Российские ученые заглянули внутрь древней амфоры с помощью масс-спектрометрии

Москва, 15:38, 07 Июл 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Российские ученые определили компоненты образца битума, найденного в старинной амфоре, и точно оценили его возраст. Ученые из Московского физико-технического института (МФТИ) предлагают новый и более эффективный подход к анализу органических соединений с помощью специально разработанного программного обеспечения.

Битум, как вид нефти, встречается в природных месторождениях. Его использование восходит к каменному веку. Слово «мумия», например, происходит от персидского «мум» или «битум», потому что это вещество использовали при бальзамировании. Греки использовали битум в строительстве, медицине и на войне. Древнейшие амфоры, наполненные битумом (V век до н. э.), были обнаружены российскими археологами на Таманском полуострове — чрезвычайно вулканически активном регионе, где находятся многочисленные выходы нефти, и возможном источнике битума для древних греков.

Анализ древних образцов битума может выявить их возраст и происхождение. Если возраст битума из амфоры действительно около 2 500 лет, то это означает длительный период его биодеградации за счет жизнедеятельности бактерий в результате окисления органических молекул битума, т. е. постепенное введение дополнительного кислорода в образец.

Элементный анализ таманского образца указал содержание кислорода в 11%, а не 1% или менее, как у свежих нефтяных образцов. Это означает, что, видимо, битум действительно был в амфоре в течение 2 500 лет.

Однако элементарный анализ не позволяет идентифицировать виды молекул, присутствующих в образце. Для этого исследователи использовали масс-спектрометрию сверхвысокого разрешения.

Масс-спектрометрия — это аналитический метод, который сортирует заряженные частицы в электрическом и/или магнитном поле в зависимости от их массы к заряду. Масс-спектр представляет собой график интенсивности сигнала детектора (на вертикальной оси) по отношению массы к заряду (на горизонтальной оси). Масс-спектр является образцом пиков, соответствующих ионам по удельной массе к заряду. Это позволяет выявлять вещества в образце.

Научным руководителем работы является профессор Евгений Николаев. Он поделился своей точкой зрения на открытие:

«Масс-спектрометрия сверхвысокого разрешения представляет собой очень мощный метод в аналитической химии. Применяющаяся в нефтехимии, археологии и медицине, она предоставляет ценную информацию о молекулярном составе вещества. Анализ древнего битума уже показал многое о тех преобразованиях, которые нефть проходит в течение тысячелетий. Благодаря масс-спектрометрии, мы можем получить новую информацию о грузовых перевозках и торговых путях в древнем мире».