Памяти Ады Александровны Поляковой
T7N1
Памяти Ады Александровны Поляковой
17 ноября 2009 г. скончалась Ада Александровна Полякова —
основоположник масс-спектральногоанализа продуктов нефти,
нефтепереработки и нефтехимии, доктор химических наук,
профессор, почетный член ВМСО.
Ушла из жизни красивая женщина, талантливый ученый и замечательный человек с широкой душой и большим сердцем.
Ада Александровна Полякова родилась 20 мая 1920 г. в г. Харькове. В 1937 г., окончив с отличием школу, поступила в Ленинградский химико-технологический институт. В 1942 г. начала работать ассистентом на кафедре органических полупродуктов и красителей этого института под руководством академика А.Е. Порай-Кошица. В 1944 г. А.А. Полякова переехала в Москву и была принята на работу в Центральный институт авиационных топлив и масел (ЦИАТиМ, впоследствии Всесоюзный научно-исследовательский институт по переработке нефти, ВНИИНП) в лабораторию проф. А.И. Динцеса. В 1945 г. она стала аспиранткой того же института. Методами деструктивной гидрогенизации с последующей ректификацией продуктов разложения и анализа состава фракций методами оптической спектроскопии ею впервые были получены сведения о наличии пересекающихся цепей и разветвлений в макромолекуле полиэтилена и установлена зависимость между строением полимера и его физикохимическими свойствами. Разработанные методики нашли широкое применение для исследования структуры других синтетических полимеров.
Кандидатская диссертация была блестяще защищена в 1949 г., и Ада Александровна продолжила работу во ВНИИНП в области исследования углеводородного состава продуктов переработки нефти и разработки методов разделения сложных смесей органических соединений. Она сконструировала полуавтоматический аппарат для четкой ректификации смесей углеводородов в лабораторных условиях, который затем был внедрен в серийное производство.
В 1954 г. Ада Александровна начинает пионерские работы в области создания методов молекулярного масс-спектрального анализа продуктов переработки нефти. На первом этапе работы она участвует в модификации отечественного изотопного масс-спектрометра МС-1 с целью использования его в молекулярном анализе.
В этом же году А.А. Полякова впервые в нашей стране осуществляет количественный анализ малокомпонентных смесей органических соединений. Были разработаны методы определения индивидуального состава разнообразных смесей углеводородов, получаемых в процессе переработки нефти. Длительная эксплуатация метода позволила создать ГОСТ (9471-60) на анализ нефтяных газов.
Одновременно с применением масс-спектрометрии для анализа индивидуальных соединений в смесях, содержащих ограниченное число компонентов, развивалось и другое направление: количественное определение однотипных групп соединений в многокомпонентных смесях (так называемый структурно-групповой анализ). Базой для развития этого метода послужили результаты исследования массспектров индивидуальных органических соединений и установление корреляций между распределением интенсивности пиков ионов в масс-спектрах и структурой органических молекул. Анализ масс-спектров индивидуальных углеводородов различной степени ненасыщенности, синтезированных в лаборатории чл.-корр. РАН А.А. Петрова, позволил получить количественные характеристики для их определения в сложных смесях. При этом впервые были установлены принципы, обеспечивающие унификацию расчетов масс-спектров сложных смесей и количественной зависимости между аналитическими параметрами, молекулярной массой и степенью водородной ненасыщенности соединений.
В 1961 г. А.А. Поляковой и Р.А. Хмельницким была опубликована методика анализа структурногруппового состава бензинов первичного и вторичного происхождения, включающая необходимость калибровки масс-спектрометра, введения постоянного объема образца или измерения его количества. Развитие методов унификации расчетных коэффициентов для анализа смесей соединений с большей молекулярной массой позволило А.А. Поляковой со своими сотрудниками (Р.А. Хмельницкий, Е.С. Бродский, Ф.А. Медведев, Л.О. Коган) разработать к 1967 г. уникальный комплекс методик анализа широкой гаммы продуктов нефтепереработки (газы, бензины, газойли, дистиллятные масла, нефтяные парафины).
В 1968 г. Ада Александровна защитила докторскую диссертацию, в которой были обобщены результаты углубленных исследований продуктов переработки нефти и нефтехимического синтеза. Полученные результаты позволили подойти к установлению зависимостей между составом сырья и качеством получаемых продуктов, составом нефтей и их геологической природой.
Новаторский дух, постоянное стремление к самосовершенствованию, использование всего самого передового в науке позволили Аде Александровне применить современные варианты масс-спектрометрического метода для создания специальных методик изучения состава и строения широкой номенклатуры продуктов переработки нефти и нефтехимии, а также объектов окружающей среды.
Широкое использование традиционного метода ионизации — электронного удара (ныне называемого ионизацией электронами) показало, что он не исчерпал свои возможности. Совместно с группой математиков (М. Хоц, М. Ярмаков) были разработаны новые подходы к интерпретации масс-спектров многокомпонентных смесей углеводородов и гетероатомных органических соединений со сравнительно высокими молекулярными массами (до 800 Да), основанные на исследовании моноизотопного массспектра (МИМС), в котором все ионы содержат только изотопы атомов с наибольшей природной распространенностью. Алгоритм расчета МИМС обеспечивает представление многолинейчатого массспектра в виде 14 групп гомологических рядов ионов с четными М+· и нечетными [M–1]+, различающимися по степени водородной ненасыщенности; при этом каждая группа объединяет ионы, образованные молекулами соединений, которые обладают изобарными массами. Наиболее удобным методом для анализа по МИМС являются смеси соединений, характеризующиеся высокой селективностью диссоциативной ионизации: ароматические углеводороды, серу- и азотсодержащие соединения. Так, с применением этого метода в многокомпонентных смесях были идентифицированы тиацикланы.
Варьируя методы ионизации, способ введения образца в источник ионов и методы обработки массспектров, А.А. Полякова с сотрудниками (Г.В. Василенко, Л.О. Коган, М.С. Хоц) получили информацию о количественном составе ароматических углеводородов и серусодержащих соединений нефтяных фракций, выкипающих до температуры 450 °С. Анализ проводился на масс-спектрометре МХ-1320 по масс-спектрам высокого разрешения. Нижняя граница определяемых содержаний этих соединений составила 0.5 мас.% (Я.Д. Мучинский). Другое направление работ с варьированием методов ионизации позволило решать аналитические проблемы на уровне микроколичеств. Комбинируя методы ГХ/МС с ионизацией электронами и химической ионизацией, регистрацию положительных и отрицательных ионов, А.А. Полякова совместно с М.И. Токаревым получили исчерпывающую информацию о составе смесей углеводородов с примесными количествами сероорганических соединений. Метод был применен также для анализа легких фракций газового конденсата.
Химическая ионизация успешно использовалась для определения микроколичеств и других соединений. Одна из таких задач — определение в фосфорорганических соединениях следов хлора, являющегося причиной коррозии изделий — решалась совместно с О.И. Фальковской. Использование метода ионизации образца ускоренными атомами аргона позволило анализировать образцы сульфонатных присадок к маслам (совместно с Л.О. Коганом и М. Дунаевским).
А.А. Поляковой и Л.Г. Нехамкиной были сформулированы принципы ионизационных методов экспрессного анализа смесей, компоненты которых отличаются по величине относительного сечения ионизации или энергии ионизации. Совместно с СКБ АП АН СССР (на его базе в 1977 г. был создан Институт аналитического приборостроения АН СССР) был создан действующий макет прибора и разработаны методики экспрессного анализа продуктов переработки нефти и нефтехимии в технологических потоках. Он позволил определять содержание ароматических углеводородов и олефинов в смеси с парафиновыми углеводородами в нефтяных фракциях, выкипающих до 350 °С, ароматических углеводородов в бензинах, реактивных и дизельных топливах и маслах. Приоритет на прибор был защищен авторским свидетельством.
Ада Александровна является автором нескольких монографий. В 1966 г. ею в соавторстве с Р.А. Хмельницким опубликована книга «Введение в масс-спектрометрию органических соединений», в которой впервые рассматривались возможности анализа многокомпонентных смесей углеводородов и некоторых продуктов органического синтеза. В 1972 г. совместно с Р.А. Хмельницким издана монография «Массспектрометрия в органической химии», оказавшаяся на долгое время настольной книгой для многих масс-спектрометристов. В 1973 г. выходит ее монография «Молекулярный масс-спектральный анализ нефтей», где наряду с рассмотрением исследовательских задач в геохимии, органической химии, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, рассматриваются возможности применения масс-спектрометрии для непрерывного контроля качества продуктов в потоке. И, наконец, в 1983 г. издана монография «Молекулярный масс-спектральный анализ органических соединений», посвященная качественному и количественному анализу многокомпонентных смесей углеводородов.
Интуиция и обширные знания в различных областях науки, интеллект, организаторские способности, настойчивость и упорство позволили А.А. Поляковой создать отечественную школу масс-спектрометрии, широко известную в нефтеперерабатывающей отрасли.
Ученики Ады Александровны, ученики ее учеников, коллеги и все, кто встречался с ней, сохранят о ней светлую память.
Рюрик Аркадиевич Хмельницкий
Всероссийское масс-спектрометрическое общество, ученики и коллеги, глубоко скорбят по поводу тяжелой утраты — кончины Ады Александровны Поляковой. В последние годы А.А. Полякова проживала в США, но она никогда не теряла связи с российскими специалистами по масс-спектрометрии. Ада Александровна горячо поддерживала деятельность ВМСО, будучи его почетным членом. Во время IV съезда ВМСО весной 2009 г., который совпал с ее 89-летием, Ада Александровна по телефону принимала поздравления многочисленных коллеги и, в свою очередь, желала успехов российской масс-спектрометрии, сожалея о невозможности присутствовать лично на этом съезде. Светлая память об Аде Александровне Поляковой, фактическом зачинателе органической масс-спектрометрии в СССР, навсегда останется в наших сердцах.
Всероссийское масс-спектрометрическое общество
