仪器分析的分析原理

         仪器分析是根据被测组分的某些物理或物理化学的特性，如光学的 、电学的性质，进行分析检测的方法，因此它实际上

已经超出了化学分析的范围和局限，成为生产和科学各个领域的工具。

         分析化学中的分析是分离和测定的结合，分离和测定是构成分析方法的两个既相独立又相联系的基本环节。分离是使物

质纯化的一种手段，而纯化的背后是物质的不纯，是物质具有混合性。我们知道，化学家所说的物质，指的是物质本身，是

某种单质或化合物。这里所说的物质本身，意思是以纯粹的形式存在的物质，没有其他物质混合于其中的物质，也就是人们

通常所说的纯物质。可是，无论是天然存在的还是人工制造的物质，都不是绝对纯的，绝对纯是达不到的。绝对纯只能在理

论中或思想上存在。因此，在化学分析中，首先遇到的矛盾就是纯与不纯的矛盾。


仪器分析的基本途径

        分离是纯化物质的一种手段。分离一般有两种基本途径：一条是将所要分析的物质从混合物中提取出来，另一条则是将

杂质提取出来。这两条途径是同一原理的两种不同的实现方式，它们互为正反，互为表里，在分析化学发展的历史中，产生

了许多分离方法。在古代，在酿造业中应用了蒸馏，结晶等分离手段；在近代，产生了各种各样的分离方法，如沉淀分离，

溶剂萃取分离、离子交换分离、电解分离等。分离是有限度的，有些混合物由于性质非常相似，分离非常困难，如果不分离，

共存的组分又互相干扰，在化学分析中，常常从分离操作中演变出其他方法，如掩蔽方法。

         在仪器分析的发展史上，试样和试剂有不同的发展形式和内容。在早期，需要分析的是自然物，如矿石和植物，这些就

是试样，而与其发生作用，从而进行鉴别的主要是火。后来，被分析的是溶液，与之发生变化的也是溶液，这时，试样和试

剂都是溶液。人们最早使用的试剂是一种五倍子的植物浸液，被用于测定矿泉水中的铁。随着实践和知识的发展，大量植物

浸液应用于化学分析之中，形成了天然植物试剂系列。在应用天然试剂的过程中，人们也在研究如何制备化学试剂。世界上

第一个人工制备的分析化学试剂是黄血盐溶液，由此开创了化学试剂的新领域，拓宽了分析化学的研究范围。


现代仪器

        现代仪器分析应用了现代分析化学的各项新理论，新方法，新技术，把光谱学，量子学，富里叶变换，微积分，模糊数

学，生物学，电子学，电化学，激光，计算机及软件成功地运用到现代分析的仪器上。研发了原子光谱（原子吸收光谱，原

子发射光谱，原子荧光光谱）、分子光谱、色谱、分光光度法、激光光谱法、拉曼光谱、流动注射分析法、极谱法、离子选

择性电板、火焰光度分析等现代分析仪器，计算机的应用则极大地提高了仪器分析能力，因此现代分析仪器灵敏度高，选择

性好，检出限低，准确性好，在数据处理和显示分析结果，实现了分析仪器的自动化和样品的连续测定。


仪器分析的发展趋势

       现代科学技术的发展、生产的需要和人民生活水平的提高对分析化学提出了新的要求，为了适应科学发展，仪器分析随之

将出现以下发展趋势：

        1、方法创新

              进一步提高仪器分析方法的灵敏度、选择性和准确的。各种选择性检测技术和多组分同时分析技术等是当前仪器分析

      研究的重要课题。

        2、分析仪器智能化

              微机在仪器分析法中不仅只运算分析结果，而且可以储存分析方法和标准数据，控制仪器的全部操作，实现分析操作

 自动化和智能化。

       3、新型动态分析检测和非破坏性检测离线的分析检测不能瞬时、直接、准确地反映生产实际和生命环境的情景状况，布

恩那个及时控制生产、生态和生物过程。运用先进的技术和分析原理，研究并建立有效而使用的实时、在线和高灵敏度、高

选择性的新型动态分析检测和非破坏性检测，将是21世纪仪器分析发展的主流、生物传感器和酶传感器、免疫传感器、DNA

传感器、细胞传感器等不断涌现；纳米传感器的出现也为活体分析带来了机遇。

       4、多种方法的联合使用仪器分析多种方法的联合使用可以使每种方法的优点得以发挥，每种方法的缺点得以补救。联用

分析技术已成为当前仪器分析的重要发展方向。

      5、扩展时空多维信息随着环境科学、宇宙科学、能源科学、生命科学、临床化学、生物医学等学科的兴起，现代仪器分

析的发展已不局限于将待测组分分离出来进行表征和测量，而且成为一门为物质提供尽可能多的化学信息的科学，随着人们

对客观物质认识的深入，某些过去所不甚熟悉的领域（如多维，不稳定和边界条件等）也逐渐提到日程上来。采用现代核磁

共振光谱、质谱、红外光谱等分析方法，可提供的有机物分子的精细结构、空间排列构成及瞬态变化等信息，为人们对化学

反应历程及生命的认识提供了重要基础 。

         总之，仪器分析正在向快速 、准确、灵敏及适应特殊分析的方向迅速发展。