Кафедра аналитической химии

   Кафедра аналитической химии основана в Томском государственном университете в 1917 году на базе физико-математического факультета. Ее открытие стало возможным благодаря Д.И. Менделееву, который вместе с В.М. Флоринским много сделал для становления первого в Сибири высшего учебного заведения. Заведующие кафедрой аналитической химии: И.А. Вокуленко, проф. (1917–1919 гг.), Н.А. Култашев, проф. (1919–1923 гг.), В.И. Петрашень, доц. (1923–1929 гг.), М.И. Усанович, проф. (1929–1932 гг.), Л.Е. Сабинина, доц. (1932–1935 гг.), М.Д. Бонь, доц. (1935–1936 гг.), Н.А. Угольников, доц. (1936–1941 и 1948–1960 гг.), М.П. Орлова, проф. (1941–1948 гг.), Г.А. Катаев, проф. (1960–1981 гг.), Б.М. Марьянов, проф. (1982–2002 гг.), Г.М. Мокроусов, проф. (2002–2015 гг.), А.И. Мамаев, проф. (2015–по наст. время).
 

   Первые заведующие, начиная с профессора И.Л. Вокуленко, не были прямыми специалистами в области аналитической химии. Ситуация изменилась, когда кафедру возглавил доцент Владимир Иванович Петрашень, внесший заметный вклад в практику качественного химического анализа. Его учебник «Курс качественного химического анализа» в течение многих лет широко использовался студентами многих вузов, в том числе ТГУ. В 1925 г. на IV Менделеевском съезде В.И. Петрашенем была доложена работа «Новый метод анализа катионов второй и третьей группы в присутствии фосфат-ионов». При нем стали развертываться студенческие научные исследования.

Petrachen.jpg

Владимир Иванович Петрашень (1888–1968) – советский ученый-химик, профессор, доктор химических наук, зав. кафедрой аналитической химии (1923–1929)

   В начале 30-х годов кафедрой стал руководить профессор Михаил Ильич Усанович – автор одной из наиболее общих теорий кислот и оснований. С его деятельностью связано открытие в 1932 году на химическом факультете специализации «Аналитическая химия».

Usanovich.jpg

Михаил Ильич Усанович (1894–1981) – физикохимик, академик АН КазССР (1962), зав. кафедрой аналитической химии (1929–1932)

   В 1936 году заведующим кафедрой избран доцент Николай Алексеевич Угольников, работавший на ней до 1959 года с перерывом, вызванным подготовкой к защите кандидатской диссертации и участием в боях на фронтах Великой Отечественной войны. Областью научных интересов Н.А. Угольникова был титриметрический анализ с визуальной и потенциометрической индикацией точки эквивалентности. В период с 1941 по 1948 годы кафедру возглавляла профессор М.П. Орлова, которая совместно с Е.П. Сысоевой и другими сотрудниками продолжала исследования, начатые ее отцом профессором П.П Орловым, по изменению формы кристаллов, образующихся из насыщенных растворов солей в присутствии примесных ионов.

Ugolnikov.jpg

Николай Алексеевич Угольников, доц., зав. кафедрой аналитической химии

(1936–1941 и 1948–1960)

   По возвращении из армии в 1945 году доцент Н.А. Угольников совместно с Д.Е. Галкиным, З.П. Иконниковой, Р.Д. Глуховской и Б.М. Марьяновым продолжили исследования, проводимые в довоенный период.

Analitchem1.jpg

Коллектив кафедры аналитической химии в послевоенное время. В первом ряду Николай Алексеевич Угольников и Мария Петровна Орлова (справа) – профессора кафедры

   С приходом в 1960 году на должность заведующего кафедрой доцента Григория Алексеевича Катаева (впоследствии профессор, д.х.н.) начался новый плодотворный период в истории ее становления. Возрастающие требования научно-технического прогресса вызвали появление новых полупроводниковых материалов и развитие микроэлектронных технологий. Катаев Г.А. вместе с сотрудниками СФТИ активно участвовал в работах по становлению и развитию этого научного направления в ТГУ; была организована научная лаборатория по химии полупроводников. Значительное развитие получили работы по изучению физико-химических явлений на поверхности полупроводников, защите и герметизации полупроводниковых структур. Основными исполнителями работ по этому направлению были Е.Н. Гудымович, И.И. Отмахов, Б.С. Саламатин, В.В. Крафт, В.А. Батенков, Л.Н. Розанова (Возмилова), Б.А. Куликов, В.А.  Санников, Г.М. Мокроусов и др.

Kataev.png

Григорий Алексеевич Катаев (1921–1981) – профессор, д.х.н., зав. кафедрой аналитической химии (1960–1981)

   За время, когда кафедрой руководил Г.А. Катаев, подготовлено 37 кандидатов наук, что указывает на значительную продуктивность ее научной деятельности и высокие возможности в подготовке научных кадров (до 1960 г. сотрудниками и аспирантами кафедры было защищено 4 кандидатские диссертации).

   В этот период на кафедре начали выполняться исследования в области термодинамики, кинетики и механизма гетерогенных процессов для решения аналитических задач по разделению, концентрированию и определению микропримесей в полупроводниковых материалах и веществах высокой степени чистоты. Сотрудники кафедры (О.В. Чащина, Н.И. Слезко, З.И. Отмахова, М.А. Киселева, Э.А. Захарова, Г.Г. Куликова, Н.Н. Сироткина) внесли большой вклад в исследования по концентрированию микропримесей на синтетических ионитах с их последующим определением методом атомно-эмиссионной спектроскопии (АЭС). В эти годы на кафедре развиваются высокочувствительные электрохимические методы анализа (Э.А. Захарова, З.Г. Килина, Л.А. Чернова, Л.А. Игнатьева). Проводимые под руководством Э.А. Захаровой исследования были связаны с развитием метода инверсионной вольтамперометрии. Изучение механизма и кинетики реакций на амальгамных электродах привело к разработке методик анализа высокочистых реагентов, полупроводниковых материалов и природных объектов на содержание примесей на уровне 10–5–10–7%.

С 1982 года, когда заведующим был избран доцент Борис Михайлович Марьянов (впоследствии профессор, д.х.н.), на кафедре начинаются исследования по применению математических методов и ЭВМ для обработки первичной аналитической информации, интенсивно развивается хемометрика. Под его руководством было защищено 10 кандидатских диссертаций (по специальностям аналитическая и физическая химия). Подготовлено и издано 3 монографии, 2 учебных пособия по химии с грифом УМО.

Marianov.jpg

Борис Михайлович Марьянов, профессор, д.х.н., зав. кафедрой аналитической химии (1982–2002)

   С 2002 по 2015 гг. кафедру возглавлял д.х.н., профессор, Лауреат конкурса Томской области в сфере образования и науки, член-корреспондент Сибирской академии наук высшей школы (САН ВШ), почётный работник высшего профессионального образования, почётный работник науки и техники РФ Геннадий Михайлович Мокроусов. В этот период общее научное направление кафедры было расширено тематикой по исследованию межфазных границ и функциональных материалов. Проводились исследования по изучению состава и строения нано- микро- и макроструктуры материалов, их созданию с определёнными функциональными свойствами. Под его руководством было защищено 15 кандидатских диссертаций, опубликовано более 160 работ, изданы 2 монографии и 1 учебное пособие с грифом УМО по химии, получено более 30 авторских свидетельств и патентов, в том числе 2 международных.

Mokrousov.jpg

Геннадий Михайлович Мокроусов, профессор, д.х.н., зав. кафедрой аналитической химии (2002–2015)

   С сентября 2015 г. кафедрой аналитической химии заведует академик РАЕН, д.х.н., профессор Анатолий Иванович Мамаев. Возглавляемый им коллектив преподавателей (профессора: В.И. Отмахов, В.А. Мамаева, доценты: В.Н. Баталова, Н.А. Гавриленко, Т.И. Изаак, Л.Б. Наумова, Е.В. Петрова, Л.Н. Скворцова, В.В. Шелковников, С.В. Шумар, ст. преподаватель А.Г. Зарубин) осуществляет подготовку бакалавров, специалистов, магистров и аспирантов по двум профилям: «Аналитическая химия», «Химия твердого тела и материаловедение», а также участвует в подготовке магистров по программе «Химические и физические методы исследования в экологической и криминалистической экспертизе».

Analitchem2.jpg

Профессорско-преподавательский состав кафедры аналитической химии сегодня

   Общее число учебных дисциплин, осуществляемых кафедрой – более 50-ти, в том числе 7 общих курсов, читаемых для студентов ХФ («Аналитическая химия», «Физико-химические методы анализа», «Статистическая обработка результатов», «Физические методы исследования», «Современная химия и химическая безопасность»), БИ («Аналитическая химия»), ГГФ («Гидрохимия»).

   Коллектив кафедры обладает высоким научно-педагогическим потенциалом, успешно ведет подготовку молодых специалистов и плодотворно продолжает научные исследования по развитию физико-химических методов анализа для аналитического контроля объектов природного и техногенного происхождения, моделированию физических и химических процессов на границе раздела сред, в том числе при высоких энергетических потоках, для аналитических целей и физико-химических исследований.    Учебный процесс и научные исследования кафедра осуществляет совместно с научно-исследовательскими лабораториями: химия редкоземельных элементов (ПНИЛ ХРЗЭ, зав. лаб. проф. А.И. Мамаев) и мониторинга окружающей среды (НИЛ МОС, зав. лаб. проф. В.И. Отмахов), которые являются ее дочерними образованиями. Сотрудниками кафедры и её научно-исследовательских лабораторий за последние четыре десятилетия защищены 3 докторские и 64 кандидатские диссертации.

   На кафедре под руководством А.И. Мамаева продолжаются работы по моделированию физических и химических процессов при локализации высокоэнергетических потоков на границе раздела сред для аналитических целей, физико-химических исследований и создания новых материалов. Теоретические работы привели к появлению нового класса наноструктурных неорганических неметаллических покрытий.

   Сотрудниками кафедры разработаны новые уникальные методики анализа различных объектов, большинство из которых аттестованы и используются в аккредитованной лаборатории «НИЛ МОС». В настоящее время ведутся научные исследования по разработке современных способов пробоподготовки для анализа живых систем и композиционных материалов, методов математической и цифровой обработки сложных аналитических сигналов (хемометрика), методов очистки и контроля водных объектов от органических и неорганических токсикантов, по созданию электрохимических и оптических сенсоров с сопровождающими их экспрессными и высокочувствительными методиками анализа.

   Высокая профессиональная компетентность научно-преподавательского коллектива кафедры и наличие современной приборной базы позволяют осуществлять подготовку квалифицированных химиков, способных как к проведению фундаментальных исследований, так и к выполнению практической работы. При подготовке специалистов большое внимание уделяется физико-химическим и физическим методам – инверсионная вольтамперометрия, ионометрия, кулонометрия (В.Н. Баталова, В.В. Шелковников, С.В. Шумар); ионная и ионообменная хроматография (Л.Н. Скворцова, Л.Б. Наумова); атомная и молекулярная спектроскопия (В.И. Отмахов, Е.В. Петрова, Т.И. Изаак, Н.А. Гавриленко); применению хемометрики для обработки аналитической информации (А.Г. Зарубин). Для эффективной организации учебного процесса и подготовки высококвалифицированных специалистов на кафедре за последние 10 лет изданы 4 монографии, более 20 учебных пособий (из них 4 – с грифом УМО), электронный учебно-методический комплекс и большое число методических указаний.

   Кафедра аналитической химии широко развивает сотрудничество с высшими учебными заведениями, исследовательскими и аналитическими центрами г. Томска: ООО «НПП Томьаналит», ООО «ЮМХ» НИ ТПУ, Сибирский научно-исследовательский институт Торфа, отдел структурной макрокинетики Томского НЦ СО РАН, ОАО НИИПП и др., реализует проекты по престижным международным программам (Feng Chia University, Taiwan); грантам РФФИ и фонда Д.И. Менделеева Томского государственного университета, участвует в реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России».

Student.jpg

Студенты на лабораторном практикуме по аналитической химии

Начиная с первого курса обучения, студенты ХФ занимаются научно-исследовательской работой, связанной с тематикой и научными направлениями кафедры. Участвуют в ежегодных научных студенческих конференциях. Выпускники кафедры – специалисты широкого профиля в области химического анализа, химического материаловедения, информационных технологий и криминалистической химии. Они подготовлены и востребованы для работы в вузах, НИИ, заводских контрольно-аналитических, агрохимических и криминалистических лабораториях, органах санитарного и экологического надзора за качеством окружающей среды, пищевых продуктов и других материалов, трудятся в различных уголках нашей страны и ближнего зарубежья. Основные направления трудоустройства выпускников кафедры: высшие учебные заведения, академические НИИ, исследовательские и заводские лаборатории, аналитические службы г. Томска (ТПУ, ТГПУ, СХК, Центр лабораторного анализа и технических измерений, ФГУ «Центр стандартизации, метрологии и сертификации», НИПИ Нефти, ООО «Артлайф», ОАО НИИПП, Микран, АО «НПП Восток» и др.). Лучшие выпускники кафедры поступают в аспирантуру.

Традиционно на кафедре аналитической химии развиваются два основных направления научной деятельности.

  1. Разработка новых и развитие существующих физико-химических методов анализа, развитие методологии анализа и исследования веществ и материалов (объекты наноиндустрии, геологии, окружающей среды, высокочистые вещества, биосубстраты живых организмов и др.).
  2. Моделирование физических и химических процессов на границе раздела сред, в том числе при высоких энергетических потоках, для аналитических целей, физико-химических исследований и создания новых материалов.