Наукові напрямки кафедри
Сьогодні наукова робота кафедри провадиться у кількох взаємопов’язаних напрямах, які загалом скеровано на пошук нових перспективних аналітичних форм для створення високочутливих, селективних, експресних методик визначення неорганічних та органічних речовин у складних об’єктах, розроблення ефективних методів концентрування та подальшого визначення мікрокількостей речовин та рентгенівських методів аналізу.
Більшість наукових досліджень співробітників кафедри спрямовано на розроблення методик визначення органічних аналітів у ліках, продуктах харчування, біологічних рідинах тощо. У цій царині працюють наукові групи доцентів Лілії Дубенської, Олександра Тимошука, Ольги Коркуни. Головні методи дослідження – спектрофотометрія та вольтамперометрія, перевагами яких є універсальність, достатня чутливість для вирішення конкретних аналітичних задач, простота, можливість автоматизації аналізу. Серед аналітів антибіотики, сульфаніламіди, нітроімідазоли, алкалоїди, синтетичні харчові барвники тощо.

Графічна анотація наукової роботи “Вольтамперометричне визначення деяких харчових азо- і трифенілметанових барвників у продукта”, нагородженої дипломом І ступеня на Всеукраїнському конкурсі-захисті науково-дослідницьких робіт учнів МАН у 2019 році (науковий керівник доц. Ридчук П.В.).
Особливо відзначимо аналіти – похідні 1,3-тіазолу та 4-азолідону, значну частку яких уперше синтезовано в Україні, зокрема у Львові. Представники цих класів сполук є складовою частиною оптичних засобів запису інформації, одягу, пластмас, їжі, косметики, іграшок тощо. Крім того, для цих речовин характерні протипухлинна, протизапальна, гіпоглікемічна, протигрибкова та протимікробна дія, тому на їхній основі можливе створення нових ефективних медичних препаратів у боротьбі із багатьма хворобами, зокрема діабетом та онкозахворюваннями. Розроблені аналітичні методики та визначені спектральні й електрохімічні характеристики згаданих речовин є важливими не лише для аналізу, але й для подальших наукових досліджень у споріднених галузях: мікробіології, медицині, фармацевтиці, фізичній та органічній хімії тощо.

Графічна анотація до статті Ivakh S., Dubenska L., Rydchuk M., Plotycya S. Voltammetric Behavior and Reliable Method for the Determination of Coccidiostat Robenidine in Animal Feed and Poultry Meat // Electroanalysis – 2021. –V. 33, № 1. – P. 256 – 267.
Кафедра є флагманом з дослідження сорбційних властивостей природних цеолітів українського Закарпаття стосовно слідових кількостей токсичних важких металів, радіоактивних ізотопів Sr–90, Ce–144 і Со–60, рідкісноземельних і шляхетних металів, хлорорганічних речовин, природних антиоксидантів (флавоноїдів). Впродовж багатьох років цей напрям досліджень очолює провідний науковий співробітник Володимир Василечко і розробляє науковий співробітник Галина Грищук. Закарпатські цеоліти як сорбенти використовували в аналітико-екологічному контролі вод, а також як фільтри для очищення вод та технологічних розчинів: води Тустанських джерел та водоймищ Яворівського сіркового родовища, води на територіях, прилеглих до Грибовицького сміттєзвалища, водопровідні води м. Львова та ін. Крім того, сумісно із вченими провідних вітчизняних та європейських наукових установ проводяться роботи зі створення і використання біосумісних багатофункціональних мінеральних наноматеріалів на основі цеолітів як засобів протипухлинної, протимікробної дії і різноманітних діагностичних засобів для моніторингу патологічних станів; досліджуються каталітичні властивості цеолітних композицій стосовно низькотемпературного окиснення чадного газу та деструкції барвників.
Окрім класичних для аналітичної хімії методів на кафедрі також розвивають рентгенівські методи аналізу (рентгенофазовий та рентгеноструктурний). Такий напрям на кафедрі був започаткований ще у далекому 1972 році, коли кафедру очолив молодий і амбітний доктор хімічних наук, а згодом професор кафедри Юрій Богданович Кузьма (1934–2006). Цікаво, що під час дослідження потрійної системи Nd-Fe-B саме науковцями цієї групи було вперше виявлено сполуку складу Nd2Fe14B, яка згодом стала основою для створення найпотужнішого постійного магніту «Неомакс». Зараз наукову групу очолює професор Ярослав Каличак, у ній успішно працюють доценти Богдан Стельмахович, Ольга Жак.


Кристалічна структура антимоніду Nd2Pd9Sb3 (структурний тип Сe2Pd9Sb3) та укладка поліедрів атомів Sb1 (фіолетовий) та Sb2 (червоний) у структурі.
Монографії:
Головним показником, який відображає результати наукової роботи, є наукові публікації. За період 1991-2019 рр. науковцями кафедри опубліковано понад 2000 наукових праць серед яких 5 монографій або розділи до них, 19 патентів України на корисну модель та три на винахід. Викладачі кафедри брали участь у підготовці до видання 4-ох мовного хімічного словника (Хемічний словник, Львів, 1999); проф. Юрій Кузьма входив до складу авторського колективу 3-ох томного видання “Диаграммы состояния двойных металлических систем” (Машиностроение, М., 1996-2001).


Наукові публікації

Наукове та навчальне обладнання
Ефективність науково-дослідних робіт, особливо з природничих наук, суттєво залежить від технічного оснащення лабораторій відповідними вимірювальними засобами. Відновлення та розвиток науковоємкої приладобудівної галузі є необхідною умовою успішної трасформації України у високорозвинену державу, як технічно, так і науково. Саме науково-дослідні установи повинні бути ініціаторами та рушійною силою такої трасформації.
На кафедрі аналітичної хімії з 2009 року працює ініціативна група MTech Lab, яка займається розробкою науковоємкого програмного забезпечення та вимірювального обладнання, насамперед для хімічних досліджень та аналізу. Групу очолює доц. Ігор Пацай. З 2019 року група увійшла в штат новоствореної Науково-дослідної лабораторії електрохімічних методів дослідження. Станом на квітень 2020 року розроблено понад 50 приладів: потенціостатів, гальваностатів, потенціометрів-іономірів, кондуктометрів, кулонометрів, електронних самописців, контролерів та програмно-апаратних інтерфейсів.

Лабораторія розробляє обладнання не лише для потреб нашого університету, але й активно постачає його в інші університети на науково-дослідні інститути. Зокрема, користувачами приладів MTech Lab є Український державний хіміко-технологічний університет, Національний університет “Львівська політехніка”, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Національний фармацевтичний університет, Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова, Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона, Інститут фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка, Інститут фізичної хімії ім. Л.В. Писаржевського, Міжвідомче відділення електрохімічної енергетики.

Навчальна робота студентів проходить в 2-х лабораторіях аналітичної хімії та фізико-хімічних методів аналізу (кожна на 25–30 робочих місць). Наукова апаратура: спектрофотометри (HACH DR/4000V, Specord M40, Specord M80, AAS-1, AAS-3, FLAPHO), фотоколориметри (КФК-2, КФК-3, ФЕК-56М), полярографи (ПУ-1, ППТ), хроматографи (ЛХМ8-МД, 3700) хемілюмометри, рентгенівський порошковий дифрактометр ДРОН-3М, рентгенівські апарати УРС-2,0, УРС-55), а також унікальне обладнання власного виробництва.
Держбюджетні науково-дослідні теми
ХА-32 Ф “Нові композиції метал-клиноптилоліт для потреб аналітичної хімії, біології та охорони здоров’я ”. (01.01.2022 – 31.12.2024) Науковий керівник: проф. Каличак Я. М. Відповідальний виконавець доц. Дубенська Л.О.
ХА-87 Ф “Багатофункціональні матеріали клиноптилоліт–перехідні метали у хімічному аналізі та біології ”. (01.01.2019 – 31.12.2021) Науковий керівник: проф. Каличак Я. М. Відповідальний виконавець доц. Дубенська Л.О.
ХА-32 Ф “Закарпатські цеоліти в аналітичній хімії розсіяних елементів, бактерицидних, протипухлинних засобів та інших біологічно активних речовин”. Науковий керівник: проф. Каличак Я. М. Термін виконання – 01.02.2016 – 31.12.2018. Відповідальний виконавець пров.наук.співр. Василечко В.О.
Співробітники кафедри були залучені до виконання держбюджетної теми
- ХО-75Ф “Синтез та дослідження біологічної активності, хіміко-аналітичних властивостей похідних 1,3-тіазолу та 4-азолідону з використанням авторського обладнання”. Науковий керівник: проф. Матійчук В.С. Відповідальний виконавець: доц. Пацай І.О. Термін виконання – 01.01.2018 – 31.12.2020.
- та Науково-технічної (експериментальної) розробки ХН-88Р “Універсальні вимірювальні комплекси для електрохімічних, корозійних та електроаналітичних досліджень” (01.01.2019 – 31.12.2020) Науковий керівник: старший дослідник Демченко П.Ю. Виконавець: доцент Пацай І.О.
Патенти:
- Патент України на корисну модель № 142649. МПК G01N 21/17 (2006) G01N 21/25 (2006) G01N 21/27 (2006) G01N 21/35 (2006) G01J 3/00 (2006) G01J 3/28 (2006) G01J 3/42 (2006) G01J 3/46 (2006). Спосіб екстракційно-фотометричного визначення іонів паладію(ІІ) / О.С. Федишин, О.С. Тимошук, П.В. Ридчук – № u201910676 – заявл. 28.12019; опубл. 25.06.2020, Бюл. № 12. Заявник і власник – Львівський національний університет імені Івана Франка.
- Патент України на винахід № 120717. МПК G01N 27/00 (2020). Спосіб вольтамперометричного визначення амоксициліну у фармацевтичних препаратах / О. Я. Коркуна, П. В. Ридчук, О. І. Костів. – №a201801406. – заявл. 02.2018; опубл. 27.01.2020, Бюл. № 2. Заявник і власник – Львівський національний університет імені Івана Франка.
- Пат. 119829, МПК51 G01N 27/48 (2006.01), G01N 31/22 (2006.01), G01N 33/20 (2019.01). Спосіб вольтамперометричного визначення Os(IV) / Ридчук П.В., Ридчук М.В., Коркуна О.Я., Кіт Л.Я. Опубл. 12.08.2019, Бюл. №.15/2019. Заявник і власник – Львівський національний університет імені Івана Франка.
- Патент України на корисну модель № МПК G01N 27/34 (2006) G01N 27/48 (2006). Спосіб вольтамперометричного визначення платини(IV) / П.В. Ридчук, О.С. Тимошук, І.О. Пацай. – № u201907286 – заявл. 01.07.2019; опубл. 10.01.2020, Бюл. № 1. Заявник і власник – Львівський національний університет імені Івана Франка.
- Патент України на корисну модель № 139614. МПК G01N 27/34 (2006) G01N 27/48 (2006). Спосіб вольтамперометричного визначення Pt(IV) / П.В. Ридчук, О.С. Тимошук, І.О. Пацай. – № u201907068 – заявл. 06.2019; опубл. 10.01.2020, Бюл. № 1. Заявник і власник – Львівський національний університет імені Івана Франка.
- Патент України на корисну модель № 139319. МПК G01N 27/26 (2006) G01N 27/34 (2006) G01N 27/48 (2006). Спосіб вольтамперометричного визначення похідних азолідонів / П.В. Ридчук, О.С. Тимошук, Л.Я. Кіт. – № u201907221 – заявл. 07.2019; опубл. 26.12.2019, Бюл. № 24. Заявник і власник – Львівський національний університет імені Івана Франка.
НАУКОВА СПІВПРАЦЯ
Аспірантка першого року навчання кафедри аналітичної Ольга Душна зараз стажується за ґрантовою програмою Народового Центру Наук Польщі в Центрі біологічних і хімічних досліджень Варшавського університету. Темою ґранту є діагностика вірусних захворювань (включно з SARS-CoV-2) за результатами аналізу сухих плям крові методом LA-ICP-MS.
16 березня 2023 року аспірантка мала нагоду поспілкуватися з лауреатом Нобелівської премії з фізіології та медицини 2019 року британським ученим-медиком професором Пітером Реткліфом. У рамках програми “The Nobel Prize Inspiration Initiative” учений прочитав лекцію на тему “Розуміння клітинних механізмів визначення кисню: пригоди лікаря в наукових відкриттях”, а також провів зустріч з аспірантами та молодими вченими Варшавського університету. Фото зроблено при особистій зустрічі Ольги Душної з Лауреатом у Каземіровському палаці Варшавського університету.

У 2022 р. співробітники кафедри аналітичної хімії співпрацювали з такими зарубіжними науковими установами:
- Кафедра екологічної хімії і біоаналітики та центр сучасних міждисциплінарних технологій Торунського університету ім. Миколи Коперника (м. Торунь, Польща): проводяться спільні наукові роботи по дослідженню сорбційних властивостей закарпатських цеолітів. За результатами співпраці опубліковано одну статтю (пров. н. сп. Василечко В.О., доц. Пацай І.О.).
- Міжнародний науковий центр DEFY (Німецький електронний синхротрон, м. Гамбурґ): проводяться спільні наукові роботи по ідентифікації різних окиснених форм РЗЕ в оксидних наноматеріалах на основі цеолітних композицій. За результатами співпраці опубліковано одну статтю (пров. н. сп. Василечко В.О., проф. Каличак Я.М.).
- Інститут електроніки та фотоніки Словацького технологічного університету (Братіслава, Словаччина). За результатами співпраці опубліковано 2 статті
(доц. Дубенська Л.О.).
- Інститут неорганічної та аналітичної хімії, Вестфальський університет імені Вільгельма (Мюнстер, Німечина). За результатами співпраці опубліковано 9 статей (проф. Каличак Я.М.).
- Центр біологічних і хімічних досліджень (CNBCh) хімічного факультету Варшавського університету:
- Наук. сп. Костів О.І. і асп. Душна О.М. у період з 10.07.2022 по 24.07.2022 стажувалися у міжнародній літній школі “Забезпечення якості у виробничій лабораторії (ISO/IEC 17025)” (International Summer School on Quality Assurance in a Testing Laboratory (ISO/IEC 17025) (м. Хенцини, Польща);
- Доц. Дубенська Л.О., доц. Пацай І.О., асп. Душна О.М. та асп. Дмухайло А.М. у період з 29.08.2022 по 16.09.2022 були учасниками літньої онлайн-ZIP школи “Докторанська літня школа з хімічної метрології та лабораторного менеджменту” (Doctoral summer school in chemical metrology and laboratory management) (100 навчальних годин);
- Доц. Дубенська Л.О., доц. Пацай І.О., доц. Ридчук П.В. та асп. Душна О.М. у період з 26.09.2022 по 17.10.2022 брали участь у онлайн-ZIP школі “Літня школа з перевірки методів вимірювання та процесного мислення в лабораторії” (Summer school on measurement method validation and process-based thinking in laboratory) (97 навчальних годин).
- Міжнародна літня школа (RÅC International Summer School 2022 “X-rays and Neutrons for a Sustainable Future – Advanced Materials, Climate Crisis, Human Health”) у Варбергу (Швеція). Асп. Арсенюк І.С. проходила стажування у період з 14.08.2022 по 22.08.2022.
У 2020 р. співробітники кафедри аналітичної хімії співпрацювали з такими зарубіжними науковими установами:
- Інститут аналітичної хімії Словацького технологічного університету (Братіслава, Словаччина): проводяться спільні наукові роботи по дослідженню сорбційних властивостей закарпатського клиноптилоліту (пров. н. сп. Василечко В.О., н.сп. Грищук Г.В.).
- Центр біологічних та хімічних досліджень Варшавського університету: проводяться спільні наукові роботи по дослідженню антибактеріальних властивостей цеолітних композицій. В рамках співпраці опубліковано 1 статтю (пров. н. сп. Василечко В.О., н.сп. Грищук Г.В.).
- Міжнародний науковий центр DEFY (Німецький електронний синхротрон, м. Гамбурґ): проводяться спільні наукові роботи по ідентифікації різних окиснених форм РЗЕ в оксидних наноматеріалах на основі цеолітних композицій. Результати спільних досліджень апробовано на конференції (пров. н. сп. Василечко В.О., н.сп. Грищук Г.В.).
- Ягеллонський університет, Інститут фізики, м. Краків, Польща: в рамках співпраці опубліковано 3 статті (проф. Каличак Я.М., ст. наук. сп. Тиванчук Ю.Б.).
- Інститут низьких температур і структурних досліджень ім. В. Тшебятовського ПАН, м. Вроцлав, Польща: за результатами співпраці опубліковано 1 статтю (проф. Каличак Я.М., ст. наук. сп. Тиванчук Ю.Б.).
- Університеті імені Павла Йозефа Шафарика (м. Кошице): спільні наукові роботи по дослідженню 1-(5-(3-хлоро-4-метил)бензилтіазол-2-іл)азонафтален-2-олу та його сполук з йонами перехідних металів та застосування їх в аналізі. За результатами співпраці опубліковано 1 статтю та 1 тези доповідей (асп. Федишин О.С., доц. Тимошук О.С.).
- Інститут аналітичної хімії Словацького технологічного університету (Братіслава, Словаччина): проводяться спільні наукові дослідження в галузі вольтамперометрії органічних сполук. Опубліковано одну статтю (доц. Дубенська Л.О.).
- Карлів університет, факультет наук, кафедра аналітичної хімії (м. Прага, Чехія): подано проєктну пропозицію “Нові підходи до селективного та швидкого вольтамперометричного визначення антимікробних препаратів та кокцидіостатиків у продуктах харчування та кормах для тварин” на участь у конкурсі спільних українсько-чеських науково-дослідних проєктів для реалізації у 2021-2022 рр. (доц. Дубенська Л.О.).
- Інститут неорганічної та аналітичної хімії, Вестфальський університет імені Вільгельма (Мюнстер, Німечина): проводяться спільні наукові дослідження кристалічних структур сполук, що утворюються в системах Sc−d-метал−In. За результатами співпраці опубліковано 3 статті та 1 тези доповідей (проф. Каличак Я.М.).
- Кафедра хімії та біохімії, Університет Північного Іллінойсу (Декалб, США): проводяться спільні наукові дослідження кристалічних структур тернарних антимонідів. За результатами співпраці опубліковано 1 статтю (доц. Жак О.В.).
- Інститут Неель, Гренобльський університет (Гренобль, Франція): проводяться спільні наукові дослідження кристалічних структур тернарних антимонідів. За результатами співпраці опубліковано 1 статтю (доц. Жак О.В.).
У 2017 році аспірантка кафедри аналітичної хімії Творинська Софія, яка працює у галузі вольтамперометрії, стала Вишеградським стипендіатом і мала змогу частину експериментальної роботи виконати в інституті Імені Я. Гейровського – колисці цього методу.
