现代分析化学的内涵和新定义

1 分析化学在整个化学领域中的地位
1 9 9 3 年G ra sserbauer 教授提出一个四面体模 型来说明这一点[1 ]:
整个化学领域以理论为基 点, 由此衍生出分析、合成和工 艺三个分支。因此, 分析化学是 整个化学领域中的一“极”, 具有相对独立性。 1991 年 D em ing 则发表另一种见解, 认为分析化学是整 个化学领域的中心, 他提出的模式是[2]:
·48·
(上接第 46 页) 果见表 1。将表中结果进行了 F 检验和 t 检验, 两种 方法没有明显差异。
表 1 水样分析结果 (n = 6 )
水样 汾河水样
方法 灭菌器消解法
测定值 (Θm g·L - 1)
33. 3
微波消解法
33. 4
临汾七一 灭菌器消解法
6. 79
水库水样 微波消解法
6. 76
N ew Yo rk: W iley, 1984.
(上接第 45 页) 表 1 样品分析结果
悬浮液法
消化法
样品
测定值
R SD
测定值
R SD
(Θ Λg·g- 1) (% ) (Θ Λg·g- 1) (% )
普通天麻 12. 3
2. 6
12. 6
2. 0
高锌天麻 95. 4
Leabharlann Baidu
2. 0
96. 5
1. 8
参考文献:
[ 3 ] Sch ram a l P, H a sse S. D estruction of O rgan ic M a teri2 a ls by P ressu rized M icrow ave D igestion [J ]. J A na l Chem , 1993, 346 (6) : 794.
2 分析化学在 20 世纪的飞跃发展
在世纪之交作一历史性回顾, 可以得出如下结 论。 20 世纪分析化学取得了惊人的发展, 它表现在 三 个 方 面, 也 可 以 说 是 三 个 阶 段, 但 不 是 截 然 分 割的。
首先是依靠化学本身的进展。 有机试剂的蓬勃 发展和螯合滴定 (以及随后的包合滴定) 的创立, 大 大改变了分析化学的面貌, 提高了分析结果的精度 和准确度与分析方法的选择性和灵敏性。 这是第一 次飞跃。
·47·
周 南: 现代分析化学的内涵和新定义
4 现代分析化学的新定义
现代分析化学是一门独立于化学之外的多科性 科学。 由于它吸取和利用物理学的成果甚多, 因此, 有人建议改称分析物理学。但考虑到它的多学科性, 也有改称“分析科学”或“分析学”的建议。 鉴于它源 于化学, 也有保留“分析化学”原名不变的主张。有关 它的新定义更是众说纷纭。 现将欧洲化学会联合会 分析化学在集思广益的基础上提出的新定义 (已被 1993 年 9 月 5 日在爱丁堡举行的欧洲分析会议接 受) 叙述如下:
( 7) 称作“分析科学”或“分析学”也是有缺点 的。在自然科学中尚有分析几何学 (ana lytica l geom 2 etry, 它在我国称作解析几何学)、分析力学 (ana lyti2 ca l m echan ics) 等。如果把这些具有分析性质的学科 包纳在内或排除在外, 都显得“名实不符”。
4 M iller Ih li N J. Slu rry Sam p ling E lectro therm a l A tom ic A b so rp tion Sp ectrom etry: R esu lts from the Second Pha se of an In terna tiona l Co llabo ra tive Study [ J ]. J A na l A t Sp ectrom , 1997, 12: 205.
(3) 一定时间指各种瞬时扫描测定和过程分析 而言。
(4) 一定空间指各种表面分析、微区分析等试 样某一指定部位而言。
(5) “信息”强调分析化学是用分析思维和方法 获得物质化学信息的科学, 它是一门应用信息科学。
(6) “自然科学”表明分析化学是一门独立的自 然科学, 不从属于化学或物理学或其他学科。但由于 它提供的是化学信息, 故仍可称作“分析化学”。
作用。例如, 各种光谱和能谱法。这第二次飞跃意义 重大, 它使分析化学向多学科的方向发展。由此产生 了许多“仪器分析”方法。 Khop ka r[3] 认为这类方法 宜改称“现代分析”方法为妥。 因为天平和滴定管也 是仪器。称作“经典分析”方法的称重 (因“重量”这一 术语已废止而改名) 法和滴定法在整个分析方法中 比重日益下降, 因为单纯的“化学”分析已不能满足 客观的要求: 简便、快速和灵敏。
[ 4 ] 高 歧, 范彩玲, 魏建河. 微波加热快速测定总糖的研究 [J ]. 分析化学, 1994, 22 (4) : 418.
第三次飞跃是在第二次飞跃的基础上的延伸和 扩大, 从而使分析化学成为一门综合性的科学。这次 飞跃的最突出的表现是电子数字计算机的“加盟”, 从而形成了以计算机为基础的分析化学 (COBA C, Com p u ter ba sed ana lyt ica l chem ist ry)。
3 现代分析化学的内涵
1 黄伟坤, 赵国君. 食品化学分析[M ]. 上海: 上海科学技术 出版社, 1979. 86.
2 Kenneth W J , Guo ru Chen. A tom ic A b so rp tion A tom ic Em ission, and F lam e Em ission Sp ectrom etry [J ]. A na l Chem , 1996, 68 (12) : 231R.
第二次飞跃是汲取物理学的成就, 特别是电学 和光学的成就, 这方面有二个层次: 一个层次是以化 学反应为主、物理手段为辅。 例如, 滴定法用电位法 判断终点以应用于本身显色的滴定系, 又如用分光 光度法取代目视比色法。 另一个层次是完全摆脱化 学 反应、改而令待分析物直接与电磁波或微粒子束
收稿日期: 2000212208 作者简介: 周 南 (19242) , 男, 高级工程师。
分析化学 (分析学) 是一门自然科学。 它致力于 建立和应用各种方法、仪器和战略以获得有关物质 在一定时间或空间内的组成、结构和能态的信息。
这是一个高度概括的定义。 它包括了任务、手 段、目标和适用面; 但不涉及分析化学的具体内涵。
须稍作说明的有以下几点: (1) 战略指有关分析化学发展、带有方向性的 设想和规划等。如分析仪器的微型化、分析技术的联 用等。 这是建立新方法和开发新分析仪器的基础。 (2) 组成也包括某一元素各种形态的组成。 例 如有机硒和无机硒。 形态也包括某一元素的各种氧 化态或价态, 如 Se ( ) 和 Se ( ) 等。
现代分析化学的服务面极为广泛, 可谓“天、地、 人”无所不包, 大气监测即以“天”为分析对象; 土壤、 河水、海水的分析以及地质矿藏的勘探则以“地”为 对象; 对“人”服务的内容就更广泛了, 涉及到人类社 会的生产和生活的各个方面。所谓以“天”、“地”为分 析对象, 其实最终是为“人”服务。直接以“人”为分析 对象的生物分析化学更是当前的热点。 为了完成如 此众多的艰巨任务, 分析化学必须从整个科技领域 的成果中汲取一切可以利用的东西以不断充实自 己。 例如, 借助电子学的成果, 分析仪器的讯号就更 易于处理; 借助电子计算机的加速运算, 每年获得的 分析数据现已超过 10×1010个, 进入所谓“分析数据 爆炸”的时代, 这是过去无法想像的。 但仅仅分析数 据是不够的, 更重要的是把众多的数据转化为有意 义的信息。为此, 又须借助化学计量学的成果。因此, 现代分析化学的特点是: 一方面, 要满足来自各方面 不断提出的新要求; 另一方面, 又能以整个科技领域 的新成就作为其用之不竭的养料源泉。因此, 它是富 有生命力的, 能够无限地发展和壮大。它的领域是极 其广阔的; 而且在不断扩展, 不知其边界究在何处。 由此可见, 它的内涵是处在不断变动之中。
3 P ila r B B , A n ton io M P , Jo rge M P, et a l. Slu rry Sam 2 p ling E lectro therm a l A tom ic A b so rp tion Sp ectrom etric D eterm ina tion of L ead, Cadm ium and M anganese in H u2 m an H a ir Sam p les U sing R ap id A tom izer P rogram e [J ]. J A na l A t Sp ectrom , 1997, 12: 301.
(8) “物质”指分析化学仅适用于物质世界这一 范畴之内。
参考文献:
[1 ] G ra sserbauer M. F resen iu s J A na l Chem [J ], 1993, 347: 19.
[ 2 ] D em ing S N. A na l Ch im A cta [J ], 1991, 249: 303. [ 3 ] Khop ka S M. Concep ts in A na lytica l Chem istry [M ].
R SD (% ) 0. 81 0. 76 0. 86 0. 80
参考文献:
[ 1 ] 标准出版社第二编辑室. 环境保护国家标准汇编[M ]. 北京: 中国标准出版社, 1995. 228.
[2 ] Koko t S, K ing G, Keller H R , et a l. M icrow a re D i2 gestion: A n A na lysis of P rocedu res [J ]. A na l Ch im A cta, 1992, 259: 267.
第 37 卷第 1 期 2001 年 1 月
动态与信息
理化检验2化学分册
PTCA (PA R T B: CH EM ICAL ANAL YS IS)
V o l. 37 N o. 1 J an. 2001
现代分析化学的内涵和新定义
周 南
(上海材料研究所, 上海 200437)
中图分类号: O 65 文献标识码: A 文章编号: 100124020 (2001) 0120047202