分析化学综合教程(第二版)
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1.3 分析化学的发展历程及发展趋势

在科学的发展史上,分析化学是最早发展起来的化学分支学科,在早期化学的发展中一直处于前沿和领先的地位,因此,有人称“分析化学是现代化学之母 ”。

创新是科学技术和社会发展的需要,任何学科的发展都与社会的发展和其他科学技术领域的发展密不可分。社会生产力(包括:工、农业生产,能源、环保、医疗卫生、抗灾减灾等领域)的发展、经济实力的增强以及新兴科学技术的发展,对分析化学提出了一系列难题,同时也为分析化学的发展提供了经济基础、理论基础和技术基础,使分析化学的发展有了可能,从而大大推动分析化学的发展和变革。

因此,一个时期分析化学的发展能达到什么水平,要看当时的社会和科学技术发展向分析化学提出了什么问题,又为解决这些问题提供了什么条件。学科的相互渗透和相互促进是分析化学发展的基本规律。同时,分析化学的发展又将作用于科学技术和社会生产的进步。

分析化学的学科发展经历了三次巨大的变革。第一次变革发生于20世纪初期。物理化学溶液平衡理论(特别是“四大平衡”理论)的发展,为分析化学提供了理论基础,使分析化学由一门技术发展为一门科学,这一时期的分析化学对当时化学发展的贡献是极其巨大的,其影响也是其他化学分支无法比拟的。并且这一时期的分析方法主要是化学分析,亦称“经典分析化学”。第二次变革发生在第二次世界大战前后直至20世纪60年代。这一时期物理学、电子学、半导体以及原子能工业的发展,促进了各种仪器分析方法的发展,分析化学从以溶液化学分析为主的经典分析化学发展到以仪器分析为主的现代分析化学。20世纪70年代以来,以计算机应用为主要标志的信息时代的到来,给科学技术带来了巨大的活力。分析化学由此进入第三次变革时期。在这一时期,现代仪器分析技术得到了长足的发展。

除了传统的工农业生产和经济部门提出的任务之外,许多边缘学科如环境科学、生命科学、材料科学、能源科学等都向分析化学提出大量且更为复杂的课题,而且要求也更高。分析化学也因此广泛吸取当代科学技术的最新成就,成长为一门建立在化学、物理学、数学、计算机科学、精密仪器制造学等多门学科基础之上的综合性的边缘学科—分析科学,成为当代最富活力的学科之一,许多学科的理论和实际问题的解决越来越需要分析化学的参与。其显著特征表现为:灵敏度高(达分子级、原子级水平),选择性高(复杂体系),快速,自动,简便,经济,分析仪器自动化、数字化和计算机化,并向智能化、信息化纵深发展。分析化学的地位已上升到前所未有的高度。

如今,现代分析化学已进入分析科学时代。其内涵早已不再限于元素的定性和定量分析,而是包括一级结构序列的分析,高级结构的测定,形貌分析,手性分析,构型、构象分析,单原子和单分子分析,物质的成像等等。

未来分析化学的发展趋势必将呈现更加显著的信息化、智能化、微流控芯片化、在线化、实时化、原位化、仿生化、高灵敏化、高选择性化、高通量化、无损化等特点。此外,还有各种联用技术和各种批量操作技术,如分析和分离联用,分析、分离和合成联用,组合化学等。

总而言之,现代分析化学已成为科学技术和经济发展的重要基础,也是衡量一个国家科学技术发展水平的主要标志之一。从单纯的数据提供者到实际问题的解决者,现代分析化学已发展成为工业过程控制、生态过程控制和生命过程控制的重要组成部分。分析化学有可能成为一门为人类提供更安全的未来的关键科学。