第1章　绪论

1.1　分析化学的发展

分析化学是化学学科的一个重要分支，是人们用来认识、解剖自然的重要手段之一。在人类逐步认识自然、改造自然的漫长历史过程中，分析化学对元素的发现、原子量的测定、化学基本定律的确立、矿产资源的勘察利用等方面，都做出了重要的贡献，它的主要任务是为人类提供有关化学物质的组成、结构、性质、用途等众多信息。因此，可以说分析化学是化学学科中的信息科学，分析化学的发展促进了分析科学的建立。分析化学的发展过程，就是人们从化学的角度认识世界、解释世界、改造世界的过程。

20世纪40年代前，分析化学的内容几乎就是化学分析，因为在当时的科学技术发展水平下，人们已能用化学分析的方法对大量的无机物、有机物进行定性、定量分析，不仅可以进行常量分析，还可以进行微量、半微量分析。如对无机物的定性分析，在当时就已有非常完善的阳离子分组分析方法，其基本原理是根据组分在化学反应中生成沉淀、气体或有色物质等性质而进行的，这种方法的核心是以物质的化学性质为基础；在对无机物的定量分析中，主要有滴定分析和重量分析等方法，其基础依然是被分析物质的化学性质。这些方法历史悠久，是化学分析的基础，所以又称为经典化学分析法。

随着人类需求的不断发展，在科学研究、生产实践中，越来越多的问题用化学分析的方法已不能解决，如连续生产过程中所需要的快速、实时检测方法，样品量极小的痕量分析方法，未知化合物结构的确定等等，单纯利用物质的化学性质进行分析的经典化学分析法已远远不能满足人类的需求。

20世纪40年代以后，随着物理学、电子技术以及精密仪器制造技术的发展，利用被测物质的某种物理或物理化学性质为基础的分析方法——物理和物理化学分析法得到了快速的发展，这是基于物质的物理或物理化学性质与其化学组成、含量和结构之间的内在联系而建立起来的分析方法，这类方法通过测量光、电、热、磁、声等物理量来获得分析信息。由于这两类方法都需要特殊的仪器才能进行，所以又称为仪器分析法。仪器分析除用于成分的定性分析和定量分析外，还用于物质的结构、价态和状态分析，以及微区和薄层分析等等，其具体方法主要包括光学分析、电化学分析、色谱分析、质谱分析、核磁共振分析、放射化学分析、生化分析及生物传感器、各种联用技术等，而且新的方法还在不断地出现。

仪器分析方法在20世纪40年代以后得到了快速发展，依赖于人类在这一时期科学技术方面的一系列重大发现，为该方法的建立和发展奠定了基础。最有代表意义的有1952年由Bloch F和Purcell E M建立的核磁共振测定方法以及由Martin A J P建立的现代气相色谱分析方法和Heyrovsky J在1959年建立的极谱分析法。随着各种仪器分析方法的出现，分析速度的急速加快，大大促进了化学工业的发展。

到了20世纪80年代初，在分析化学学科中，仪器分析方法已具相当规模，化学分析与仪器分析已处于同等重要的地位，但各种仪器分析方法仍有不少缺陷，如自动化程度比较低、仪器的操作比较复杂、分析结果的误差比较大等，然而毋庸置疑，仪器分析的发展引发了分析化学的重大变革。

20世纪80年代以后，随着计算机技术的广泛应用，分析化学又发生了一次革命性的变化。这主要体现在三个方面：一是由于使用了计算机控制的分析数据的采集与处理，使许多分析过程实现了自动、连续、快速、实时、智能化；二是促进了化学计量学的发展和化学数据库的建立，使得人们利用数学、统计学的方法设计最佳分析条件、获得最大程度的化学信息，使得对大量化学信息进行查询、优化和再次挖掘成为可能；三是不仅用计算机可以控制现有仪器，使得仪器的操作变得简单，数据更加可靠，更为重要的是促进了以计算机为基础的新仪器的出现，如傅立叶变换红外分光光度计、色-质联用仪等。