Новости
Ведущий физик аналитического центра Института геологии КарНЦ РАН Арсений Парамонов проводит исследования на новом приборе
24 июня 2022
Карельский научный центр РАН приобрел современный масс-спектрометр ICP-MS Agilent 7900. Этот прибор позволяет анализировать микроэлементный состав горных пород, минералов, руд, подземных и поверхностных вод, почв, древесины, биологических и археологических объектов. По сравнению с приборами предыдущего поколения его производительность выше, а предел обнаружения – ниже. На днях аналитический центр Института геологии КарНЦ РАН успешно завершил пусконаладочные работы.
Масс-спектрометр позволяет проводить элементный анализ: используя прибор, ученые определяют, какие химические элементы и в каком количестве присутствуют в объекте изучения. Это необходимо в самых разных областях науки, как фундаментальной, так и прикладной. К примеру, в геологии определение концентрации малого содержания редких рассеянных элементов – ключевой момент для понимания условия происхождения горных пород.

– Это путь получения знаний о том, как эти породы были образованы: где плавились, как смешивались. В итоге мы получаем модели их формирования в определенных условиях и времени, – рассказал директор Института геологии КарНЦ РАН Сергей Светов.

При изучении осадочных пород масс-спектрометрия позволяет выяснить происхождение материала донных осадков и, соответственно, пути перемещения ледника. Это важно для реконструкции палеографической картины 7–12 тысяч лет назад, объясняющей, как образовывался современный рельеф.

В прикладной геологии масс-спектрометр используется при подготовке в лабораторных условиях концентраций чистого минерала. Например, особо чистый кварц в природе встречается редко, однако необходим в оптической промышленности, при производстве солнечных батарей и т.д. Ученые могут предложить бизнесу методику получения нужной концентрации того или иного объекта.

Геохимия минералов используется для характеристики рудных систем и горнопромышленного потенциала территории в целом.

Новый масс-спектрометр приобретен в рамках программы обновления приборной базы

Установленный в аналитическом центре Института геологии КарНЦ РАН масс-спектрометр является частью Центра коллективного пользования Карельского научного центра РАН. На нем будут проводить исследования сотрудники и других институтов. В частности, масс-спектрометрия широко применяется при изучении состава почв и строения почвенных разрезов: элементный анализ дает информацию о формировании субстратов.

Биологи смогут изучать состав макро- и микроэлементов в тканях организмов. К примеру, створки раковин моллюсков хранят информацию о состоянии окружающей среды в тот или иной период времени. Подобная работа по оценке и динамике химического состояния водоемов уже проводилась совместно с Институтом озероведения РАН. Масс-спектрометрия используется для проведения эколого-биохимических исследований, в том числе аквариальных экспериментов по изучению влияния различных факторов на водные организмы. Так, биохимики Института биологии КарНЦ РАН имеют опыт исследования влияния тяжелых металлов на водные организмы. Для контроля условий при проведении эксперимента необходимо в том числе отслеживать концентрацию конкретных элементов в воде и в тканях исследуемых животных.

Востребован прибор и в археологии: он позволяет изучать химический состав керамики или сплавов, из которых изготовлены находки. Примеси могут рассказать о том, где шло производство, по какой технологии, откуда брался материал. По данным геохимии можно попытаться реконструировать почерк изготовителя. Подобные исследования также проводятся в КарНЦ РАН.

Один из важных факторов успешных результатов работы прибора – высокое мастерство сотрудников лаборатории. Химики готовят пробы – с помощью кислот переводят изучаемый объект в жидкое состояние, а физики анализируют их непосредственно на масс-спектрометре.

– В нашем аналитическом центре хорошо поставлена методика пробоподготовки – разложения в кислотах и перевода материала, не важно, камень это или печень окуня, в раствор. Эта комбинация – высокое качество работы специалистов и современное оборудование – приводит к тому, что результаты наших исследований сопоставимы с мировыми и публикуются в авторитетных зарубежных журналах, – отметил руководитель аналитического центра ИГ КарНЦ РАН Сергей Бурдюх.

С помощью кислот химики переводят изучаемый объект в жидкое состояние

Аналитический комплекс ICP MS Agillent 7900 заменит устаревший масс-спектрометр X Series II (ThermoFisher Scientific). Прибор будет определять концентрации максимально полного спектра рассеянных элементов (от лития до урана) на уровне концентраций от 100 миллиардных долей грамма вещества.

– Низкий предел обнаружения, мультиэлементный и экспресс- анализ – главные преимущества нового прибора. За один раз он позволяет определять до 50 элементов. За пять часов мы можем отснять 60 проб, – рассказал Арсений Парамонов, ведущий физик аналитического центра Института геологии КарНЦ РАН.

Помимо сотрудников Института геологии и других научных подразделений КарНЦ РАН, исследования на новом приборе смогут проводить ученые из организаций других регионов. Аналитики центра активно сотрудничают с коллегами из Москвы, Коми, Мурманской области.

Новый масс-спектрометр приобретен в рамках программы обновления приборной базы, проводимой Минобрнауки России. По словам Сергея Светова, в планах Аналитического центра ИГ КарНЦ РАН – дополнить его системой лазерной абляции, которая позволят увеличить спектр выполняемых карельскими учеными задач. В частности, исследователи смогут развивать методы изотопного датирования объектов геологических объектов и запустить новое направление геохронологии. Сейчас для проведения подобных исследований пробы направляются в лаборатории Санкт-Петербурга или зарубежных стран.

Смотрите также:

Старший научный сотрудник Института геологии КарНЦ РАН Светлана Егорова рассказывает о палеовулканах на Чертовом стуле
26 августа 2025
Ученые КарНЦ РАН рассказали об объектах своих исследований представителям федеральных и региональных СМИ

Журналисты федеральных и региональных СМИ познакомились с объектами изучения исследователей Карельского научного центра РАН в ходе пресс-тура "Путешествие в науку. Карелия", организованного АНО "Национальные приоритеты". В рамках Десятилетия науки и технологий в стране реализуется программа научно-популярного туризма, участники которой могут воочию увидеть, как развивается отечественная наука и побывать в исследовательских лабораториях и на местах полевых работ.
Илья Тимин и Алексей Толстиков
21 августа 2025
Необычный День Географа прошел в Экомузее КарНЦ РАН

День Географа в России отмечается 18 августа в честь основания в эту дату в 1845 году Русского географического общества (РГО). В нынешнем году, таким образом, РГО отметило свое 180-летие. В Карелии дата для местного отделения географического общества также оказалась круглой - местное отделение РГО было основано 80 лет назад. И встретили карельские географы этот день особенно - в Музее прикладных экологических исследований КарНЦ РАН состоялся открытый лекторий.
Отбор почв в Паанаярви
14 августа 2025
Карельские ученые возобновили наблюдения за лесными экосистемами в Национальном парке «Паанаярви»

Ученые Отдела комплексных научных исследований КарНЦ РАН провели экспедицию в Национальный парк «Паанаярви», в ходе которой получили возможность исследовать биологическое разнообразие арктической зоны, а также сравнить развитие природного комплекса северной тайги в нетронутом лесохозяйственной деятельностью массиве и в лесах, где влияние человека более заметно.
"Докембрийский саммит - 2025"
12 августа 2025
«Докембрийский саммит-2025» открылся в Петрозаводске

В Институте геологии КарНЦ РАН 11 августа открылась научная конференция, посвященная ранней истории планеты - «Докембрийский саммит-2025» (Precambrian summit-2025).
Древние проявления жизни обнаружены в скальных обнажениях на берегах и островах озера Сундозеро в Кондопожском районе
8 августа 2025
Карельский ученый создает 3D-модели древних строматолитов

Строматолиты – это удивительные ископаемые, постройки древних цианобактерий, образовавшиеся на мелководье водоемов миллиарды лет назад. Геологи находят их чаще всего в карбонатных горных породах: доломитах и известняках. Одни из самых ранних строматолитов обнаружены и изучены в Карелии. Сегодня их исследование вышло на новый этап: молодой ученый Института геологии КарНЦ РАН Андрей Лютиков разработал метод 3D-моделирования построек.