Российские ученые из из МФТИ, Сколтеха, Института истории материальной культуры, ИНЭПХФ им. В. Л. Тальрозе и ИБХФ РАН им. Эмануэля выявили компоненты самого древнего битума из когда-либо найденных в античных вазах и уточнили его возраст. Статья опубликована в журнале Journal of Mass Spectrometry.

Битум – продукт нефти, которым человечество пользуется с каменного века. Таманский полуостров, где российские археологи нашли самую древнюю амфору с битумом (V век до н.э.), имеет большую вулканическую активность, и во многих местах можно наблюдать просачивание нефти. По словам ученых, анализ образцов античного битума помогает узнать время и место его происхождения. Если найденному в амфоре образцу около 2500 лет, то все это время он подвергался естественным процессам разложения, которые вызывают микроорганизмы. Под их действием происходит окисление содержащихся в битуме органических молекул, то есть присоединение кислорода. Это означает, что чем старше образец, тем больше атомов кислорода в нем находится.

Элементный анализ показал, что найденный битум содержит 11% кислорода, хотя в свежих нефтяных образцах это число не больше 1%. Остальные элементы – углерод, водород, азот и сера – находились в обычном соотношении. Это говорит о том, что битум долго разлагался в амфоре и, вероятнее всего, пробыл в ней около 2500 лет. Чтобы узнать, какие молекулы находятся в образце, ученые использовали масс-спектрометрию ультравысокого разрешения. При исследовании таманского битума выяснилось, что кислородсодержащие вещества в нем, по большей части, имеют от четырех до девяти атомов кислорода. При этом в нормальных нефтяных образцах находится много соединений с двумя атомами кислорода и совсем немного – с тремя и четырьмя атомами кислорода. «Масс-спектрометрия сверхвысокого разрешения – один из мощнейших методов аналитической химии. Ее применение для задач нефтехимии, археологии, медицины позволяет получать уникальную информацию о молекулярном составе вещества. Исследование древнего битума уже многое рассказало нам о трансформации нефти за тысячелетия. Используя масс-спектрометрию в будущем, возможно, мы получим новые данные о торговых путях и перевозке товаров в древнем мире», – отмечают ученые.