Історія

Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. A.B. Думанського Національної академії наук України є єдиною академічною установою, діяльність якої цілком і повністю пов'язана з комплексним вирішенням всіх аспектів хімії і технології води, колоїдної та аналітичної хімії. Інститут був створений у 1968 році на базі відділення хімії та технології води та ряду підрозділів Інституту загальної та неорганічної хімії Академії наук УРСР. Директорами Інституту були: академік Ф.Д. Овчаренко (1968р.), член-кореспондент АН УРСР О.Д. Куриленко (1968-1975рр.) та академік А.Т. Пилипенко (1975-1988рр.). З 1988 року Інститут очолює академік HAH України В.В. Гончарук.

В 1980 році інституту присвоєно ім'я фундатора вітчизняної колоїдної хімії академіка A.B. Думанського.

Вчені Інституту зробили значний внесок в скарбницю світової та вітчизняної науки. Широко відомі роботи академіка Л.А. Кульського в галузі хімії і технології води, академіка А.Т. Пилипенка в галузі аналітичної хімії, академіків А.В. Думанського та Ф.Д. Овчаренка у теорії ліофільності дисперсних систем, членів-кореспондентів Академії наук О.Д. Куриленка з термодинаміки дисперсних систем та К.Є. Махоріна в галузі технології вуглецевих сорбентів.

Найбільш вагомими досягненнями Інституту є результати:

- з хімії, фізики, біології та технології води

• створення науково обґрунтованої класифікації домішок води за їх фазово-дисперсним станом, розробка теорії знезараження води хлором, хлораміном, іонами срібла та ін., розробка нових процесів і апаратів обробки води;
• розробка наукових основ передбачення каталітичної та фотокаталітичної дії гомогенних та гетерогенних каталізаторів для процесів окислення органічних та неорганічних речовин, створення на цій основі принципово нових технологічних процесів очищення та знезараження води, плазмокаталіз;
• розвиток наукових основ молекулярної та міцелярної адсорбції органічних речовин та їх сумішей із водних розчинів на сорбентах різної природи;
• розвиток наукових основ та технології виробництва нових типів високоефективних вуглецевих сорбентів;
• розвиток теорії електрохімічних і мембранних методів обробки води та розробка на цій основі нових ефективних технологічних процесів;
• вивчення мікробної деструкції синтетичних органічних речовин та розробка ефективних мікробіологічних процесів очищення води;
• новий світогляд про походження життя на Землі;
• вивчення впливу ізотопного складу води на її фізико-хімічні та аномальні властивості;
• виявлення гігантських гетерофазних кластерів у воді, обумовлених наявністю важкого ізотопу водню-дейтерію;
• фотоліз води;
• створення нових методів біотестування якості води;
• розробка наукових засад підвищення ефективності фізико-хімічних та біологічних методів очищення від усіх типів забруднювачів, в т.ч. радіонуклідів природних, стічних вод та одержання якісної питної води на основі синергетичної дії нових каталізаторів, мембран, сорбентів, коагулянтів та їх сумішей;
• розробка та впровадження ефективних технологій очищення стічних вод;
• нова концепція одержання генетично безпечної питної води;
• розробка та впровадження технологій та устаткування для одержання якісної питної води;

- з проблеми "колоїдна хімія"

• розвиток теорії ліофільності дисперсних систем, розробка наукових основ та технології виробництва нових фільтруючих матеріалів, сорбентів, каталізаторів та іонообмінників на основі природних мінералів, керамічних мембран;
• розробка теорії нерівноважного подвійного шару, нерівноважних поверхневих сил та нових колоїдних ефектів (дифузіофорез, електрокінетичні явища другого роду та ін.);
• виявлення механізму утворення дисперсних структур в електричних та магнітних полях, розробка ефективних методів отримання високодисперсних металів, металополімерів та металополімерних покриттів;
• розробка наукових основ фізико-хімічної механіки дисперсних систем і матеріалів і створення на цій основі нових типів кераміки, в'яжучих, наповнювачів полімерів та ін.;
• розвиток фундаментальних основ нової галузі науки - фізичної хімії наноструктурованих систем і наноматеріалів, нанофазових явищ та квантово-розмірних ефектів, в результаті чого створено ряд принципово нових нанорозмірних систем та матеріалів з експериментальними фізико-хімічними, електрофізичними та оптичними властивостями, що відкриває принципово нові можливості для створення різних видів техніки нового покоління, енерго- та ресурсозберігаючих нанотехнологій;
• сформульовано третій Закон хімічної кінетики (поряд із Законом діючих мас і Законом Арреніуса), що одержав назву компенсаційного ефекту, який дозволяє розраховувати кінетичні параметри реакцій виходячи тільки з термодинамічних характеристик процесу. Ці три Закони дозволяють узагальнити весь комплекс закономірностей про хімічні реакції в єдину систему природничо-наукових знань.
• розробка вдосконаленого методу розрахунку дискретного розподілу адсорбційних центрів дисперсних матеріалів за енергією на основі адсорбційних даних для сорбентів;
• розвиток теорії подвійного електричного шару та електростатичної взаємодії в концентрованих дисперсних системах;
• експериментальне дослідження електроміграційного та електроосмотичного транспорту заряджених та незаряджених домішок в концентрованих дисперсних системах;

- з проблеми "аналітична хімія"

• розвиток теоретичних основ аналітичної хімії: фотометрії, хемілюмінесценції, атомно-адсорбційної спектроскопії, гібридних методів аналізуй, фундаментальні дослідження у галузі координаційних сполук металів з органічними реагентами та вивчення їх хіміко-аналітичних властивостей;
• розробка методології аналізу об'єктів навколишнього середовища і конкретнихметодів аналізу широкого кола неорганічних та органічних речовин у слідових кількостях у водах та розробка Національних стандартів України на джерела питного водопостачання, питну воду та різні компоненти у водах.

1986 році вчені Інституту взяли безпосередню участь у ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС. Розробили та запровадили ряд ефективних технологічних процесів дезактивації. Аварія призвела до забруднення великих територій України та інших країн радіоактивним паливом та продуктами його розкладу, що обумовило реальну загрозу радіоактивного забруднення джерел водопостачання для великої кількості населення земної кулі на тривалий період.

В Інституті було проведено великий обсяг досліджень радіонуклідного складу різних водних об'єктів навколишнього середовища та визначені основні шляхи знешкодження таких найбільш токсичних радіонуклідів як Cs-137, Sr-90, Рu-239, Аm-241 та ін. за допомогою різноманітних сучасних методів водоочищення. Запропоновані технології були запроваджені при розробці методів захисту питної води від радіоактивних забруднень на водогонах Дніпровського басейну; для очищення вод пунктів санітарної обробки транспорту, що був застосований в 30-км зоні Чорнобильської АЕС; при дезактивації радіоактивно забрудненої техніки та обладнання тощо.

Вчені Інституту зробили вагомий внесок у вирішення проблеми екологічної безпеки України. Серед найважливіших завдань, що були вирішені на підставі науково-технічних розробок, є розв'язання питань щодо причин захворювань в м. Чернівцях внаслідок отруєння слідовими кількостями талію, ліквідація наслідків екологічної катастрофи на очисних спорудах в м. Харкові, очищення акваторій р. Дніпро та Чорного моря від нафти та нафтопродуктів та ін.

З 1993р. в Інституті працює Науково-технічний центр випробування води, атестований на підставі Закону України "Про метрологію та метрологічну діяльність" ДП "Укрметртестстандарт". Центр проводить розширений аналіз води різних типів: питних, природних, зворотних та технічних. Для аналізу застосовуються такі сучасні фізичні та фізико-хімічні методи як ядерний магнітний резонанс, електронний парамагнітний резонанс, хромато-мас-спектрометрія, атомно-абсорбційний, рентгеноспектральний та радіометричний методи. За їх допомогою визначається повна характеристика зразків вод, що досліджуються, зокрема хімічний склад, фізико-хімічні, мікробіологічні, радіологічні та ін. показники якості води. Серед компонентів води, що контролюються, такі суперекотоксиканти, як берилій, талій, кадмій, ртуть, свинець, миш'як, поліароматичні вуглеводні, поліхлоровані біфеніли, хлор- та фосфорвмісні пестициди та ін.

Проводиться біотестування різного типу вод.

В області біотестування якості води запропоновано комплексний підхід з використанням організменого та клітинного рівнів, розроблена система біомаркерів для аналізу структурних, функціональних та мутагенних змін геномів клітин рослин і тварин.

В результаті використання комплексу рослинних та тваринних тест-організмів та їх клітин отримується об’єктивна оцінка токсичності, цитотоксичності та генотоксичності зразків.

На базі Інституту у 1979 році організований і видається не тільки в Україні, а й за кордоном провідний міжнародний журнал в галузі фундаментальних та прикладних аспектів охорони водного басейну від забруднень, технології водопідготовки "Хімія та технологія води", що в повному обсязі перекладається і розповсюджується за кордоном. В журналі висвітлюються найбільш важливі наукові результати, що отримані в передових лабораторіях та на підприємствах різних галузей промисловості, по наступних основних напрямках:

• хімія, фізика та біологія води

• фізична хімія процесів обробки води

• аналіз природних та стічних вод

• технологія підготовки та демінералізація вод

• біологічні методи очищення води

• апаратура і автоматизація технологічних процесів обробки води

За 50 років існування Інституту колоїдної хімії та хімії води ім.. А.В. Думанського НАН України опубліковано 190 монографій, 1300 авторських свідоцтв та патентів, більше 10150 статей. Захищено 49 докторських, 356 кандидатських дисертацій.