140 лет назад родился выдающийся химик Михаил Семенович Цвет

140 лет назад, 14 мая 1872-го года, в итальянском городе Асти, в интернациональной семье русского и итальянки, родился Михаил Семенович Цвет – выдающийся химик, открывший хроматографию – принципиально новое направление в аналитической химии, да и во всей химии в целом.

140 лет назад, 14 мая 1872-го года, в итальянском городе Асти, в интернациональной семье русского и итальянки, родился Михаил Семенович Цвет – выдающийся химик, открывший хроматографию – принципиально новое направление в аналитической химии, да и во всей химии в целом.

Михаил Семенович Цвет

Будучи ботаником по «базовому» образованию, которое он получил в Швейцарии, в университете Женевы, М.С. Цвет заинтересовался хлорофиллом – растительным пигментом, придающим листьям зеленую окраску. Его роль в природе огромна – именно хлорофилл обеспечивает фотосинтез – процесс, превращающий энергию Солнца в химическую энергию органических соединений и, в конечном итоге, в энергию самой жизни на Земле.

Понимая, что хлорофилл не является индивидуальным веществом, а представляет собой смесь, состоящую из нескольких компонентов, ученый поставил цель – разделить эти компоненты с тем, чтобы в дальнейшем изучить каждый из них отдельно. Но как добиться этого разделения? Все известные в то время способы физического и химического воздействия на вещество неизбежно привели бы к необратимым изменениям этого вещества, тем более – смеси веществ, имеющих очень тонкое, очень сложное химическое строение.

И вот тут у М.С. Цвета появилась идея (ее «первичность» не вызывает сомнений – не было бы идеи – не осуществился бы и удивительно простой эксперимент, который, спустя годы и десятилетия, совершит переворот в науке) – а что, если использовать различную способность компонентов к сорбции? Одни вещества, благодаря особенностям строения, должны лучше, сильнее «сорбироваться», т.е. удерживаться на частицах другого, нейтрального вещества, другие, вероятно, - слабее.

Сказано (вернее – обдумано) – сделано. В вертикально укрепленную стеклянную трубку ученый поместил порошок мела (нейтрального сорбента). Пропитал его растворителем и осторожно добавил раствор хлорофилла в том же растворителе. В верхней части мелового столбика образовалось зеленое «колечко». По мере вымывания, оно продвигалось вниз, расширялось и, наконец, разделилось на три полосы: желтую, желто-зеленую и зеленую. Предположение Цвета о «разделительных» возможностях сорбента полностью себя оправдало! Наблюдаемый процесс появления цветных полос, соответствующих отдельным компонентам хлорофилла, ученый назвал «хроматографией», невольно обыграв собственную фамилию («пишу цветом»).

С этим гениальным (по простоте и по сути) опытом, который мог воспроизвести в домашних условиях любой школьник, перекликается такая спортивная аналогия. На старте легкоатлетического забега с преодолением препятствий – несколько спортсменов. Их скорость на обычных, гладких участках пути – одинаковая, а вот техника преодоления препятствий (ям с водой) – разная. Препятствия можно сравнить с частицами сорбента. Одни спортсмены (те, у которых техника «хромает») удерживаются на ямах «сильнее», другие, более техничные – слабее. В итоге ровная стартовая линия превращается в череду отдельных «полосок», которые в разное время пересекают финишную черту.

Результаты своей работы «О новой категории адсорбционных явлений и о применении их к биохимическому анализу» М.С. Цвет доложил на заседании кафедры анатомии и физиологии растений Варшавского университета 21 марта 1903 года. Подробное изложение принципов открытого им метода ученый представил в двух статьях, опубликованных в 1906-м году в немецких научных журналах, и в книге, изданной на русском языке в 1910-м году.

Метод М.С. Цвета не был по достоинству оценен современниками. Подлинный «хроматографический бум» начался только в 30-х годах прошлого века. Гениальная идея Цвета нашла и продолжает находить новые воплощения в самых разных областях науки и техники. В настоящее время хроматография представляет собой:

  • самый распространенный и эффективный метод разделения смесей атомов, молекул, ионов, свободных радикалов и других микрочастиц;
  • уникальный метод качественного и количественного анализа любых сложных многокомпонентных смесей;
  • незаменимый метод получения химически чистых веществ на лабораторном и промышленном уровне;
  • мощную и постоянно развивающуюся отрасль научного приборостроения.

По оценкам авторитетных экспертов, хроматография неизменно входит в «десятку», «пятерку» и т.д. – самых выдающихся открытий ХХ века, а результаты, достигнутые с ее помощью, столь значительны, что Федерация европейских химических обществ включила имя М.С. Цвета (наряду с именами М.В. Ломоносова, Д.И. Менделеева, А.М. Бутлерова и Н.Н. Семенова) в число ста самых выдающихся химиков всех времен и народов.

Схема хроматографического анализа

...Последний год своей жизни профессор Михаил Семенович Цвет провел в Воронеже. Скончался от голода и болезней 26 июня 1919 года. Был похоронен в Воронеже, на кладбище Алексеево-Акатова монастыря. Долгое время его могила считалась утраченной.

Благодаря усилиям известного ученого, профессора Карла Ивановича Сакодынского, могила была найдена, на ней установлен памятник со следующей надписью:

«Ему дано открыть хроматографию, разделяющую молекулы, объединяющую людей».

Источники фотографий:
1. Схема хроматографического анализа. http://www.nkj.ru/archive/articles/10300/
2. Михаил Семенович Цвет. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B2%D0%B5%D1%82,_%D0%9C%D0%B8%D1%85%D0%B0%D0%B8%D0%BB_%D0%A1%D0%B5%D0%BC%D1%91%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87

Технологии Blogger.
В оформлении использовано: Esquire by Matthew Buchanan.