第1章　緒論

1.1　分析化學的發(fā)展

分析化學是化學學科的一個重要分支，是人們用來認識、解剖自然的重要手段之一。在人類逐步認識自然、改造自然的漫長歷史過程中，分析化學對元素的發(fā)現(xiàn)、原子量的測定、化學基本定律的確立、礦產(chǎn)資源的勘察利用等方面，都做出了重要的貢獻，它的主要任務是為人類提供有關(guān)化學物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途等眾多信息。因此，可以說分析化學是化學學科中的信息科學，分析化學的發(fā)展促進了分析科學的建立。分析化學的發(fā)展過程，就是人們從化學的角度認識世界、解釋世界、改造世界的過程。

20世紀40年代前，分析化學的內(nèi)容幾乎就是化學分析，因為在當時的科學技術(shù)發(fā)展水平下，人們已能用化學分析的方法對大量的無機物、有機物進行定性、定量分析，不僅可以進行常量分析，還可以進行微量、半微量分析。如對無機物的定性分析，在當時就已有非常完善的陽離子分組分析方法，其基本原理是根據(jù)組分在化學反應中生成沉淀、氣體或有色物質(zhì)等性質(zhì)而進行的，這種方法的核心是以物質(zhì)的化學性質(zhì)為基礎(chǔ)；在對無機物的定量分析中，主要有滴定分析和重量分析等方法，其基礎(chǔ)依然是被分析物質(zhì)的化學性質(zhì)。這些方法歷史悠久，是化學分析的基礎(chǔ)，所以又稱為經(jīng)典化學分析法。

隨著人類需求的不斷發(fā)展，在科學研究、生產(chǎn)實踐中，越來越多的問題用化學分析的方法已不能解決，如連續(xù)生產(chǎn)過程中所需要的快速、實時檢測方法，樣品量極小的痕量分析方法，未知化合物結(jié)構(gòu)的確定等等，單純利用物質(zhì)的化學性質(zhì)進行分析的經(jīng)典化學分析法已遠遠不能滿足人類的需求。

20世紀40年代以后，隨著物理學、電子技術(shù)以及精密儀器制造技術(shù)的發(fā)展，利用被測物質(zhì)的某種物理或物理化學性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法——物理和物理化學分析法得到了快速的發(fā)展，這是基于物質(zhì)的物理或物理化學性質(zhì)與其化學組成、含量和結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在聯(lián)系而建立起來的分析方法，這類方法通過測量光、電、熱、磁、聲等物理量來獲得分析信息。由于這兩類方法都需要特殊的儀器才能進行，所以又稱為儀器分析法。儀器分析除用于成分的定性分析和定量分析外，還用于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、價態(tài)和狀態(tài)分析，以及微區(qū)和薄層分析等等，其具體方法主要包括光學分析、電化學分析、色譜分析、質(zhì)譜分析、核磁共振分析、放射化學分析、生化分析及生物傳感器、各種聯(lián)用技術(shù)等，而且新的方法還在不斷地出現(xiàn)。

儀器分析方法在20世紀40年代以后得到了快速發(fā)展，依賴于人類在這一時期科學技術(shù)方面的一系列重大發(fā)現(xiàn)，為該方法的建立和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。最有代表意義的有1952年由Bloch F和Purcell E M建立的核磁共振測定方法以及由Martin A J P建立的現(xiàn)代氣相色譜分析方法和Heyrovsky J在1959年建立的極譜分析法。隨著各種儀器分析方法的出現(xiàn)，分析速度的急速加快，大大促進了化學工業(yè)的發(fā)展。

到了20世紀80年代初，在分析化學學科中，儀器分析方法已具相當規(guī)模，化學分析與儀器分析已處于同等重要的地位，但各種儀器分析方法仍有不少缺陷，如自動化程度比較低、儀器的操作比較復雜、分析結(jié)果的誤差比較大等，然而毋庸置疑，儀器分析的發(fā)展引發(fā)了分析化學的重大變革。

20世紀80年代以后，隨著計算機技術(shù)的廣泛應用，分析化學又發(fā)生了一次革命性的變化。這主要體現(xiàn)在三個方面：一是由于使用了計算機控制的分析數(shù)據(jù)的采集與處理，使許多分析過程實現(xiàn)了自動、連續(xù)、快速、實時、智能化；二是促進了化學計量學的發(fā)展和化學數(shù)據(jù)庫的建立，使得人們利用數(shù)學、統(tǒng)計學的方法設計最佳分析條件、獲得最大程度的化學信息，使得對大量化學信息進行查詢、優(yōu)化和再次挖掘成為可能；三是不僅用計算機可以控制現(xiàn)有儀器，使得儀器的操作變得簡單，數(shù)據(jù)更加可靠，更為重要的是促進了以計算機為基礎(chǔ)的新儀器的出現(xiàn)，如傅立葉變換紅外分光光度計、色-質(zhì)聯(lián)用儀等。