khimie.ru

Как уже было отмечено, в 1920-е гг. преобразования в основном затронули вузы и научные учреждения, а научные досстижения были получены в рамках классических методов анализа.

Новый этап развития отечественной аналитики был ознаменован преобразованием работы заводских лабораторий, развитием инструментальных методов и началом их широкого применения в контрольно-аналитических лабораториях. Пожалуй, никогда — ни до, ни после 1930-х гг. — государственная власть не уделяла такого внимания аналитической службе. О необходимости укрепления и модернизации заводских лабораторий говорилось даже в резолюциях партийных съездов и конференций.

Совершенствование работы заводских лабораторий проходило в форме довольно длительной, широкомасштабной и хорошо продуманной кампании. Необходимость улучшения работы лабораторий определял ряд обстоятельств.

Возникновение в ходе первой пятилетки новых отраслей промышленности (редкометаллической, авиационной, нефтехимической, азотнотуковой и т.п.), где еще не существовало надежных методов аналитического контроля. Надо было срочно разработать множество новых методик для анализа соответствующих материалов.

• Резкое увеличение в начале 1930-х гг. объема промышленного производства во всех отраслях тяжелой промышленности при одновременном снижении качества продукции. Очень высокой была доля брака, поэтому необходимо было ужесточить систему аналитического контроля. На заводские лаборатории решено было также возложить дополнительные обязанности: они должны были не просто выявлять реальное качество продукции, но и предлагать научно обоснованные меры по его улучшению, внедрять технические новшества, способствовать повышению квалификации инженеров и техников.
• Необходимость перехода от констатирующего к корректирующему контролю, для чего требовались цеховые лаборатории и экспрессные методики. Лаборатории должны были выполнять анализы настолько быстро, чтобы технологи могли вносить коррективы в процесс производства, не допуская появления брака. Иногда надо было сократить время единичного анализа от нескольких часов или даже дней до 10-15 мин.

Решение поставленных задач требовало технического перевооружения лабораторий и изменения всего порядка их работы. Самостоятельно, без помощи академической и вузовской науки заводские лаборатории не могли справиться с поставленными государством задачами, а отраслевые НИИ в этот период только создавались. Перестройка работы заводских лабораторий означала новый этап в развитии отечественной аналитической химии, его началом можно считать 1932 г., когда был принят ряд важных решений.

1. Был создан Совет заводских лабораторий, куда вошли руководители крупнейших лабораторий, прежде всего, металлургического и машиностроительного профиля, крупные ученые-технологи, а также ведущие специалисты в области химического анализа, работавшие в вузах, отраслевых и академических институтах. Возглавлял Совет, как ни странно, не производственник и не аналитик. Руководителем совета стал Н. И. Бухарин совсем недавно — крупнейший государственный деятель, «второй человек» в руководстве ВКП(б), идеолог партии. К 1932 г. он как один из лидеров разгромленной И. В. Сталиным правой оппозиции потерял высокие партийные и государственные посты (работа в Совете заводских лабораторий фактически была ссылкой), но сохранил авторитет. Реально руководил Советом заместитель Н. И. Бухарина — химик-технолог Э. В. Брицке.

Совет контролировал деятельность всех крупных заводских лабораторий, координировал научные исследования в области технического анализа, предлагал меры по обеспечению лабораторий необходимым оборудованием, реактивами и современными методиками, занимался стандартизацией методик анализа, издательской деятельностью и другими вопросами. Комиссии Совета проверяли на местах организацию работы тех или иных лабораторий, по их докладам принимали организационные решения. Наиболее острой была в то время проблема кадрового обеспечения — для постоянно расширявшейся сети заводских лабораторий не хватало, по меньшей мере, нескольких тысяч квалифицированных работников. Поэтому вопросы кадрового обеспечения, подготовка химиков-аналитиков постоянно рассматривались Советом. Прежде всего была резко расширена подготовка техников-лаборантов. В качестве способа решения проблемы инженерных кадров члены Совета (Н. А. Тананаев С. И. Вольфкович, А. М. Дымов и др.) предлагали развернуть подготовку инженеров-аналитиков в технических вузах, организовать отдельную специальность «Аналитическая химия» и даже отдельные факультеты аналитической химии. К сожалению, совершенно правильная идея подготовки инженеров-аналитиков, к которой потом еще не раз возвращались, так и не была реализована в широком масштабе.

1. В 1932 г. началось издание первого в нашей стране и одного из первых в мире научного журнала по аналитической химии. Им стал журнал «Заводская лаборатория». Этот журнал не имел аналогов в мире, поскольку должен был решать сразу две задачи: 1) развитие аналитической химии как науки; 2) оптимизация системы аналитического контроля. Журнал публиковал теоретические статьи видных ученых и чисто практические материалы (в разделах «Обмен опытом», «Организация работы лабораторий» и т.п.). Постоянно печатали результаты обследования заводских лабораторий комиссиями, включающими крупных ученых — аналитиков и технологов. Главным редактором нового журнала стал академик Э. В. Брицке, который органично объединил оба направления, научным редактором — директор ИРЕА В. В. Лонгинов. Состав редколлегии не раз сильно менялся, но всегда в него входили виднейшие отече ственные ученые-аналитики и опытные производственники.
2. Именно в 1932-1933 гг. было, наконец-то, обращено внимание оснащение аналитических лабораторий (в том числе и научно-исследовательских) современными приборами. Был налажен выпуск первых о чественных фотоэлектроколориметров (А. Л. Давыдов), рефрактометр и некоторых других приборов. В 1933 г. состоялась первая Всесоюз выставка приборов. В лабораториях начали появляться фиксаналы, магнитные мешалки и другие простейшие приспособления, рационализирующие выполнение анализов. Одновременно был налажен выпуск мерной посуды, резко расширено производство чистых химических реактивов (теперь отечественной промышленностью выпускалось уже несколько тысяч наименований реактивов) и, что весьма важно, были введены стандарты их качества. Было обращено серьезное внимание на экономическую сторону деятельности лабораторий (они были переведены на хозрасчет) и организацию труда сотрудников.

Кампания по улучшению работы заводских лабораторий, развернутая государством, в основном достигла своей цели. К концу 1930-х гг. был налажен аналитической контроль в новых отраслях промышленности, открыто множество новых лабораторий. В ряде случаев удалось перейти к более точным и надежным методикам (титриметрическим или фотометрическим), создать лаборатории экспресс-анализа. К 1940 г. было завершено создание первого поколения отечественных стандартов на методы химического анализа (отдельно для черных, цветных металлов, для продукции химической промышленности и т.п.). Прошло несколько всесоюзных и отраслевых совещаний работников заводских лабораторий. Расширен выпуск специальной литературы, переведен ряд зарубежных руководств по техническому анализу. Существенно улучшились оснащение и кадровое обеспечение лабораторий.

Для истории аналитической химии как науки важно, что в те годы впервые завязались столь прочные связи между учеными-аналитиками и промышленными предприятиями. Вплоть до индивидуального шефства ученых над соответствующими заводскими лабораториями! Это приносило пользу обеим сторонам. Показательно, что на VI Менделеевском съезде были заслушаны сообщения аналитиков нового поколения о реальных аналитических проблемах разных отраслей промышленности. Так, об анализе горных пород и силикатных материалов рассказывал И. П. Алимарин, о контроле производства в стекольной промышленности — А. К. Бабко. Пожалуй, именно близкое знакомство с практикой работы заводских лабораторий, с требованиями производства привело к тому, что многие ученые-аналитики в 1930-е гг. обратились к исследованиям в области физических и других инструментальных методов анализа. Разумеется, продолжалось и развитие классических методов анализа (гравиметрического, газоволюметрического и особенно титриметрического), но ими теперь занималось меньшее число ученых. Сопоставляя число публикаций, посвященных в этот период разным инструментальным методам, можно прийти к выводу, что наибольшее внимание в предвоенные годы уделялось атомно-эмиссионному спектральному анализу. Следует отметить работы Г. С. Ландсберга, Д. С. Рождественского, В. К. Прокофьева, К. Русанова, А. Н. Зайделя, С. А. Боровика и других физиков-сректроскопистов. В учебники вошла эмпирическая формула, опирающая зависимость интенсивности линий в атомно-эмиссионом спектре от концентрации элемента в пробе, предложенная в 1930 г. Б. А. Ломакиным (ее чаще называют формулой Ломакина-Шайбе). Советский Союз стал первой страной, где спектральный анализ столь широко использовали в заводских лабораториях, выполняя вначале сотни тысяч, а затем и десятки миллионов элементоопределений в год. Широкое использование атомно-эмиссионного анализа в металлургии, а затем в геологической службе координировалось в 1930-1950-е гг. академиком Г. С. Ландсбергом и возглавляемой им Комиссией по спектроскопии АН СССР.

Григорий Самуилович Ландсберг — академик (1946), доктор физико-математических наук, профессор, лауреат Государственной премии СССР (1941). Окончил Московский университет (1913), преподавал в МГУ до 1915 г и позже в 1923—1945, 1947—1951 гг. С 1951 г. — профессор Московского физико-технического института, с 1934 г. работал также в Физическом институте АН СССР. Занимался вопросами физической оптики и спектрального анализа. В 1926 г. исследовал молекулярное рассеяние в кристаллах. В 1928 г. совместно с Л. И. Мандельштамом открыл явление комбинационного рассеяния света (одновременно с Ч.Раманом и независимо от него). Под его руководством разрабатывались основы спектрального (прежде всего атомно-эмиссионного) анализа металлов, созданы приборы для этой цели. Удостоен за эти работы Государственной премии. В последующих работах (1949) развил методы молекулярного спектрального анализа сложных смесей органических соединений, например, моторных топлив. Участвовал в работе «Журнала аналитической химии» и журнала «Заводская лаборатория».

В предыдущих статьях было сказано о развитии в СССР электрохимических методов анализа, в частности о выполненных в предвоенный период исследованиях Б. П. Никольского по потенциометрии, А. Н. Фрумкина по полярографии. Инициаторами создания первых полярографических лабораторий в СССР стали В. И. Вернадский и А. П. Виноградов. Научные исследования в этой области в дальнейшем развивались очень успешно, однако в контрольно-аналитических лабораториях в предвоенные годы электрохимические методы применяли довольно редко. В рассматриваемый период развивались и методы молекулярного спектрального анализа. Большое внимание уделялось люминесцентному спектральному анализу (С. И. Вавилов, М. А. Константинова-Шлезингер). Заметно отставала теоретическая база нового метода, можно отметит лишь одну важную работу: в 1931 — 1937 гг было установлено правило зеркальной симметрии спектров поглощения и люминисценции (правило Левшина). Фотометрический анализ в 1930-е гг. развивался недостаточно активно, не хватало ни знаний о химизме образования окрашенных соединений, ни современной спектрофотометрической техники. Однако метод уже широко применялся на практике (особенно для определения примесей в металлах). Теоретические исследования в этой области в основном стали проводитъ в послевоенный период, тогда же началось широкое применение фотометрического метода для определения неметаллов и органических веществ. В предвоенные годы внимание специалистов вновь было привлечено к хроматографическому анализу. В частности, и в СССР была опубликована первая работа по тонкослойной хроматографии (Н. А. Измайлов и М. С. Шрайбер, 1938). Создание этого простого метода стало крупным достижением науки.

Важным событием стала I Всесоюзная конференция по аналитической химии (1939).

I Всесоюзная конференция по аналитической химии была организована Отделением химических наук АН СССР и промышленными наркоматами в соответствии с предложениями многих аналитиков. Эта конференция сильно отличалась от совещаний работников заводских лабораторий, которые неоднократно проводились в 1930-е гг. Во-первых, она была гораздо представительнее по составу; во-вторых, обзорные доклады касались как практических, так и теоретических проблем; в-третьих, основное внимание докладчики уделяли не классическим, а инструментальным методам. Так, целая серия докладов была посвящена полярографии. Впервые были заслушаны доклады по рентгеноспектральному анализу, по интерферометрии и некоторым другим физическим методам. Из докладов на конференции стало ясно, что в СССР началось формирование ряда новых разделов аналитической химии, в частности санитарно-промышленной химии, нацеленной на оценку загрязнения воздуха на рабочих местах, и аналитической химии природных и сточных вод. В резолюции конференции была намечена перспективная многолетняя программа исследований в области аналитической химии. В программу входило изучение равновесий аналитических реакций, характерных свойств и методов определения редких элементов, синтез и применение новых органических реактивов, а также другие направления исследовали, уже ставшие традиционными. Но на первое место выдвигались новые задачи — всестороннее развитие и широкое практическое применение инструментальных методов, преодоление отставания отечественной науки в области анализа органических веществ, автоматизация аналитического контроля. Такая программа соответствовала и потребностям экономики страны, и логике развития мировой аналитической химии. Конвенция выдвинула важные организационные предложения, адресуясь только к руководству Академии наук, но и непосредственно к правительству:

• создать в АН СССР особую комиссию, координирующую научные исследования всех отечественных химиков-аналитиков независимо от их ведомственной подчиненности;
•  открыть в университетах и технических вузах отдельную специальность «Аналитическая химия», ввести в химических вузах спецкурсы по разным инструментальным методам анализа, создать систему повышения квалификации химиков-аналитиков (как специалистов, так и технического персонала);

• создать Институт аналитической химии АН СССР.

Последнее предложение было самым важным. Комиссия по аналитической химии должна была заниматься прежде всего организацией головного института. Были внесены и более частные предложения, связаные с приборостроением, изданием справочной литературы, организацией арбитражных лабораторий. На конференции предлагалось начать издание еще одного научного журнала по аналитической химии, более фундаментального направления, чем «Заводская лаборатория». Никто – ни руководство АН СССР, ни государственные и партийные деятели — ине возражал против этих предложении, но выполнить удалось далеко не все.

Комиссия по аналитической химии была создана вскоре после завершения работы конференции, в начале 1940 г. Ее возглавил 80-летний академик Н. С. Курнаков, а после его смерти в следующем году — энергичный организатор науки, выдающийся геохимик и аналитик Александр Павлович Виноградов, позднее академик. Работа этой Комиссии, впоследствии преобразованной в Научный совет АН СССР по аналитической химии, как и история «головного института» (ГЕОХИ АН СССР), требует отдельного рассмотрения.

Александр Павлович Виноградов — известный химик, биогеохимики химик-аналитик. Окончил Военно-медицинскую академию (Ленинград, 1924) и химический факультет Ленинградского университета (1925). В 1925 — 1928 гг. преподавал в Военно-медицинской академии, с 1926 г работал в Академии наук.

С 1926 г. А.П.Виноградов работал под руководством В.И.Вернадского в Отделе живого вещества и Биогеохимической лаборатории. С 1934 г. — заместитель директора Биогеохимической лаборатории, доктор химических наук (1935), член-корреспондент АН СССР (1943), академик (1953), вице-президент АН СССР (1967 — 1975). Заведующий кафедрой геохимии в МГУ им. М.В.Ломоносова (1953-1975), основатель Института геохимии СО АН в Иркутске (1957), носящего его имя. Основные труды в области биогеохимии, общей геохимии, космохимии, аналитической химии. Лауреат Ленинской премии (1962), Государственных премий СССР (трижды), дважды Герой Социалистического Труда (1949, 1975), награжден золотими медалями им. М.В.Ломоносова, В.И.Вернадского, С.П.Королева.

Исследовал химический состав морских организмов. Проводил биогеохимические исследования, разработал фотометрические методы определения ряда элементов, в том числе метод определения ванадия с фосфорновольфрамовой гетерополикислотой и экстракционно-колориметрический метод определения молибдена в виде тиоцианатного комплекса. Был энтузиастом развития и применения полярографии.

Рассматривая перспективы аналитической химии, совместно с И. П. Алимариным сформулировал в 1938 г. программу ее развития, актуальную по сей день. Она включала создание новых высокочувствительных методов определения элементов, развитие физических и хими-яских методов концентрирования (соосаждения, экстракции, испарения электрохимических и т.п.), развитие физических методов разделения фаз гетерогенных веществ, методов химического фазового анализа и др. Был организатором аналитического контроля при решении атомной проблемы; на конечном этапе обеспечил создание методов определения урана, способов анализа высокочистого урана, а также других необходимых методов. Был инициатором развертывания работ по радио-активационному анализу, способствовал развитию радиометрических методов, искровой масс-спектрометрии. Организовал исследования по аналитической химии редких элементов, по экстракции металлов и др. Возглавлял работы по анализу лунного грунта и вещества планет. Был создателем и первым главным редактором (1946) «Журнала аналитиче­ской химии», после Н. С. Курнакова долгое время возглавлял Комиссию по аналитической химии АН СССР. Под его общей редакцией выходили серии монографий «Аналитическая химия элементов» и «Аналитические реагенты», он был инициатором многих научных конференций по аналитической химии.

Головной по проблемам химического анализа академический институт был создан А.П.Виноградовым уже после войны, в 1947 г., хотя и не в том виде, в каком его видела конференция.

Часть предложений конференции по кадровым вопросам была выполнена Минвузом, но специальность «Аналитическая химия» в вузах так и не появилась. Замечательная программа научных исследований, разработанная в основном А. П. Виноградовым и И. П. Алимариным, а затем утвержденная конференцией, была Реализована уже в 1950-1960-е гг. Своевременному ее выполнению помешала Великая Отечественная война.