第1章绪论 1.1分析化学的任务、作用和发展历史 分析化学是化学量测和表征的科学,所谓化学量测,是指获取指定体系中有关物质的 质、量和结构等各种信息。而表征则是精确地描述其成分、含量、价态、状态、结构和分 布等特征。获取信息和进行表征的方法很多,一般可把分析化学分为仪器分析和化学分析 两大类 分析化学是最早发展起来的化学分支学科,并且在早期化学的发展中一直处于前沿和 重要地位,被称为“现代化学之母”。我国化学界前辈徐寿先生(1818-1884)曾对分析化 学学科给予很高评价。他说:“考质求数之学,乃格物之大端,而为化学之极致也”。所谓 考质,即定性分析;所谓求数,即定量分析。可见分析化学是一门极其重要的、应用广泛 的、理论与实际紧密结合的基础学科。 分析化学在20世纪发生了三次重大变革,第一次大变革发生在20世纪初,由于物理 化学溶液理论的发展,为分析化学提供了理论基础,建立了溶液中四大平衡理论,使分析 化学从一门单纯的技术发展成为一门独立的学科-经典化学分析。经典分析法,在过去的 几十年中,无论是对国防建设、社会生产的发展,科学研究的进步,还是对化学学科本身 的发展都起到了不可替代的作用。第二次大变革发生在第二次世界大战前后至20世纪60 年代,化学方法在很多方面己不能解决科学技术发展所面临的许多新问题,如半导体超 材料分析:石油化工、环境科学、生物医药学复杂混合物分析等。物理学、电子学、半导 体及原子能工业发展促进了分析化学中物理方法和仪器分析方法的大发展,分析化学进入 以仪器分析为主的现代分析化学的时代。仪器的发展奠定了现代科学发展的基础,分析化 学的许多分支学科也都是从某种重要仪器装置研制成功而建立和发展起来。例如,光谱仪 的发明产生了光谱学;极谱仪的发明产生了极谱学;色谱仪的发明产生了色谱学:质谱仪 的发明产生了质谱学等。 目前,正在进入和经历分析化学历史上第三次-以计算机应用为标志的大变革。计算 机控制的分析数据采集与处理,实现了分析过程的连续、快速、实时、智能、分析自动化 促进了化学计量学的建立:;以计算机为基础的新仪器:如傅里叶变换红外光谱仪、色-质联 用仪等的出现,大大提高了分析化学获取信息的能力,扩大了获取信息的范围。现在,分 析化学其研究内容除物质的元素或化合物成分、结构信息外,在很大程度上还包括了价态、 形态、状态、空间结构,乃至能态分析、测定;研宄试样成分的平均组成外,还可涉及成 分的时空分布:包括静态、动态、瞬时分析;小至几纳米空间、单个细胞,大至生物圈、 宇宙空间物质成分分布,此外还包括表面分析、微区分析等;除实验室取样分析外,还发 展到现场实时分析,过程在线、线内、活体内原位分析等;常量、微量分析外,还要求痕 量分析,甚至单原子、分子检测。 分析化学已远远突破了原来化学的范畴,当今的分析化学已成为一门吸取了当代化 物理、数学、电子学及计算机科学的新成就,具有自己的表征测量新方法、新技术,能够 从分析数据中获得有用信息和知识来解决生产建设与科学研究中的实际问题的现代分析科10 第 1 章 绪论 1.1 分析化学的任务、作用和发展历史 分析化学是化学量测和表征的科学，所谓化学量测，是指获取指定体系中有关物质的 质、量和结构等各种信息。而表征则是精确地描述其成分、含量、价态、状态、结构和分 布等特征。获取信息和进行表征的方法很多，一般可把分析化学分为仪器分析和化学分析 两大类。 分析化学是最早发展起来的化学分支学科，并且在早期化学的发展中一直处于前沿和 重要地位，被称为“现代化学之母”。我国化学界前辈徐寿先生（1818~1884）曾对分析化 学学科给予很高评价。他说：“考质求数之学，乃格物之大端，而为化学之极致也”。所谓 考质，即定性分析；所谓求数，即定量分析。可见分析化学是一门极其重要的、应用广泛 的、理论与实际紧密结合的基础学科。 分析化学在 20 世纪发生了三次重大变革，第一次大变革发生在 20 世纪初，由于物理 化学溶液理论的发展，为分析化学提供了理论基础，建立了溶液中四大平衡理论，使分析 化学从一门单纯的技术发展成为一门独立的学科--经典化学分析。经典分析法，在过去的 几十年中，无论是对国防建设、社会生产的发展，科学研究的进步，还是对化学学科本身 的发展都起到了不可替代的作用。第二次大变革发生在第二次世界大战前后至 20 世纪 60 年代，化学方法在很多方面已不能解决科学技术发展所面临的许多新问题，如半导体超纯 材料分析；石油化工、环境科学、生物医药学复杂混合物分析等。物理学、电子学、半导 体及原子能工业发展促进了分析化学中物理方法和仪器分析方法的大发展，分析化学进入 以仪器分析为主的现代分析化学的时代。仪器的发展奠定了现代科学发展的基础，分析化 学的许多分支学科也都是从某种重要仪器装置研制成功而建立和发展起来。例如，光谱仪 的发明产生了光谱学；极谱仪的发明产生了极谱学；色谱仪的发明产生了色谱学；质谱仪 的发明产生了质谱学等。 目前，正在进入和经历分析化学历史上第三次--以计算机应用为标志的大变革。计算 机控制的分析数据采集与处理，实现了分析过程的连续、快速、实时、智能、分析自动化， 促进了化学计量学的建立；以计算机为基础的新仪器：如傅里叶变换红外光谱仪、色-质联 用仪等的出现，大大提高了分析化学获取信息的能力，扩大了获取信息的范围。现在，分 析化学其研究内容除物质的元素或化合物成分、结构信息外，在很大程度上还包括了价态、 形态、状态、空间结构，乃至能态分析、测定；研究试样成分的平均组成外，还可涉及成 分的时空分布：包括静态、动态、瞬时分析；小至几纳米空间、单个细胞，大至生物圈、 宇宙空间物质成分分布，此外还包括表面分析、微区分析等；除实验室取样分析外，还发 展到现场实时分析，过程在线、线内、活体内原位分析等；常量、微量分析外，还要求痕 量分析，甚至单原子、分子检测。 分析化学已远远突破了原来化学的范畴，当今的分析化学已成为一门吸取了当代化学、 物理、数学、电子学及计算机科学的新成就，具有自己的表征测量新方法、新技术，能够 从分析数据中获得有用信息和知识来解决生产建设与科学研究中的实际问题的现代分析科