分析化学是人们获得物质化学组成和结构信息的科学。进入20世纪，随着科学技术的发展，相邻学科之间的相互渗透，使分析化学的发展经历了三次变革。第一次是在20世纪初，由于物理化学理论的发展，为分析化学提供了理论基础，建立了溶液中四大平衡理论，使分析化学从一门技术发展成为一门科学。第二次是在20世纪40年代，由于物理学、电子学、原子能科学的发展，使分析化学逐渐由化学分析为主，发展到出现一系列的仪器分析方法。从20世纪70年代末到现在分析化学正处于第三次变革时期，生命科学、环境科学和新材料科学的飞速发展向分析化学提出了严峻的挑战，分析化学融合了当代计算机科学、微电子学、生物化学的最新成就，利用物质的光、电、热、声、磁等性质，建立了表征物质组成、结构、表面与微区特性、价态与形态特征的新方法与新技术，开拓了一系列仪器分析的新领域。当前分析化学研究的前沿领域涉及：微量样品引入技术、微区分析；固定化反应、化学和生物传感器；仪器联用接口、复杂体系的分离；形态、价态分析；非破坏性检测及遥测；生物大分子和生物活性物质分析；化学计量学在分析化学中的应用；分析仪器的微型化、自动化和智能化等。

一、当代分析化学面临的任务

随着现代科学技术的快速发展，分析化学面临愈来愈复杂的分析任务，分析方法已不局限于解决成分分析的问题，还要解决结构分析、微区分析、物质存在的价态和形态分析，在这些分析任务中，仪器分析方法发挥了愈来愈重要的作用。
在成分分析中，为了确定物质的定性组成和各组分的定量含量，还需测定同分异构体和手性对映体的含量。在这些过程中常使用化学分析法和仪器分析法，如电化学分析法、光谱分析法和色谱分析法。这些方法在工农业生产、环境监测中的广泛应用，对保证产品质量、环境保护及科学研究发挥了重要作用，今后还将在新型材料研制、新型能源开发、生物工程技术、微电子和自动化技术、航空航天技术、海洋工程技术的开发和研究中发挥更加重要的作用。

在结构分析中更多地使用仪器分析方法，对无机化合物的单晶结构测定可使用X射线四圆衍射仪进行测定，对多晶结构或物相组成可使用粉末衍射仪进行测定。对有机化合物的结构表征主要使用紫外吸收光谱法(UV)、红外吸收光谱法(IR)、核磁共振波谱法(NMR)和质谱法(MS)。当将UV、IR、NMR、MS提供的结构信息组合起来应用，可提供相互补充的结构信息，从而可大大提高它们在有机物结构分析中的总有效性。

表面和微区分析主要用于研究半导体材料、高分子材料、复合材料、多相催化剂的表面特性。通常使用一种粒子束仪器，以电子、光子、离子或原子作为探针，去探测样品表面，通过检测二者相互作用时从样品表面发射或散射的粒子探束的能量、质荷比、束流强度的变化，就可得到样品微区及表面的形貌、原子排列、化学组分及电子结构等信息。为防止样品表面被周围气氛沾污，此类仪器必须在高真空(≤10^-4 Pa)下操作。常用的此类仪器为透射电子显微镜，扫描电子显微镜，扫描隧道显微镜，电子探针，俄歇电子能谱仪，X射线光电子能谱仪，离子探针、二次离子质谱仪及高能、中能和低能离子散射谱仪。

在价态和形态分析中，主要测定样品中被测元素的价态和存在的形态。化学元素在样品中可以不同的价态、络合态、吸附态、可溶态或不可溶态存在。它们在生命科学和环境科学中的可利用性或毒性，不仅取决于它们的总量，还取决于它们存在的价态和化学形态。在生命科学和环境科学中，对元素的价态和形态分析已成为研究的热点。现已可用电化学分析法和原子荧光光谱法进行价态和形态分析。

由上述对分析化学在解决当代复杂分析问题的简介中可以看到，现代的仪器分析方法，已成为分析化学应用的主要分析手段，它在完成各种不同的分析任务中发挥了重要的作用。

二、当代分析化学方法的分类

分析化学方法依据进行成分分析的需求可以分为以下类别：

①根据分析任务的不同，可分为定性分析和定量分析；

②根据分析对象的不同，可分为无机分析和有机分析；

③根据测定原理和使用仪器的不同，可分为化学分析和仪器分析；

④根据试样用量的不同，可分为常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析(痕量分析)；

⑤根据分析结果发挥作用的不同，可分为例行分析和仲裁分析。

依据分析方法测定原理和使用仪器的不同可分为图1-1所示的类别。

图1-1分析方法分类

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