Химик на один день. Журналист подсмотрел, как делают анализы в лаборатории в Чите

Утром я приехала в институт пораньше. Мы зашли с ведущим инженером Ириной в здание, на вахте нас записали в журнал, и мы пошли на 5-й этаж — туда, где находятся всякие кабинеты с приборами, пробирками и реактивами. Ведущий инженер лаборатории геоэкологии и гидрогеохимии Института природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН вела меня по сложной системе коридоров, какие бывают именно в зданиях советской эпохи, в это время я думала, что в одиночку выбраться обратно я не смогу.

В обычные дни работа у инженера начинается в 09:00. В начале каждого рабочего дня он заполняет журнал условий окружающей среды, то есть ходит по кабинетам со специальным приборчиком и мерит температуру и влажность, плюс давление смотрит по барометру, всё это записывает в журнал. Измеряется это всё в каждом кабинете, где проводятся исследования. Еще есть контроль температуры в камерах холодильников, которых в лаборатории три.

Затем инженер смотрит, какие пробы нужно сделать, и решает, какими он займется сегодня. Для меня Ирина выбрала анализ воды на нефтепродукты. Это было 10 разномастных бутылочек с водой, на каждой из которых был написан шифр. Ирина по факту не знает, откуда эта вода, это знает регистратор Лариса Ивановна, которая присвоила шифр каждой бутылочке, закодировала их. Однако инженер будет записывать результаты проб только по шифру.

Изначально пробы хранятся в холодильнике, их достают, ждут, когда они нагреются до комнатной температуры, и потом начинают с ними что-то делать. У всех проб есть определенный срок годности, во время которого их обязательно нужно проанализировать, иначе они «прокиснут». Даже если набрать новые, это будет уже не то — например, вода имеет свойство менять свой состав чуть ли не каждый день. Это происходит из-за взаимодействия с окружающей средой. В лаборатории института не допускают такого. Срок годности проб зависит от того, на что их будут проверять. Некоторые анализируются сразу же после их отбора.

Посуду для разных проб моют по-разному. Да и само слово «моют» в лаборатории имеет свой смысл — это значит, что бутылки нужно чем-то обработать. Одни, например, обрабатывают концентрированной серной кислотой, а другие — хромовой смесью. Нужно это для чистоты результатов, эти правила прописаны в методиках, которые разработаны для каждого отдельного анализа. Например, для подготовки посуды для проб на наличие хрома не используют хромовую смесь, а для проб на анионные поверхностно-активные вещества нельзя мыть посуду моющими средствами.

Сегодня нам с Ириной нужно было проанализировать на наличие нефтепродуктов все эти 10 пузырьков с водой, у таких проб, кстати, срок годности не более 7 дней в холодильнике. Прежде чем начать этот процесс, мы с Ириной получили на руки стандартные образцы нефтепродуктов. Нужны они для того, чтобы знать, что инженер всё делает правильно. Ирина их назвала «образцы контроля», я для себя сделала вывод, что это своего рода эталоны. По виду просто прозрачная жидкость в ампулах.

Затем она принесла реактивы — два бутыля с гексаном. Работать с ними нужно обязательно в вытяжном шкафу. К реактивам Ирина меня не подпустила — сказала, что это слишком опасно. Я наблюдала со стороны. Первым делом она налила в делительную воронку 10 миллилитров реактива и потрясла, затем налила немного этой смеси в кювету (маленькую прямоугольную пробирочку) и поставила ее в флуориметр (это часть прибора хроматограф жидкостный, его используют для определения бензпиренов).

Эту процедуру Ирина делает для контроля чистоты посуды, то есть чтобы понять, чистая ли воронка и можно ли с ней работать. В первый раз прибор нам выдал показатель в 0,058 миллиграмма на литр, что означало загрязненность, так как в идеале должно быть не больше 0,05. Пришлось промывать повторно, на этот раз прибор показал 0,023, благодаря чему Ирина признала воронку чистой.

Следующим этапом она с помощью специального раствора проверила наш прибор флуориметр — сделала его контроль. Это делают перед проверкой каждой партии проб, чтобы понять, правильно ли настроен прибор. В этот специальный раствор входят нефтепродукты и гексан. Прибор показал нам то число, которое и должно было быть, — 10. Это значит, что всё в порядке, можно прогонять образцы для контроля. То есть проверять наши образцы, которые мы ранее взяли, — та прозрачная жидкость в ампулах. Разводим их водой в литровых колбах. Это вот как раз и получается эталон. Эту смесь проверяем также в приборе.

Теперь можно начинать анализ проб. Выливаем воду из первой бутылочки в делительную воронку, добавляем 10 миллилитров гексана. Эту смесь теперь надо потрясти не менее 2 минут. Для измерения времени Ирина использует песочные часы. В процессе этой тряски происходит извлечение нужных нам сегодня нефтепродуктов из воды. Вообще существуют механические встряхиватели, но там надо трясти сразу несколько проб, а гексан быстро испаряется, несколько проб можно просто не успеть проанализировать, поэтому в нашем конкретном случае Ирина предпочитает трясти вручную.

Разделение происходит через несколько минут, гексан легче воды, поэтому он остается сверху, а вода снизу. Через нижнее отверстие в делительной воронке Ирина сливает воду, замеряет и записывает ее количество, а затем наливает смесь гексана с пока неизвестным нам количеством нефтепродуктов в кювету (маленькую прямоугольную пробирку) и заталкиваем в прибор, который выдал нам число 0,116. Ирина сказала, что при последующем пересчете по специальной формуле будет видно, что что нефтепродуктов в этой пробе совсем мало, почти нет.

На этом моменте я покинула лабораторию, но позже, созвонившись с Ириной, узнала, что все пробы воды оказались хорошими — ни в одной из них не было большого количества нефтепродуктов, то есть вода была относительно чистая. По крайней мере, по этому показателю.

Такой работой инженеры занимаются до 18:00. Каждый день. А еще абсолютно все данные инженеры всегда записывают в специальные журналы. Включая объем потраченных на анализ реактивов. В лаборатории происходит тотальный контроль всего. А еще я обратила внимание, что почти все приборы всегда накрыты чехлами из пленки — это для их защиты от окружающих веществ, в том числе от пыли.

Для ведущего инженера Ирины ее работа — это важно, потому что эти исследования помогают узнать, где и сколько веществ есть. Это позволяет понять, правильно ли утилизируются отходы, добываются полезные ископаемые и насколько сильно мы вообще загрязняем природу.

— Что касается науки, то, исследуя разные образцы, мы каждый раз, год за годом, получаем данные, которые могут помочь сделать какое-то открытие. Фундаментальные исследования — это как закон Ома, для которого проводили эксперименты, получили какие-то данные, которые потом и помогли открыть этот закон.