1.2　儀器分析的分類及特點

儀器分析內容豐富、發展迅速，特別是20世紀中后期，各種新理論、新方法、新儀器不斷出現和快速發展，大規模集成電路、激光、計算機等新技術更推動了現代分析儀器和儀器分析方法的巨大變革。

1.2.1　儀器分析的分類

目前儀器分析方法較多，其原理、儀器結構、操作、適用范圍均不相同，根據儀器分析特性分為如下幾類。

（1）光學分析法

光學分析法（optical analysis）是借助電磁輻射與物質相互作用后，電磁輻射或物質的某些特性發生變化釋放的信息來測量物質的性質、含量和結構的一類分析方法。光學分析法是儀器分析的重要分支，應用范圍非常廣，通常光學分析法又分為光譜法和非光譜法。光譜法是指利用物質與輻射能作用時物質內部發生能級躍遷，對產生的發射、吸收、散射光譜的波長和強度進行分析的方法。光譜法包括吸收光譜法（如紫外-可見吸收光譜法、紅外吸收光譜法、核磁共振波譜法等）、發射光譜法（如熒光分析法、原子發射光譜法、磷光分析法、化學發光分析法等）、散射光譜法（拉曼光譜分析法）。非光譜法是指利用輻射線照射物質后產生的在傳播方向上或物理性質上的變化進行分析的方法，如比濁法、折射法、衍射法、旋光法、偏振法等。

（2）色譜分析法

色譜分析法（chromatography analysis）是一種物理或物理化學分離分析法，是利用樣品中性質相近的組分在不同相態中的分配、吸附、離子交換、排斥滲透等性能方面的差異，進行分離分析的方法。色譜分析法主要包括氣相色譜法（GC）、液相色譜法（LC）、超臨界流體色譜法（SFC）和高效毛細管電泳（HPCE）。

（3）電化學分析法

電化學分析法（electrochemical analysis）是應用電化學的基本原理和實驗技術，依據物質的電化學性質來測定物質組成及含量的分析方法。電化學分析是最早的儀器分析技術，主要包括電導法、電位法、庫侖法、伏安法、極譜法等。

（4）其他儀器分析方法

其他儀器分析方法主要包括：利用離子質荷比（m/z）不同進行測定的質譜法；利用放射性同位素及核輻射測量對元素進行微量和痕跡測定的放射化學分析法；通過指定控溫程序控制樣品的加熱過程，檢測加熱過程中產生的各種物理、化學變化的熱分析法；利用慣性的差異進行離心分離，然后再由光學式檢測器進行檢測的分析式超速離心法等。

分析儀器種類繁多，每種儀器都有各自的特點，也有一定的局限性，面對復雜的分析任務，需要采用多種分析方法來達到分析目的。另外，將兩種或多種分析儀器結合可得到更好的分析效果，因此聯用技術也形成了新的現代儀器分析方法。

1.2.2　儀器分析的特點

儀器分析法與經典化學分析法比較，主要的特點體現在如下幾個方面：①靈敏度高，試樣用量少，儀器分析法的檢測限相當低，靈敏度可達10-8～10-12g/mL，甚至更低，試樣用量可降低至μg或μL級，因此，儀器分析法特別適用于微量和痕量組分的分析；②選擇性高，某些儀器分析方法不需要對樣品進行處理，只需選擇適當的測定條件，即可對混合物中一種或多種組分進行分析，因此，特別適合復雜組分的分析；③分析速度快，由于分析儀器的智能化、自動化，能短時間收集數據并對其進行計算和處理，特別適合大批量試樣的快速分析；④用途廣泛，能適應各種分析要求，現代儀器分析可用于定性、定量，還可用于化合物結構、價態與形態分析，分子量測定等；⑤相對誤差大，化學分析相對誤差一般小于0.3%，適合于常量和高含量組分分析，儀器分析相對誤差為3%～5%，但對微量組分測定絕對誤差小，適合于微量組分分析；⑥設備復雜昂貴，分析儀器結構復雜，一次性投入大，分析成本高。另外，大部分儀器設備對環境條件要求較高。對于操作者來說，要有較高的理論基礎、一定的工作經驗和高度的責任感。