Из глубины веков дошел до нас афоризм: «Все гениальное – просто».
Один‑единственный раз Нобелевской премии было удостоено открытие в области химического анализа. Его сделал в 1922 году Ярослав Гейровский, замечательный чешский ученый. С тех пор Прага стала своеобразной Меккой. К Гейровскому начали стекаться многочисленные паломники – учиться новому методу. Полярографии.
Теперь во всем мире публикуется ежегодно больше тысячи статей, посвященных полярографическому анализу.
Вот его суть, так сказать, «на пальцах». Стеклянный стакан с раствором, в котором требуется определить концентрацию данного вещества. На дно стакана налита ртуть. Слой ртути – это один электрод. Из капилляра через определенные промежутки времени в стакан падает ртутная капля. Она‑то и является другим электродом.
К электродам подводится электрический ток. В растворе должен начаться электролиз. Он идет лишь при некотором значении потенциала ртутной капли. Если это значение мало, в цепи тока нет. Оно увеличивается, и ионы, содержащиеся в растворе, начинают разряжаться. В цепи возникает ток.
Когда в растворе ионы разных элементов, то они разряжаются не все сразу, а постепенно. Для каждого вида ионов характерно свое значение потенциала.
Химики строят график. На оси абсцисс они откладывают величину потенциала, на ординате – силу возникающего тока. Кривая напоминает лесенку. Каждая ее ступенька соответствует разряжению определенных ионов.
Полученную лесенку сравнивают с кривой‑эталоном. С такой кривой, которая заранее была вычерчена для раствора, содержащего известные концентрации известных веществ.
Так одновременно проводится и качественный и количественный анализ раствора. С помощью специальных устройств анализ проходит автоматически.
О полярографическом методе так и хочется сказать – изящный. Но дело не в одном лишь изяществе. Полярография проста, быстра, точна и по этим своим качествам превосходит большинство других методов анализа. С ее помощью можно, скажем, определить присутствие в одном кубическом сантиметре раствора… миллионной доли грамма хлористого цинка. И на весь анализ уйдет меньше десяти минут.
Первоначальную идею Гейровского теперь усовершенствовали, появилось много ее разновидностей. Например, адсорбционный полярографический анализ. Его чувствительность необычайно высока. Миллиардные доли грамма органического вещества в кубике раствора легко поддаются определению.
Где нужна полярография? Да практически всюду. И для автоматического контроля производства и для анализа минерального сырья и сплавов. Полярография позволяет судить о содержании в организме витаминов, гормонов и ядов. Медики даже хотят применить полярографию для ранней диагностики рака.