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    仪器分析的创新变革

    2016/10/11 11:02:28

    随着生产、生活和科学的发展,作为被分析的试样,其外延扩大了,从单一的自然物发展为自然物和人工产物。试样的内涵深化了,要求分析的内容不再局限于物质的定性组成,还要求分析各组分的含量。与此同时,试剂的种类越来越多,应用范围也越来越广。一种试样可以用多种试剂进行分析,一种试剂也可用于分析多种试样,同时还产生了类似于系统分析中组试剂的一般性试剂。在当代,被分析的试样既有各类混合物,也有一些纯净的化合物,既要求进行元素分析,还要求进行结构分析、生物大分子的测定等等。试剂也有很大发展,应用于分析化学的试剂,有各种物理化学试剂、有机试剂和生化试剂,还研究和制备了一系列相对于某种分析方法的专用试剂、特效试剂和特殊试剂。


    在分析过程中,又产生了一种关系,这就是灵敏度和准确度的关系。灵敏度是被测组分浓度或含量改变一个单位所引起的测量信号的变化。若考虑分析时存在噪声等因素,灵敏度实际上就是被测组分的最低检出限。准确度是测量值的可靠程度,实质上是测量值与真值的接近程度,一般用误差来表示。在分析中,既要求分析方法具有一定的灵敏度,又要求具有一定的准确度。就具体的分析方法来说,灵敏和准确常常发生矛盾。有的分析方法有较高的准确度,却不够灵敏;有的分析方法灵敏度较高,但却不够准确。前者如重量分析法,后者如比色分析法。现代科学技术的发展,要求高准确度和高灵敏度,现代仪器分析正是适应这种要求而发展起来的。在分析化学发展的初期,人们只是在实践中掌握了一些简单的分析、检验方法,当时既没有化学理论,也没有分析方法的理论。随着分析、检验实践的进步和发展,各种分析和检验方法被应用于生产、生活和科学研究之中,并对这些方法进行了概括和总结,形成了分析化学理论,分析化学才真正成为一门科学。

    在仪器分析的发展中,理论和方法的相互作用,需要中介和桥梁,这就是技术。理论要起指导作用,要转化为方法,需要特定的仪器、设备和试剂。而制作和使用仪器或工具,正是通常所说的技术的特点。例如,光谱学原理早在牛顿时期就已初步形成,到18世纪已经发展成熟,利用光谱线特征进行物质的鉴定的思想也已有人提出,但是,直到19世纪中期,才实现了光谱分析。其原因在于,到这个时候,才应用光谱学原理制作出了可用于分析的光谱仪。技术是实现和实施方法的保证,仪器分析方法尤其如此。

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