Наукова школа полярографічного аналізу біогеохімічних об'єктів

 Наукова школа полярографічного аналізу біогеохімічних об'єктів започаткована професором Євгеном Мусійовичем Скобцем у 1954 р. Доктор хімічних наук, професор Є.М. Скобець (1908 – 1981 р.р.) належав до блискучої плеяди українських електрохіміків, таких як В.О. Ізбеков, Ю.Я. Делімарський, О.К. Кудра, М.О. Лошкарьов, імена яких увійшли у скарбницю світової електрохімічної науки.   

 Є.М. Скобець закінчив аспірантуру Інституту загальної та неорганічної хімії АН УРСР у 1935 р. Захистив кандидатську дисертацію у 1937 р. У 1944 – 1945 р.р. був доцентом кафедри хімії Київського політехнічного інституту. З 1945 р. - завідувач кафедри хімії Київського сільськогосподарського інституту, а з 1948 р. очолював кафедру хімії Київського лісогосподарського інституту. У 1951 р. захистив докторську дисертацію, та у 1952 р. став професором кафедри хімії. Протягом 1954 - 1979 р.р. завідував кафедрою неорганічної і аналітичної хімії Української сільськогосподарської академії.

  Основою наукових пошуків вченого була розробка теорії електродних процесів у водних розчинах і розплавах солей, дослідження теоретичних принципів полярографічних процесів. Є.М. Скобцем була створена школа електрохіміків-аналітиків, які професійно володіли теоретичними засадами полярографії.

   Полярографічні методи для визначення ємності поглинання ґрунтів, визначення сумарного вмісту натрію і калію, а також кальцію і магнію у ґрунтах і рослинах були впроваджені у практику обласних агрохімічних лабораторій України.

     У 1970 р. вийшла друком перша монографія в світовій електрохімічній науці: Ю.К. Делімарський, Є.М. Скобець «Полярографія на твердих електродах», у якій розглянуто як теоретичні, так і експериментальні основи полярографії на твердих електродах. У ній систематизовано і узагальнено роботи, виконані як авторами, так і їхніми учнями. Розглянуто використання полярографії на твердих електродах для вирішення аналітичних і фізико-хімічних задач.

    Значний інтерес фахівців-електрохіміків викликав новий варіант інверсійної полярографії з заданим опором окислювального ланцюга, запропонований школою Є.М. Скобця. Суть методу полягає у накопиченні металів з дуже розбавленого розчину на срібному амальгованому електроді шляхом попереднього електролізу. Накопичений метал анодно розчиняється у ланцюгу з великим заданим опором. Метод дуже чутливий і має ряд суттєвих переваг порівняно із звичайною інверсійною полярографією з накопиченням.

     Завдяки науковому доробку науковців під керівництвом Є.М. Скобця і його наступників у практику аналітичного контролю впроваджено більше 50 методик вимірювання концентрацій важких металів, макро- та мікроелементів у воді, ґрунті, добривах, рослинних і тваринних об'єктах.

   Євген Мусійович був талановитим педагогом, чуйним наставником молоді, акумулятором творчого натхнення, мудрою, гуманною людиною.

     Науково-педагогічна спадщина проф. Є.М. Скобця стала складовою високого авторитету нашого університету в Україні та за її межами.

     Проф. Є.М. Скобець підготував 20 кандидатів хімічних наук, які з часом стали докторами наук, професорами, зайняли керівні посади у вищих навчальних закладах та науково-дослідних установах. Серед них: два доктори хімічних наук – В.І. Шаповал і Г.С. Шаповал, професори О.І. Карнаухов і М.Ф. Повхан; доценти Н.Н. Атаманенко, Н.І. Белінська, В.О. Чорний, В.Є. Косматий,  В.В. Гріневич; асистенти Д.Е. Турова , К.Г. Костіцина, Н.А. Поплавська; наукові співробітники Л.М. Іващенко, Е.В. Галінкер, Л.І. Маковецька та інші.

Шаповал Віктор Іванович – член кореспондент АН УРСР, доктор хімічних наук, працював заступником директора Інституту загальної та неорганічної хімії АН УРСР, був провідним спеціалістом у галузі електрохімії розплавлених солей;

 Шаповал Галина Сергіївна – доктор хімічних наук, провідний спеціаліст у галузі електрохімії органічних і високомолекулярних сполук.

 Карнаухов Олександр Іванович – кандидат хімічних наук, професор, вивчав явище зворотного кидкового струму в полярографії, як наслідок розрядки гальванічного елементу і можливості використання його в інверсійній полярографії. У результаті було запропоновано метод ступінчатого стрибкоподібного зниження потенціалу у бік його більш позитивних значень для послідовної реєстрації кидкових струмів електроокиснення амальгам, що містять одночасно декілька металів з різними потенціалами окиснення.       У результаті досліджень проф. О.І. Карнаухова була показана можливість використання методу зворотних кидкових струмів для вирішення ряду фізико-хімічних задач.

  Професор О.І. Карнаухов, послідовник і керівник наукового напрямку, започаткованого Є.М. Скобцем, був автором 190 наукових праць, патентів, 3 підручників для вищих навчальних закладів, навчального посібника з грифом Міністерства освіти України. Він підготував 4 кандидатів хімічних наук:

 Повхан Мирон Федорович – кандидат хімічних наук, професор, проректор з міжнародних відносин Національного аграрного університету. Вивчав поведінку срібного амальгамового електроду в осцилографічній полярографії з заданою змінною синусоїдальною напругою.

  Косматий Володимир Євдокимович – кандидат хімічних наук, доцент, виконуючий обов'язки завідуючого кафедри аналітичної і біонеорганічної хімії та якості води НУБіП України. Розробив нові варіанти інверсійної полярографії на срібному амальгамовому електроді, що базуються на гальмуванні анодного окиснення металів додатково введеним опором в окислювальний ланцюг. Показав можливість використання методу інверсійної полярографії з заданим опором для дослідження процесів комплексоутворювання, вивчення інтерметалічних сполук.

  Доцент Косматий В.Є. опублікував 120 наукових праць, є співавтором 3 посібників і 1 підручника з грифом Міністерства освіти України.

 Гріневич Валерій Вікторович – кандидат хімічних наук, доцент, розробив диференційний осцилографічний варіант інверсійної хронопотенціометрії з заданим опором в окислювальному ланцюгу.

Послідовник-керівник школи полярографії – професор Олександр Іванович Карнаухов (1937-2007 р.р.)

  Під керівництвом Карнаухова О.І. наукова школа продовжила дослідження у традиційних напрямках сучасних проблем електрохімії.

  Протягом останніх 35 років фахівці-електрохіміки кафедри працюють над розробкою методик визначення ряду важливих металів, а також розробляють автоматичні системи екологічного моніторингу важких металів у об'єктах навколишнього середовища, що є логічним завершенням тих завдань, про які у свій час сформулював професор Є.М. Скобець.

    Теоретичні основи методу інверсійної хронопотенціометрії, розроблені на кафедрі є базисом сучасного напрямку аналітичного приладобудування. Поєднавши досягнення електрохімії, інформатики, мікропроцесорної та комп'ютерної техніки, створено універсальну математичну модель обробки електрохімічної інформації, завдяки якій розробляється серія вітчизняних приладів, що не поступаються кращим світовим аналогам.

    Сьогодні на кафедрі послідовники електрохімічної школи Є.М. Скобця продовжують дослідження у цій галузі: в.о. зав. кафедри аналітичної і біонеорганічної хімії та якості води, доц., к.х.н. В.Є. Косматий, к.х.н. В.М. Галімова, науковий співробітник К.Г. Козак, к.т.н., старший науковий співробітник І.В. Суровцев під загальним керівництвом д.х.н., професора В.А. Копілевича, у тому числі, за держбюджетною тематикою.

Галімова Валентина Михайлівна, кандидат хімічних наук, старший викладач. Захистила дисертацію «Оцінка стану забруднення природно-антропогенних екосистем за вмістом свинцю, міді, цинку, кадмію». Експериментальну частину кандидатської дисертації виконала на базі аналізатора «М-ХА 1000-5». Є співавтором затверджених методик вимірювання масової концентрації рухомих форм ряду важких металів та токсичних елементів (Pb, Cu, Zn, Cd, Hg, As, Ni, Co) у ґрунтах, донних відкладах методом інверсійної хронопотенціометрії (ІХП). У 2011 р. стала одним з переможців Всеукраїнського конкурсу "ВИНАХІД-2011" (Спеціальна відзнака за «Ефективне рішення в хіміко-технологічній галузі»  автори: Суровцев І.В., Мартинів І.А., Галімова В.М., Бабак О.В.).

 У області аналітичного приладобудування кафедра співпрацює з Інститутом кібернетики НАН України, ТОВ «Міріада» (виготовлення приладів). За останні 20 років на основі методу ІХП створено прилади «Хронополярограф», «Аналіз ТМ», М-ХА 1020 з програмним управлінням та електронною індикацією результатів, М-ХА 1000-5 з програмним комп'ютерним управлінням і комп'ютерною індикацією результатів.

Суровцев Ігор Вікторович, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник. Працює над розробкою аналітичної системи понад 20 років, є розробником програмного забезпечення серії аналізаторів: «Аналізатор - ТМ», «Хронополярограф», «МА-1020», «М-ХА 1000-5». Працює над розширенням функціональних можливостей аналізатора М-ХА 1000-5.

   Вказані прилади адаптовані для автоматичного визначення важких металів у біогеохімічних об'єктах і не мають аналогів у державному аналітичному приладобудуванні.

   Прилад М-ХА 1000-5 пройшов державні випробування, затверджений як типовий, внесений у Державний реєстр України за № У 437–95. Одержано ліцензію на серійний випуск аналізатора (ВТ № 185) згідно з ТУ У 13694790.002 – 95, він повторно внесений у Державний реєстр засобів вимірювальної техніки України за № У 2551 – 07 і випускається серійно. За точністю, надійністю і відтворюваністю результатів  «аналізатор М-ХА 1000-5» не поступається вітчизняним і закордонним аналогам відповідного класу, а за чутливістю – переважає.

      На підставі експертного висновку НДІ харчування МОЗ України (№ 485/181 від 18.08.1995 р.) видано дозвіл на застосування цього приладу для визначення важких металів у харчових продуктах. Сьогодні більше 250 аналізаторів М-ХА 1000-5 експлуатуються в лабораторіях санітарно–епідеміологічної служби МОЗ України, Держкомзему, міністерства екології та охорони навколишнього середовища і в інших організаціях екологічного контролю.

   Прилад постійно демонструється на міжнародних виставках, його розробники були нагороджені Золотою медаллю міжнародної виставки АГРО 2011 (Копілевич В.А., Суровцев І.В., Галімова В.М.).

     З 2009 року координатором цієї наукової програми є професор Копілевич В.А. 

     З 2009 року координатором наукової програми з хронопотенціометрії є професор Копілевич В.А.  

На даний час завершено наукову розробку хронопотенціометричного аналізатора хімічного складу водних розчинів за вмістом Pb, Cu, Zn, Cd, Hg, As, Ni, Co, Mn, Se, Fe, Cr, Sn, I^-, K, Na, Ca, F, NO₃^-, NH₄⁺ для системи моніторингу якості води різного господарського призначення.