Кафедра аналитической химии открыта в составе химического факультета СГУ в 1930 г. Начиная с 1950 г., исследования на кафедре приобретают единое научное направление: изучение и применение органических реагентов в анализе (зав. кафедрой, профессор Кульберг Л.М.). Разрабатывается теория действия реагентов, создаются оригинальные методики анализа.
За период 1955 – 1968 гг. (зав. кафедрой, проф. И.С. Мустафин) на кафедре и в отделе НИИ Химии продолжается развитие теории действия органических реагентов, синтезируется более 10 новых реагентов, которые получают путевку в жизнь; ведутся крупные хоздоговорные исследования; защищается 11 кандидатских диссертаций; выпускается 3 монографии. Кафедра становится одним из крупных центров развития аналитической химии в стране
С 1971 г. на кафедре проводятся многоплановые исследования по приоритетным направлениям науки. Так «второе дыхание» получила теория действия и практика применения в анализе органических реагентов, модифицированных поверхностно-активными веществами (ПАВ) (зав. кафедрой, проф. Чернова Р.К.). Исследуются закономерности аналитических реакций в наноразмерных гетерофазных средах. Впервые показана роль электростатических и гидрофобных факторов в оптимизации химико-аналитических параметров реакций в многокомпонентных системах. Разработана теория действия органических реагентов в супрамолекулярных средах на основе ПАВ, обладающая прогнозными характеристиками (направленность сдвига рК диссоциации протонсодержащих функционально-аналитических и аналитико-активных групп реагентов; увеличение числа координированных лигандов при комплексообразовании с ионами металлов; многоцентровое взаимодействие лиганда; расширение плато рН комплексообразования; смещение комплексообразования в сильнокислую область; селекция с помощью ионов ПАВ, аналитически значимых форм интермедиатов и др.). В прикладном аспекте более чем для 23 элементов Периодической системы на порядок и более уменьшена нижняя граница определяемых содержаний в тест- и спектроскопических методах анализа, флотационном концентрировании.
С 90-х годов профессор Штыков С.Н. с коллегами (профессора Сумина Е.Г., д.х.н. Смирнова Т.Д. и д.х.н. Русанова Т.Ю.) развивают направление, основанное на применении организованных сред, принципов супрамолекулярной химии, нанохимии в химическом анализе. Направление базируется на эффектах локального изменения свойств среды, переноса энергии возбуждения, сорбции, концентрирования и сближения компонентов аналитических реакций в организованных средах на основе прямых и обратных мицелл, микроэмульсий и молекул-рецепторов (циклодекстрины, каликсарены), а также на твердой поверхности. Указанные наносистемы используются для развития фотометрического, флуоресцентного, фосфориметрического методов анализа, оптических и пьезокварцевых химических сенсоров, мицеллярной экстракции, хроматографии.
Видное место в исследованиях кафедры занимает установление связи физико-химических, аналитических и иных свойств, реакционной способности, биологической активности веществ с энергетикой, пространственным и электронным строением молекул или других структурных единиц, ассоциатов, нанокластеров, реакционных интермедиатов в основном и возбуждённых состояниях на основе углубления представлений об электронных эффектах, электроотрицательности атомных групп, водородной связи, обобщения воззрений на механизмы реакций, на региоселективность реакций гомолитического (окислительного и восстановительного) сочетания веществ различных классов; изучение влияния среды на различные свойства и протекание химических процессов; нахождение количественных соотношений структура - свойство в рядах неорганических, органических, элементоорганических, координационных соединений; развитие теории строения и действия аналитических реагентов; молекулярное моделирование биоспецифического белок-лигандного взаимодействия; развитие физической химии морфообразующих белков и процессов жизнедеятельности высших грибов, квантовая химия низкомолекулярных эффекторов; систематизация и обобщение сведений об информационных ресурсах по естественным наукам, по экологии (профессор Панкратов А.Н.).
Тесное сотрудничество специалистов в области ПАВ (Р.К. Чернова, Е.Г. Кулапина) и ионометрии (Е.А. Матерова) привело к созданию на кафедре крупного центра по ионометрии ПАВ, лекарственных средств и других органических соединений.
Кафедра стала одной из лидирующих в этом направлении в России. Профессором Е.Г. Кулапиной с аспирантами систематически изучено и дано обоснование закономерностей изменения электроаналитических характеристик селективных мембранных электродов в растворах органических соединений в зависимости от состояния электродноактивных веществ в различных средах, их устойчивости, состава, растворимости. Изучается механизм функционирования таких мембран. Разрабатываются мультисенсорные системы типа «электронный язык» для раздельного определения органических соединений в гомологических рядах.
В настоящее время кафедра аналитической химии и химической экологии в составе восьми докторов химических наук (Чернова Р.К., Штыков С.Н., Кулапина Е.Г., Панкратов А.Н, Русанова Т.Ю., Сумина Е.Г., Доронин С.Ю., Смирнова Т.Д.) и одного кандидата химических наук (Косырева И.В,) и инженерного состава (Субботина А.В., Шестопалова Н.Б., Мичурина Р.Л., Махова Т.М., Желобицкая Е.А.) осуществляет научную и учебно- исследовательскую работу в Институте химии, биологическом, геологическом, географическом, юридическом факультетах, ФНБМТ. Кафедру возглавляет доктор химических наук Русанова Т.Ю.
Сотрудники кафедры публикуются в изданиях, рекомендованных ВАК и престижных зарубежных изданиях: Analytica Chimica Acta, Talanta, Helvetica Chimica Acta, The Journal of Physical Chemistry, International Journal of Quantum Chemistry, Food Technology and Biotechnology, Mycological Progress и др.
Ряд сотрудников и выпускников кафедры отмечен присвоением почетных званий, премий и наград: профессорам Черновой Р.К. и Штыкову С.Н. присвоено звание Заслуженного деятеля науки РФ; за подготовку научных кадров профессор Чернова Р.К. награждена Дипломом Министерства образования РФ(2001 г.); профессору Кулапиной Е.Г. присвоено звание Почетный работник высшего профессионального образования (2008 г); профессор Панкратов А.Н. в 2005 г. избран действительным членом Американского химического общества.
С 2001 г. на кафедре реализуется дополнительная квалификация "Эколог" (в области химии), по которой обучается более 40 студентов 2-4 курсов Института химии, получая по окончании второй диплом о профессиональной переподготовке. Наличие дополнительной квалификации способствует расширению и углублению профессиональных знаний выпускников, а также росту их конкурентоспособности на рынке труда.
Наличие грантов и участие в инновационном проекте способствовало значительному улучшению материальной базы кафедры. Так, впервые в университете в 2004 г. был создан Центр коллективного пользования, оснащенный уникальным оборудованием:
1) высокочувствительным, высокоскоростным квадрупольным хромато-масс-спектрометром TermoFinnigan “Trace DSQ” с турбомолекулярным насосом, ионизацией электронным ударом и тремя библиотеками масс-спектров и химических структур;
2) ВЭЖХ «Стайер» UV/VIS фирмы «Аквилон»;
3) видеоденситометр «Сорбфил» для расчета параметров и количественной оценки хроматограмм;
4) оборудование для отбора проб воды, воздуха и пробоподготовки исследуемых веществ и материалов. Новое оборудование, а также фонды и базы данных измерений сертифицированы в Госстандарте РФ.
В рамках инновационного проекта приобретено также уникальное современное спектроскопическое и хроматографическое оборудование (спектрофотометр "Shimadzu UV-1800 ", система капиллярного электрофореза "Капель" и вольт-амперометрический компекс). Инновационными структурами являются: Центр коллективного пользования (научн. рук. профессор Штыков С.Н.), испытательная лаборатория (научн. рук. д.х.н. Доронин С.Ю.).
Международное научное сотрудничество кафедры отражается в участии в совместных научных программах (Министерства образования и науки РФ и DAAD (Германия), РФФИ – Индия, д.х.н. Русанова Т.Ю.), заказных обзорах и статьях в международные журналы, монографии, в контактах и публикациях с отдельными учеными: Prof. Dr. Eduardo A. Castro, INIFTA. Departamento de Quimica, Universidad Nacional de La Plata, La Plata, Argentina; Associate Professor Dr. Sc. Venelin Enchev, Head of Laboratory of Theoretical Chemistry Institute of Organic Chemistry with Centre of Phytochemistry, Bulgarian Academy of Sciences, Sofia, Bulgaria; Dr. Habil. Mariusz K. Marchewka, adjunct in Structural Chemistry Branch, Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences, Wroclaw, Poland (профессор Панкратов А.Н.), профессор Штыков С.Н. являлся членом ИЮПАК, Отделения аналитической химии Европейской ассоциации по химическим и молекулярным наукам и НСАХ НАН Украины, а также входит в состав редколлегии журнала "International Journal of Chemical and Enwironmеntal Research".
Сотрудники кафедры активно повышают свою квалификацию как в российских ведущих научных учреждениях, так и за рубежом. Профессор Штыков прошел стажировку в Японии (г. Окаяма) и Дании; д.х.н. Русанова Т.Ю. прошла стажировки в Италии (университет во Флоренции, 2007 г.), в Бельгии (университет г. Гента, 2007, 2008 гг.), Германии (университет г. Мюнхена, 2009, 2011 г., Регенсбург, 2013 г.), Турции и США. Д.х.н. Доронин С.Ю. стажировался в Германии (2013 г.).
Признание научных заслуг кафедры является организация на ее базе всероссийских и международных симпозиумов, конференций, выездных заседаний Бюро Научного Совета РАН, например, "Тест-методы химического анализа" (2004г.); "АРГУС-2007-наноаналитика", "Мустафинские чтения" (2009 г). Кафедра играет важную роль в жизни университета и факультета. На протяжении многих десятков лет ведущие специалисты кафедры выполняли административные функции декана, зам. декана, директора и зам. директора НИИ химии. В настоящее время кафедра является одной из ведущих в области аналитической химии в России, известна за рубежом, имеет сильный кадровый потенциал, сложившуюся научную школу и является конкурентноспособной среди других творческих коллективов данного направления.
