khimie.ru

В первые годы XX в. химико-аналитические исследования проводили немногочисленные специалисты, работающие в вузах и в Академии наук. В России в 1914 г. существовал 91 вуз, не считая расположенных на территории Польши, Финляндии и прибалтийских губерний. В число этих вузов входило 8 университетов и 16 технических институтов, где преподавали аналитическую химию; обычно этим занимались сотрудники многопрофильных химических кафедр. Например, в Петербургском университете существовала кафедра аналитической и технической химии, в Московском — аналитико-органическое отделение на физико-математическом факультете. В некоторых вузах существовали самостоятельные кафедры аналитической химии.

В петербургском Горном институте созданную в 1899 г. кафедру возглавлял крупнейший физико-химик, впоследствии академик Николай Семенович Курнаков (1860—1941). Он же возглавлял Химическую лабораторию Российской академии наук («Ломоносовскую»), которая к тому времени существенно выросла, имела в своем составе ряд отделов и даже получала немалые ассигнования от правительства. Труды Н. С. Курнакова и его учеников в области физико-химического анализа впоследствии оказали большое влияние на развитие аналитической химии. Они определили подход многих отечественных ученых (в том числе И. В. Тананаева, А. К. Бабко, Н. П. Комаря) к исследованию систем, имеющих химико-аналитическое значение, например к изучению состава и свойств комплексных соединений.

Николай Александрович Меншуткин (1842—1907) — один из лидеров русских химиков того периода (не раз был президентом Русского физико-химического общества), в начале века одновременно заведовал Двумя кафедрами аналитической химии — в Петербургском университете и в Политехническом институте, где создал лучшие в России лаборатории и воспитал ряд видных специалистов-аналитиков.

Следует отметить, что ни Н. С. Курнаков, ни Н. А. Меншуткин, ни В. В. Марковников, который руководил преподаванием аналитической химии в Московском университете, не вели систематических научных исследований в области аналитической химии. В России такими исследовании в первые годы XX в. занимались М. С. Цвет, Л. А. Чугаев, А. С. Косовский и другие крупные специалисты. Они, как правило, работали не на кафедрах аналитической химии, а на кафедрах другого профиля или в научно-исследовательских учреждениях.

Безусловно, важнейшим достижением отечественной науки в рассматриваемый период было создание хроматографии. Год ее рождения — 1903, место рождения — Варшава, тогда входившая в состав Российской империи. Создатель хроматографии, молодой ботаник Михаил Семенович Цвет был ассистентом Варшавского университета. Хроматографический адсорбционный анализ смесей, как и полученные при помощи нового метода данные о составе и свойствах хлорофилла, явились крупнейшим вкладом в мировую науку. К сожалению, М. С. Цвет, работал в Варшаве, а затем в бурные годы войны и революций в Нижнем Новгороде, Дерпте и Воронеже, не смог основать собственную научную школу, а также связать свои исследования с работами профессиональных аналитиков.

Более удачно сложилась судьба другого выдающегося ученого, современника М. С. Цвета и ученика А. Вернера — Льва Александровича Чугаева (1873 — 1922). Еще в 1902 г. Л. А. Чугаев и Ф. В. Церевитинов разработали метод определения подвижных атомов водорода в органических соединениях, основанный на взаимодействии этих соединений с метил-магниййодидом и выделении метана. Позднее был изобретен специальный аппарат для определения «активного водорода» по методу Чугаева и Церевитинова; теперь этот метод описывается во всех руководствах по органическому анализу. В последующие годы, работая в Петербурге, Л. А. Чугаев изучал состав, структуру и свойства координационных соединений платиновых металлов. После революции на базе исследовательской группы Чугаева в рамках Академии наук был создан Институт платины и других благородных металлов. Знаменитый «реактив Чугаева» (диметилглиоксим) был открыт в 1905 г. Исследование взаимодействия этого реактива с никелем и палладием продолжалось еще многие годы. Кроме диметилглиоксима и его аналогов Л. А. Чугаев и его ученики ввели в практику анализа и некоторые другие органические реагенты, их применяли для обнаружения осмия, платины, иридия. Л. А. Чугаев предложил использовать в анализе те реагенты, которые, выступая в качестве лигандов, дают с соответствующими металлами устойчивые внутрикомплсксные соединения. Таким образом, он определил перспективы исследований в области органических аналитических реагентов на несколько десятилетий вперед. Л. А. Чугаев разрабатывал теорию действия реагентов, ставя своей целью отыскать реагенты с такой структурой, которая способна, как он писал, обострить и довести до максимума даже самые тонкие и незначительные различия между родственными элементами.

Систематические исследования в области геохимии потребовали в начале XX в. массового анализа горных пород, почв и других геохимических объектов. Эти работы, а также исследования радиоактивных элементов в рассматриваемый период велись под руководством академика Владимира Ивановича Вернадского. При минералогическом музее Академии наук В. И. Вернадский основал лабораторию спектрального анализа, снабдил ее новейшей по тем временам аппаратурой, сотрудники лаборатории существенно улучшили соответствующие методики и приборы. Вместе со своими ученика В. И. Вернадский получил огромный объем данных по содержанию редких и рассеянных элементов в минералах. Конечно, использовали и другие методы, но именно спектральный анализ на долгые годы стал основнымметодом геохимических исследований. Работы В. И. Вернадского и его сотрудников привели к созданию в Петербурге не утвержденного официально, но селективно работавшего центра по радиохимии. Впоследствии он оформился в виде Радиевого института (1922). Со временем руководство радиохимическим направлением перешло от В. И. Вернадского к его ученику, будущему академику Виталию Григорьевичу Хлопину (1890−1950), сам В. И. Вернадский сосредоточился на чисто геохимических и биогеохимических исследованиях. Одновременно с группой Вернадского-Хлопина исследования в той же области вели группы Е. С. Бурксера в Одессе П. П. Соколова в Томске и Вл. И. Спицына в Москве. Организованная еше в 1910 г. Одесская химико-радиологическая лаборатория Российского технического общества была, вероятно, первым в России научно-исследовательским учреждением, специализирующимся именно в области аналитической химии и радиохимии. Научные институты, где развивались исследования по аналитической химии редких и радиоактивных элементов, были позднее организованы в Москве и Томске.

Еше одно направление, характерное для предреволюционной России, — это разработка методик агрохимического анализа. Признанным лидером здесь был известный агрохимик, будущий академик К. К. Гедройц, работавший в начале века в Главном управлении землеустройства и земледелия, создавший там большую аналитическую лабораторию. С работ К. К. Гедройца в России началось изучение важных для аналитической химии процессов ионного обмена, хотя синтетические иониты в те годы еше не были созданы. Методические исследования К. К. Гедройца и других агрохимиков привели к созданию первых отечественных руководств по анализу почв, удобрений, кормов и других сельскохозяйственных и биологических объектов.

С началом Первой мировой войны русские химики приняли активное участие в прикладных исследованиях, проводившихся под эгидой специально созданной в 1915 г. при Академии наук, весьма влиятельной общественной организации — Комиссии по развитию естественных и производительных сил России (КЕПС). Руководителем КЕПС стал академик В. И. Вернадский. Он, кстати, был и крупным политическим деятелем, депутатом Думы, одним из лидеров конституционно-демократической партии, впоследствии товарищем (заместителем) министра во временном правительстве. Одним из важных направлений работы КЕПС стало исследование состава отечественных минералов, природных вод и других подобных объектов с целью обеспечения сырьевой независимости России. Так, до Первой мировой войны почти весь йод, необходимый для военных госпиталей, Россия закупала у германских фирм. С началом войны эта возможность исчезла, надо было наладить выпуск йода с отечественного сырья. Была создана особая подкомиссия КЕПС, исследовавшая состав природных вод и различных водорослей. Разрабатывались методики их анализа и промышленной переработки. В этой области работали весьма крупные специалисты — Н. С. Курнаков, Е. В. Тищенко, Л. В. Писаржевский, и вскоре «проблема йода» была для России и навсегда решена.

Издательская комиссия КЕПС наладила выпуск монографий, повещенных отдельным химическим элементам, в каждой из них был большой раздел по методам определения данного элемента. Чтобы состав их, пришлось проводить специальные исследования. Специалисты КЕПС наработали методы анализа, необходимые для фармацевтической, топливной и нефтехимической промышленности. Комиссия продолжала деятельность и в 1920-е гг., при советской власти, но уже не имела такого авторитета и таких возможностей.

Участие отечественных аналитиков в Первой мировой войне не ограничилось работой в рамках КЕПС. Особый химический комитет был создан военными в связи с применением противником отравляющих газов В ходе разработки Н. Д. Зелинским и другими химиками противогазов понадобились дополнительные исследования в области газового анализа, и они были успешно проведены.

Отметим положительные моменты в развитии аналитической химии в дореволюционный период.

• Значительный рост числа и квалификации исследователей, появление крупных ученых-аналитиков, развитие новых научных школ.
• Выход исследований за стены вузов и Академии наук, расширение географии науки (Варшава, Одесса, Томск, Киев).
• Образование первых научных коллективов, которые оформились в виде исследовательских институтов уже после революции, но еще до Первой мировой войны вели серьезные химико-аналитические работы.
• Возникновение новых разделов отечественной аналитической химии — геохимического, радиохимического, агрохимического и фармацевтического анализа, начало практического применения физических методов анализа (спектральный анализ, измерение радиоактивности). Важнейшим достижением этого периода стало создание хроматографии.

Можно отметить и серьезные недостатки, характерные для нашей науки в предреволюционный период: отрыв вузовских кафедр аналитической химии от научных исследований в этой области, невнимание ученых-аналитиков к работе заводских лабораторий.