第1章　緒論

1.1　分析化學的發展

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現、原子量的測定、化學基本定律的確立、礦產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化學物質的組成、結構、性質、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，分析化學的發展促進了分析科學的建立。分析化學的發展過程，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，分析化學的內容幾乎就是化學分析，因為在當時的科學技術發展水平下，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，其基本原理是根據組分在化學反應中生成沉淀、氣體或有色物質等性質而進行的，這種方法的核心是以物質的化學性質為基礎；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，其基礎依然是被分析物質的化學性質。這些方法歷史悠久，是化學分析的基礎，所以又稱為經典化學分析法。

隨著人類需求的不斷發展，在科學研究、生產實踐中，越來越多的問題用化學分析的方法已不能解決，如連續生產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，未知化合物結構的確定等等，單純利用物質的化學性質進行分析的經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、電子技術以及精密儀器制造技術的發展，利用被測物質的某種物理或物理化學性質為基礎的分析方法——物理和物理化學分析法得到了快速的發展，這是基于物質的物理或物理化學性質與其化學組成、含量和結構之間的內在聯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，還用于物質的結構、價態和狀態分析，以及微區和薄層分析等等，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、各種聯用技術等，而且新的方法還在不斷地出現。

儀器分析方法在20世紀40年代以后得到了快速發展，依賴于人類在這一時期科學技術方面的一系列重大發現，為該方法的建立和發展奠定了基礎。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，分析速度的急速加快，大大促進了化學工業的發展。

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、分析結果的誤差比較大等，然而毋庸置疑，儀器分析的發展引發了分析化學的重大變革。

20世紀80年代以后，隨著計算機技術的廣泛應用，分析化學又發生了一次革命性的變化。這主要體現在三個方面：一是由于使用了計算機控制的分析數據的采集與處理，使許多分析過程實現了自動、連續、快速、實時、智能化；二是促進了化學計量學的發展和化學數據庫的建立，使得人們利用數學、統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、優化和再次挖掘成為可能；三是不僅用計算機可以控制現有儀器，使得儀器的操作變得簡單，數據更加可靠，更為重要的是促進了以計算機為基礎的新儀器的出現，如傅立葉變換紅外分光光度計、色-質聯用儀等。