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:

Участники Международной школы «Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными материалами им. А.А. Курдюмова»
10 июля 2025
Математики КарНЦ РАН поделились в Сарове опытом моделирования взаимодействия изотопов водорода с конструкционными материалами

Международная школа «Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными материалами им. А.А. Курдюмова» состоялась в городе Сарове Нижегородской области на базе Национального центра физики и математики. Карельские ученые выступили на ней с лекцией и докладами, посвященными вычислительному материаловедению – эффективному инструменту, позволяющему «пересчитать» экспериментальные данные на опытных образцах в масштабе реальных конструкций энергетических реакторов.
Благоустройство площадки перед Музеем геологии докембрия Института геологии КарНЦ РАН
8 июля 2025
В КарНЦ РАН проводятся работы в рамках текущего ремонта и готовятся проекты на капремонт

В Карельском научном центре РАН проводятся работы в рамках текущего ремонта. В их числе – замена систем горячего и холодного водоснабжения в корпусе Института геологии КарНЦ РАН, ремонт коридора на втором этаже в главном корпусе, замена светильников и батарей в кабинетах и лабораториях, идет активная подготовка к отопительному сезону. Работы также ведутся на Агростанции и научном стационаре «Корза».
Озеро Сундозеро в Кондопожской районе
7 июля 2025
Успешный вселенец: судак в Сундозере прижился и начал распространение дальше

Учёные Института биологии КарНЦ РАН опубликовали итоги многолетнего наблюдения за популяцией судака, вселённого в озеро Сундозеро более полувека назад. Результаты подтверждают натурализацию вида. Для сохранения популяции необходима регуляция промысла, охрана во время нереста и мелиорация нерестилищ.
Лед весной в устье реки Нижний Выг
26 июня 2025
Период ледяных явлений на реках, впадающих в Белое море, стал короче на три недели за последние 60 лет

На северных реках лед стал образовываться позднее, а сходить, наоборот, раньше. Это подтвердили карельские ученые, проанализировав данные морских и метеорологических наблюдений за 64 года в устьях рек, впадающих в Белое море в районе западного побережья. Из-за изменения климата период, когда реки покрыты льдом, стал короче на три недели. При этом наиболее резкие сокращения произошли за последние 30 лет, что соответствует тенденциям глобального потепления для водоёмов арктической зоны.
Anthocomus rufus – вид жуков, принадлежащих к семейству Мелериды – впервые обнаружен в Карелии с помощью пользователей iNaturalist
23 июня 2025
Гражданская наука и интернет-технологии помогают исследователям изучать насекомых Карелии

Более 30 ранее не встречавшихся в Карелии видов насекомых обнаружили энтомологи КарНЦ РАН по итогам своих экспедиций, а также с привлечением данных активных участников портала iNaturalist - открытой платформы для сбора данных о биоразнообразии.