第一节　仪器分析法的产生、发展及特点

一、仪器分析法的产生和发展

仪器分析法的产生和发展是分析化学的第二次变革，是分析化学与物理学、电子学等结合的产物。仪器分析法的产生与生产实践、科学技术发展和核心原理的发现及相关技术的产生等密切相关，仪器分析法所基于的很多现象在很早之前已为人知，但是由于缺乏可靠的仪器，它们的应用被延迟。20世纪早期，由于工农业和科学技术等的迅速发展，对分析化学提出了更高的要求，推动了分析化学突破经典分析为主的局面，化学工作者开始探索经典方法以外的方法来解决分析问题，即分析物质的物理性质，如电位、光吸收与发射、荧光等，用于各类物质的定量分析，开创了仪器分析的新阶段，开始出现了仪器分析方法及较大型的分析仪器。

20世纪40～60年代，物理学、电子学、半导体及原子能工业的发展促进了仪器分析方法的发展，例如各种光源、棱镜和光栅、光电池和光电管、光谱技术、质谱技术等的出现，先后建立了光谱法、质谱法等仪器分析方法，同时丰富了这些分析方法的理论体系。分析化学从以化学分析为主发展成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来临，给仪器分析带来了新的发展机遇。分析化学正处在第三次大变革中，随着分析仪器的研究、制造和发展，提高了分析化学获取信息的能力，扩大了获取信息的范围。其研究内容除物质的元素或化合物成分、结构信息外，还包括价态、形态、空间结构测定等，还涉及表面分析、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、活体内原位分析等。纵观仪器分析法的历史和现状，可以预测它今后的应用会更广泛，发展会更迅速。

仪器分析法的发展趋势有以下几个方面：①各种新材料和新技术将在分析仪器中得到更广泛应用，使分析仪器灵敏度、选择性和分析速度进一步提高，遥感、远程在线分析将进入仪器分析领域，新型动态分析检测和无损伤探测技术将有新的发展。②分析仪器进一步向智能化、微型化发展。③联用仪器技术的发展将大大提高仪器分析获得并快速、高效处理化学、环境等复杂混合体系物质组成、结构、状态信息的能力，成为解决复杂体系分析，推动蛋白组学、基因组学、代谢组学等新兴学科发展的重要技术手段。

二、仪器分析法的特点

仪器分析法与化学分析法相比较，具有如下的特点：

1.检测灵敏度高，最低检出限低，试样用量少。适用于微量、半微量，甚至超微量组分的分析。由化学分析的毫升（mL）、毫克（mg）级降到微升（μL）、微克（μg）级，甚至到纳克（ng）级。

2.选择性好。仪器分析法的选择性比化学分析法好，所以它适用于复杂组分的试样分析，也可进行多组分的同时测定。

3.分析速度快。由于分析仪器智能化，分析操作自动化，能对试验结果自动记录，数据自动处理，使分析更为迅速。试样上机测定后，很短的时间即可得到分析结果。

4.应用范围广。仪器分析方法多，方法功能各不相同，使仪器分析不但可以用于定性和定量分析，也可用于结构、空间分布、微观分布等有关特征分析，还可进行微区分析、遥测分析，甚至在不损害试样的情况下进行分析等。

5.相对误差较大。化学分析一般相对误差小于0.3%，适用于常量和高含量组分分析。仪器分析的相对误差较高，为3%～5%。但对微量组分的测定，绝对误差小，适用于测定微量组分。

6.仪器复杂，价格贵。仪器分析使用精密仪器，结构复杂，价格贵，所以分析成本较高。