7
ლაბორატორია ჩამოყალიბდა 1959 წელს საქარველოს მეცნიერებათა აკადემიის გამოყენებითი ქიმიისა და ელექტროქიმიის ინსტიტუტის ანალიზური ქიმიის ლაბორატორიის სახელწოდებით.
მისი პირველი ხელმძღვანელი იყო ტექნიკის მეცნიერრებათა კანდიდატი ირაკლი ბერიკაშვილი.
ლაბორატორიაში სრულდებოდა ქიმიური და ფიზიკური ანალიზები ინსტიტუტში წარმოებული საბიუჯეტო და სახელშეკრულებო თემების წარმატებით შესრულების მიზნით. მრავალრიცხოვანი დეწესებულების მომართვით, უსასყიდლოთ, ტექნიკური დახმარების ხაზით, ლაბორატორიაში უამრავი სხვადასხვა ანალიზი გაკეთდა.
1989 წლიდან ფიზიკურ-ქიმიური ანალიზის ლაბორატორიას ხელმძღვანელობს ქიმიის მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი შუქრი ჯაფარიძე. ამჟამად ლაბორატორიაში ირიცხება 9 თანამშრომელი, აქედან: 1 მთავარი მეცნიერ თანამშრომელია, 3 - უფროსი მეცნიერ თანამშრომელი, 3 - მეცნიერ თანამშრომელი, 1 - ინჟინერი, 1 - ლაბორანტი.
დაარსებიდან დღემდე ინსტიტუტში არსებული ყველა სტრუქტურული ერთეულისათვის, აგრეთვე სხვადასხვა დაწესებულებებისათვისაც (საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი, ივანე ჯავახიშვილის სახელობის თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, კიბერნეტიკის ინსტიტუტი, ქუთაისის აკაკი წერეთლის სახელობის უნივერსიტეტი და მრავალი სხვა) ლაბორატორიაში ტარდებოდა და დღესაც ტარდება საბიუჯეტო თემებით, მოპოვებული გრანტებით და სხვა სამუშაოებისათვის ადგილობრივი მადნების, კონცენტრატების, შლამების, ახლად სინთეზირებული ნივთიერებებისათვის ქიმიური ანალიზი და მიღებული შედეგების განსჯა. მრავალმა ახალგაზრდა ქიმიკოსმა აღიმაღლა კლვალიფიკაცია და წამყვან ქიმიკოს-ანალიტიკოსად გააგრძელა მუშაობა ქარხნებისა თუ სამეცნიერო-კვლევით დაწესებულებების ლაბორტატორიებში.
ბოლო ათწლეულია ლაბორატორიაში მიმდინარეობს საბიუჯეტო სამეცნიერო-კვლევითი სამუშაოებიც, რომლებიც ეკოლოგიის და აგრო-ეკოტოქსიკოლოგიის მიმართულებას მიეკუთვნება. წინა წლებში შესრულდა საბიუჯეტი თემები, რომლებიც ძირითადად ეხებოდა რაჭა-სვანეთის დარიშხანის სამთო-კომბინატის წარმოების ნარჩენების გავრცელების არეალისა და დარიშხანის კონცენტრაციის გრადიენტის დადგენას, ასევე ნარჩენებში არსებული მომწამლავი ნივთიერების დარიშხანის ოქსიდის გადაყვანას ახალი ნივთიერებების სინთეზის გზით მედიცინაში და სოფლის მეურნეობაში გამოყენების შესაძლებლობის მქონე უვნებელ ფიზიოლოგიურად აქტიურ ნივთიერებებად. ამჟამად მიმდინარეობს კვლევები კაზრეთ-ბოლნისის, ჭიათურა-ზესტაფონის საწარმოო ნარჩენებთან ახლო მყოფი ნიადაგების კვლევა მათი გაუმჯობესების მიზნით. საბიუჯეტო თემების პასუხისმგებელი შემსრულებელი იყო ტექნ.მეცნ.კანდ., უფროსი მეცნიერ თანამშრომელი რუსუდან გიგაური, ხოლო 2016 წ. ის უკვე ხელმძღვანელობდა თემას, რომელიც ნიადაგების კვლევას ეხება.
ლაბორატორიის ძირითადი დანიშნულებაა, როგორც ზემოთ იყო აღნიშნული, ინსტიტუტში არსებული ყველა სტრუქტურული ერთეულისათვის, აგრეთვე ხელშეკრულებების შესაბამისად სხვა დაწესებულებებისათვისაც ფიზიკურ-ქიმიური ანალიზების ჩატარება.
ლაბორატორიაში კლასიკური ქიმიური მეთოდებით ხდება შემდეგი ელემენტების რაოდენობრივი ანალიზი: Cu, Ca, Zn, Cd, Al, Ti, Pb, Sn, As, N, Sb, S, Cr, Mo, Cl, Mn, Fe, Ni, Co და სხვა. აღსანიშნავია, რომ გაზომვის მგძნობიარობა გამოყენებული მეთოდების მიხედვით იცვლება დაახლოებით 10-2±0,01 %-ის ფარგლებში. ნიმუშებში საკვლევი ელემენტების შედარებით მცირე კონცენტრაციების დროს კი გამოიყენება ანალიზის ფიზიკური მეთოდები: პოლაროგრაფია, ფოტოკოლორიმეტრია, სპექტრომეტრია. ნივთიერებათა სტრუქტურისა და თვისებების დასადგენად – რენტგენოგრაფია (რენტგენო-ფაზური ანალიზი), დერივატოგრაფია. დიფრაქციული რენტგენოგრაფის გამოყენებით ტარდება მყარი ნიმუშების ფაზური შემადგენლობის განსაზღვრა, ინდივიდუალური ნაერთების სტრუქტურის, პარამეტრების დადგენა და მყარი ნიმუშების ნაწილაკების ზომის მიახლოებითი განსაზღვრა. პოლაროგრაფული მეთოდით ხდება მცირე კონცენტრაციის (10-5÷10-6 მოლ/ლ) ნიმუშებში სხვადსხვა კათიონების რაოდენობრივი განსაზღვრა: Zn, Cu, Cd, Pb და სხვა. ფოტოკოლორიმეტრული მეთოდით ხდება სხვადასხვა მეტალების რაოდენობრივი განსაზღვრა: Fe, Ni, Cu, Bi და სხვა. გაზომვის მინიმალური კონცენტრაცია – 10-5÷10-6 მოლ/ლ. დერივატოგრაფის გამოყენებით ხორციელდება თერმოგრავიმეტრული გაზომვები. კერძოდ, დგინდება მყარ ნიმუშებში ტენის და სხვადასხვა აქროლადი კომპონენტების (CO2,SO2, ორგანული მინარევების და სხვა) შემცველობა. ატომურ-აბსორბციულ სპექტროფოტომეტრზე სრულდება სხვადასხვა ელემენტის (Fe, Cu, Mn, Zn, Ni და სხვა) რაოდენობრივი განსაზღვრა ხსნარებში, 10-4% კონცენტრაციის ფარგლებში. დიფერენციალური სკანირების მიკროკალორიმეტრზე ხორციელდება დიფერენციალური ანალიზის მრუდების ჩაწერა 20-500° C ტემპერატულ შუალედში, როგორც ატმოსფერულ, ისე ინერტულ გარემოში.
ცალკე აღსანიშნავია ის გარემოება, რომ სხვადასხვა დაწესებულებებისათვის ლაბორატორიაში ტარდება ფიზიკურ-ქიმიური ანალიზის საჭიროების მქონე სამუშაოები. მაგ., ბოლო წლებში სამუშაოები შესრულდა : ფირმებისათვის – მშენებლობის ხელშეწყობის ფონდი CHF International/Georgia, არასამეწარმეო არაკომერციული ”კვლევის ამერიკული ინსტიტუტები”, შპს ალდაგო-აზოტი, ფედერაცია “გადავარჩინოთ ბავშვები” – Save the Children და სხვადასხვა ორგანიზაციებისათვის – ქუთაისის აკაკი წერეთლის სახელმწიფო უნივერსიტეტი და სხვა) დადებული ხელშეკრულებების შესაბამისად.
ბოლო 20 წლის განმავლობაში ლაბორატორიაში მიღებული შედეგები გამოისახა 140-ზე მეტი პუბლიკაციით, რომელთაგან დაახლოებით 100 სტატიაა, ხოლო დანარჩენი - კონფერენციის თეზისი. ლაბორატორიის თანამშრომლები სხვა ლაბორატორიებისა და დაწესებულებების თანამშრომლებთან ერთად თანამონაწილენი არიან 18 პატენტისა და საავტორო მოწმობისათვის და აგრეთვე 15 გრანტით გათვალისწინებული სამუშაოების შესრულებაში. ამჟამად იტალიის სამეცნიერო საბჭოსთან არსებულ მემბრანული ტექნოლოგიის ინსტიტუტთან ერთად ვმონაწილეობთ გრანტით გათვალისწინებულ სამუშაოში, აგრეთვე საქართველოს ეროვნულ ფონდში წარდგენილ ორ პროექტში.
ლაბორატორიაში არსებული ძირითადი დანადგარების ჩამონათვალი:
მონაწილეობა საგრანტო პროექტებში:
ფიზიკურ-ქიმიური ანალიზის ლაბორატორია
ლაბორატორია ჩამოყალიბდა 1959 წელს საქარველოს მეცნიერებათა აკადემიის გამოყენებითი ქიმიისა და ელექტროქიმიის ინსტიტუტის ანალიზური ქიმიის ლაბორატორიის სახელწოდებით.
მისი პირველი ხელმძღვანელი იყო ტექნიკის მეცნიერრებათა კანდიდატი ირაკლი ბერიკაშვილი.
ლაბორატორიაში სრულდებოდა ქიმიური და ფიზიკური ანალიზები ინსტიტუტში წარმოებული საბიუჯეტო და სახელშეკრულებო თემების წარმატებით შესრულების მიზნით. მრავალრიცხოვანი დეწესებულების მომართვით, უსასყიდლოთ, ტექნიკური დახმარების ხაზით, ლაბორატორიაში უამრავი სხვადასხვა ანალიზი გაკეთდა.
1989 წლიდან ფიზიკურ-ქიმიური ანალიზის ლაბორატორიას ხელმძღვანელობს ქიმიის მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი შუქრი ჯაფარიძე. ამჟამად ლაბორატორიაში ირიცხება 9 თანამშრომელი, აქედან: 1 მთავარი მეცნიერ თანამშრომელია, 3 - უფროსი მეცნიერ თანამშრომელი, 3 - მეცნიერ თანამშრომელი, 1 - ინჟინერი, 1 - ლაბორანტი.
დაარსებიდან დღემდე ინსტიტუტში არსებული ყველა სტრუქტურული ერთეულისათვის, აგრეთვე სხვადასხვა დაწესებულებებისათვისაც (საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი, ივანე ჯავახიშვილის სახელობის თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, კიბერნეტიკის ინსტიტუტი, ქუთაისის აკაკი წერეთლის სახელობის უნივერსიტეტი და მრავალი სხვა) ლაბორატორიაში ტარდებოდა და დღესაც ტარდება საბიუჯეტო თემებით, მოპოვებული გრანტებით და სხვა სამუშაოებისათვის ადგილობრივი მადნების, კონცენტრატების, შლამების, ახლად სინთეზირებული ნივთიერებებისათვის ქიმიური ანალიზი და მიღებული შედეგების განსჯა. მრავალმა ახალგაზრდა ქიმიკოსმა აღიმაღლა კლვალიფიკაცია და წამყვან ქიმიკოს-ანალიტიკოსად გააგრძელა მუშაობა ქარხნებისა თუ სამეცნიერო-კვლევით დაწესებულებების ლაბორტატორიებში.
ბოლო ათწლეულია ლაბორატორიაში მიმდინარეობს საბიუჯეტო სამეცნიერო-კვლევითი სამუშაოებიც, რომლებიც ეკოლოგიის და აგრო-ეკოტოქსიკოლოგიის მიმართულებას მიეკუთვნება. წინა წლებში შესრულდა საბიუჯეტი თემები, რომლებიც ძირითადად ეხებოდა რაჭა-სვანეთის დარიშხანის სამთო-კომბინატის წარმოების ნარჩენების გავრცელების არეალისა და დარიშხანის კონცენტრაციის გრადიენტის დადგენას, ასევე ნარჩენებში არსებული მომწამლავი ნივთიერების დარიშხანის ოქსიდის გადაყვანას ახალი ნივთიერებების სინთეზის გზით მედიცინაში და სოფლის მეურნეობაში გამოყენების შესაძლებლობის მქონე უვნებელ ფიზიოლოგიურად აქტიურ ნივთიერებებად. ამჟამად მიმდინარეობს კვლევები კაზრეთ-ბოლნისის, ჭიათურა-ზესტაფონის საწარმოო ნარჩენებთან ახლო მყოფი ნიადაგების კვლევა მათი გაუმჯობესების მიზნით. საბიუჯეტო თემების პასუხისმგებელი შემსრულებელი იყო ტექნ.მეცნ.კანდ., უფროსი მეცნიერ თანამშრომელი რუსუდან გიგაური, ხოლო 2016 წ. ის უკვე ხელმძღვანელობდა თემას, რომელიც ნიადაგების კვლევას ეხება.
ლაბორატორიის ძირითადი დანიშნულებაა, როგორც ზემოთ იყო აღნიშნული, ინსტიტუტში არსებული ყველა სტრუქტურული ერთეულისათვის, აგრეთვე ხელშეკრულებების შესაბამისად სხვა დაწესებულებებისათვისაც ფიზიკურ-ქიმიური ანალიზების ჩატარება.
ლაბორატორიაში კლასიკური ქიმიური მეთოდებით ხდება შემდეგი ელემენტების რაოდენობრივი ანალიზი: Cu, Ca, Zn, Cd, Al, Ti, Pb, Sn, As, N, Sb, S, Cr, Mo, Cl, Mn, Fe, Ni, Co და სხვა. აღსანიშნავია, რომ გაზომვის მგძნობიარობა გამოყენებული მეთოდების მიხედვით იცვლება დაახლოებით 10-2±0,01 %-ის ფარგლებში. ნიმუშებში საკვლევი ელემენტების შედარებით მცირე კონცენტრაციების დროს კი გამოიყენება ანალიზის ფიზიკური მეთოდები: პოლაროგრაფია, ფოტოკოლორიმეტრია, სპექტრომეტრია. ნივთიერებათა სტრუქტურისა და თვისებების დასადგენად – რენტგენოგრაფია (რენტგენო-ფაზური ანალიზი), დერივატოგრაფია. დიფრაქციული რენტგენოგრაფის გამოყენებით ტარდება მყარი ნიმუშების ფაზური შემადგენლობის განსაზღვრა, ინდივიდუალური ნაერთების სტრუქტურის, პარამეტრების დადგენა და მყარი ნიმუშების ნაწილაკების ზომის მიახლოებითი განსაზღვრა. პოლაროგრაფული მეთოდით ხდება მცირე კონცენტრაციის (10-5÷10-6 მოლ/ლ) ნიმუშებში სხვადსხვა კათიონების რაოდენობრივი განსაზღვრა: Zn, Cu, Cd, Pb და სხვა. ფოტოკოლორიმეტრული მეთოდით ხდება სხვადასხვა მეტალების რაოდენობრივი განსაზღვრა: Fe, Ni, Cu, Bi და სხვა. გაზომვის მინიმალური კონცენტრაცია – 10-5÷10-6 მოლ/ლ. დერივატოგრაფის გამოყენებით ხორციელდება თერმოგრავიმეტრული გაზომვები. კერძოდ, დგინდება მყარ ნიმუშებში ტენის და სხვადასხვა აქროლადი კომპონენტების (CO2,SO2, ორგანული მინარევების და სხვა) შემცველობა. ატომურ-აბსორბციულ სპექტროფოტომეტრზე სრულდება სხვადასხვა ელემენტის (Fe, Cu, Mn, Zn, Ni და სხვა) რაოდენობრივი განსაზღვრა ხსნარებში, 10-4% კონცენტრაციის ფარგლებში. დიფერენციალური სკანირების მიკროკალორიმეტრზე ხორციელდება დიფერენციალური ანალიზის მრუდების ჩაწერა 20-500° C ტემპერატულ შუალედში, როგორც ატმოსფერულ, ისე ინერტულ გარემოში.
ცალკე აღსანიშნავია ის გარემოება, რომ სხვადასხვა დაწესებულებებისათვის ლაბორატორიაში ტარდება ფიზიკურ-ქიმიური ანალიზის საჭიროების მქონე სამუშაოები. მაგ., ბოლო წლებში სამუშაოები შესრულდა : ფირმებისათვის – მშენებლობის ხელშეწყობის ფონდი CHF International/Georgia, არასამეწარმეო არაკომერციული ”კვლევის ამერიკული ინსტიტუტები”, შპს ალდაგო-აზოტი, ფედერაცია “გადავარჩინოთ ბავშვები” – Save the Children და სხვადასხვა ორგანიზაციებისათვის – ქუთაისის აკაკი წერეთლის სახელმწიფო უნივერსიტეტი და სხვა) დადებული ხელშეკრულებების შესაბამისად.
ბოლო 20 წლის განმავლობაში ლაბორატორიაში მიღებული შედეგები გამოისახა 140-ზე მეტი პუბლიკაციით, რომელთაგან დაახლოებით 100 სტატიაა, ხოლო დანარჩენი - კონფერენციის თეზისი. ლაბორატორიის თანამშრომლები სხვა ლაბორატორიებისა და დაწესებულებების თანამშრომლებთან ერთად თანამონაწილენი არიან 18 პატენტისა და საავტორო მოწმობისათვის და აგრეთვე 15 გრანტით გათვალისწინებული სამუშაოების შესრულებაში. ამჟამად იტალიის სამეცნიერო საბჭოსთან არსებულ მემბრანული ტექნოლოგიის ინსტიტუტთან ერთად ვმონაწილეობთ გრანტით გათვალისწინებულ სამუშაოში, აგრეთვე საქართველოს ეროვნულ ფონდში წარდგენილ ორ პროექტში.
ლაბორატორიაში არსებული ძირითადი დანადგარების ჩამონათვალი:
ლაბორატორიაში მიმდინარეობს ახალი თანამეროვე ხელსაწყოების მონტაჟი: 1. ციფრული pH-მეტრი – 907 საფრანგეთი, (pH-meter digital, France); 2. ატომურ-აბსორბციული სპექტრომეტრი (Pelkin Elmer, გერმანია), 4. სპექტროფოტომეტრი, 5. მიკროსკოპი
- პოლაროგრაფი - LP -60 (ჩეხეთი)
- ფოტოკოლორიმეტრი - КФК – 2МП (რუსეთი)
- დერივატოგრაფი - Q 1500 D (უნგრეთი)
- ატომურ-აბსორბციული სპექტროფოტომეტრი - С-115 (საქართველო)
- რენტგენოგრაფი - Дрон-2М (რუსეთი).
მონაწილეობა საგრანტო პროექტებში:
- სესფ-ის საგრანტო პროექტი -FR/36/3-170/13 “ლითიუმ-იონური აკუმულატორების საფუძველზე მაღალი სიმძლავრი სდენის წყაროებისათვის ნანოსტრუქტურული, მოდიფიცირებული შპინელური ტიპის – LiMexNi0,5-xMn1,5O4 საკათოდე მასალების შემუშვება” – 2014-15 წწ.
- სესფ-ის საგრანტო პროექტი – FR/109/9-220/13 “მანგანუმის კარბონატული მადნებიდან წვრილდისპერსული ელექტროლიზური მანგანუმის დიოქსიდისა და იაფი წყალბადის ერთდროული მიღების პროცესების კვლევა. 2014-15 წწ.
- სსიპ შოთა რუსთაველის ეროვნული სამეცნიერო ფონდისა და იტალიის კვლევების ეროვნული საბჭოს (CNR-ის მემბრანული ტექნოლოგიის ინსტიტუტიs) ერთობლივი სამეცნიერო საგრანტo პროექტი – „წყალბადის მიღება მემბრანულ რეაქტორში ახალი თაობის კატალიზატორებით“ 2013 წ.
- რაჭისა და ქვემო სვანეთის დარიშხანით დაბინძურების შედეგების კომპლექსური გეგმა (UNTC 2011 წ.)
- სპეციფიკური თავისებურებების მქონე ნაერთები და მასალები წარმოების ნარჩენების და მეორადი ნედლეულის ბაზაზე. (ერთობლივი გრანტი 2008-2009 წ.) (რუსთაველის ფონდი).
- მანგანუმის შემცველი საწარმოო ნარჩენების უტილიზაციით მანგანუმის სულფატის მიღება (ერთობლივი გრანტი 2009-2010 წ.)
- სესფ-ის საგრანტო პროექტი FR/36/3-170/13“ ლითიუმ-იონური აკუმულატორების საფუძველზე მაღალი სიმძლავრის დენის წყაროებისათვის ნანოსტრუქტურული, მოდიფიცირებული შპინელური ტიპის - LiMexNi0,5-xMn1,5O4 საკათოდე მასალების შემუშვება” – 2014-15 წწ.
- სესფ-ის საგრანტო პროექტი – FR/109/9-220/13.“მანგანუმის კარბონატული მადნებიდან წვრილდისპერსული ელექტროლიზური მანგანუმის დიოქსიდისა და იაფი წყალბადის ერთდროული მიღებისპ როცესების კვლევა. 2014-15 წწ.
- სსიპ შოთა რუსთაველის ეროვნული სამეცნიერო ფონდისა და იტალიის კვლევების ეროვნული საბჭოს (CNR-ის მემბრანული ტექნოლოგიის ინსტიტუტის) ერთობლივი სამეცნიერო საგრანტო პროექტი – „წყალბადის მიღება მემბრანულ რეაქტორში ახალი თაობის კატალიზატორებით“ 2013 წ.
- სესფ-ის საგრანტო პროექტი – 1-7/69. “მიკრო და ნანომეტრის ზომის B2O3 ნაწილაკების დოპირების გავლენა YY(RE)Ba2Cu3O7-y-ის მასალებში ფაზწარმოქმნასა და ზეგამტარ თვისებებზე“. (ერთობლივი გრანტი თბილისის ტექნიკურ უნივერსიტეტის კიბერნეტიკის ინსტიტუტთან). 2010- 2012 წწ.
- სესფ-ის საგრანტო პროექტი – 1-7/75. „მაღალი ენერგოტევადობის Li-იონური აკუმულატორებისათვის კობალტითა და ნიკელით მოდიფიცირებული ლითიუმ მანგანუმიანი შპინელების – LiMn2O4 საფუძველზე პერსპექტიული საკათოდე მასალების შემუშავება“ 2010-2011.
- UNTC-ს საგრანტო პროექრტი „ლითიუმ-იონური აკუმულატორებისათვის მანგანუმის დიოქსიდის საფუძველზე დამზადებული ახალი პერსპექტიული საკათოდე მასალების შემუშავება“ (2004-2005).
