явился основателем кафедры аналитической химии Санкт-Петербургского университета, где совместно с Н.А.Меншуткиным разработал первую программу её преподавания.
Подробно остановившись на взглядах Д.И.Менделеева на аналитическую химию, лектор перешел к современному видению аналитической химии и её места в ряду других естественных наук, именно не других разделов химии, а других наук. Последнее связано с тем, что аналитическая химия аккумулирует в себе достижения в различных областях химии и в других естественных науках, а также стимулирует их развитие. Эта мысль наглядно иллюстрируется Нобелевскими премиями, присужденными за открытия, способствовавшие развитию методов химического анализа, и исследования, ставшие возможными благодаря достижениям аналитической химии. За период с 1922 по 2002 годы за разработку новых методов анализа и исследования химического состава веществ присуждено 10 Нобелевских премий по химии, 4 — по физике и 2 — по медицине. Эти и множество других открытий, хотя и не оцененных премиями такого ранга, обеспечили качественно новые возможности методов и инструментальных средств установления химического состава объектов окружающего нас мира. Число этих объектов, интересующих человека, постоянно растет, а интерес к тем или иным объектам постоянно смещается. Так в 40–50-е годы ХХ века основное внимание уделялось методам анализа минерального сырья. В 60–70-е годы акцент сместился на вещества высокой чистоты, что было связано с интересом к полупроводникам, материалам для микроэлектроники и лазеров. В 70–90-е годы основное внимание аналитиков привлекают методы контроля объектов окружающей среды, в последние десятилетия — методы анализа биологических объектов и медицинская диагностика, а в последние годы — объекты криминалистики — взрывчатые вещества и наркотики. Смещение акцентов во внимании к тем или иным объектам подразумевает не прекращение выполнения определённых видов анализа, а скорее потерю интереса ученых к разработке новых методов там, где уже достигнуты результаты, адекватные решаемым задачам.
В процессе решения перечисленных задач стало возможным определять до нескольких десятков химических элементов в одной пробе с пределами обнаружения на уровне долей микрограммов на литр. Для обозначения столь малых концентраций появились специальные единицы ppm, ppb, ppt, которые, соответственно, обозначают одну часть примеси на миллион, миллиард и триллион частей анализируемой среды. Современные возможности методов определения летучих органических веществ позволили обнаружить 540 компонентов, определяющих запах кофе, и 318 — запах коньяка. Не только теоретически, но и экспериментально стало возможным повысить чувствительность анализа до определения отдельных молекул.
Появились методы неразрушающего контроля, позволяющие анализировать уникальные по своей значимости объекты, такие как произведения искусства и археологические находки. Те же методы оказываются незаменимыми и в криминалистике. В последнем случае аналитические приборы вышли на уровень конкуренции с собаками — нашими главными помощниками в поиске взрывчатых веществ и наркотиков. Проведенные сопоставления возможностей по ряду важнейших показателей специального спектрального анализатора и собаки показали, что по селективности последние пока еще имеют определённые преимущества, но они быстро устают, а прибор может функционировать непрерывно.
Существенный прогресс достигнут в анализе «на расстоянии». Специальные спектрометры, доставленные на Марс, однозначно доказали существование там воды. Получены данные о химическом составе атмосферы Венеры. Не менее важен дистанционный анализ для контроля воздуха городов и выбросов в атмосферу, производимых отдельным предприятием.
На смену длительным рутинным процедурам, традиционно выполнявшимся химиками-аналитиками, приходят автоматизированные системы химического анализа. При этом лектор отметил, что химический анализ уходит из лабораторий. Например, при контроле загрязненности объектов окружающей среды на смену традиционной схеме периодического пробоотбора и доставки проб в лаборатории для проведения анализов появились мобильные комплексы, устанавливаемые на автомобилях, железнодорожных платформах, самолетах и кораблях. В частности, лектор упомянул о построенных в Санкт-Петербурге экологических судах, в оснащении которых принимали участие аналитики Санкт-Петербургского университета. Эти суда позволяют определять загрязненность воды, по которой движется судно в реальном масштабе времени.
Среди достижений в анализе биологических объектов наибольшее значение имеет расшифровка генома человека и идентификация личности через ДНК-анализ. Разработаны новые методы диагностики рака молочной железы и диагностики заболеваний по составу выдыхаемого воздуха.
На стыке аналитической химии и математических методов исследования искусственных нейронных сетей возникли принципиально новые подходы к выполнению химических анализов, составившие конкуренцию дегустаторам. Измерительными средствами в этих методах выступают «электронный нос» и «электронный язык», которые, в частности, позволяют идентифицировать пищевые продукты и напитки, а также оценить их качество.
Кроме всего перечисленного лектор остановился и на достижениях, сущность которых была понятна только профессионально подготовленной аудитории, представленной многочисленными слушателями, заполнившими Большую химическую аудиторию Менделеевского центра СПбГУ.
Полное взаимопонимание между этой аудиторией и чтецом проявилось в том, что более чем часовая лекция пролетела как одно мгновение, и после её окончания, отмеченного бурными аплодисментами, слушатели долго не торопились покидать аудиторию, обмениваясь впечатлениями и полученной информацией.
При взгляде на эту аудиторию невольно вспомнились «заветные мысли» Д.И.Менделеева, опубликованные в его последнем сочинении: «Высшее образование … достигается только трудом и очень долгим, и даётся только немногим к нему способным…. Образование есть благоприобретенный капитал, отвечающий затрате времени и труда и накоплению людской мудрости и опытности.
В стране с неразвитой или первобытной правительственной машиной и промышленностью нет спроса для истинного образования, особенно высшего…. Истинно образованный человек … найдет себе место только тогда, когда в нём, с его самостоятельными суждениями, будут нуждаться или правительство, или промышленность … иначе он “лишний” и про него написано “Горе от ума”».
(Д.И.Менделеев, «Заветные мысли». Репринтное воспроизведение издания 1903-1905 гг., Санкт-Петербург, 2006 г.) 
Леонид Москвин,
доктор хим. наук, профессор,
заведующий кафедрой аналитической химии
|
