第三节　仪器分析的发展趋势

目前，仪器分析正处在一个变革时期，生命科学、环境科学以及新材料科学的发展，生物学、信息科学和计算机技术的引入，使仪器分析进入了一个崭新阶段，同时也对仪器分析提出了更新更高的要求。

现代仪器分析的任务已不只限于测定物质的组成及含量，而是要对物质的形态（氧化-还原态、络合态、结晶态）、结构（空间分布）、微区、薄层及化学和生物活性等作出瞬时追踪，进行无损和在线监测及过程控制等。

仪器分析已成为现代分析化学的主要组成部分，其发展趋势可归纳为下述五个方面。

（1）提高灵敏度　这是各种仪器分析方法长期以来所追求的目标之一。如：激光技术的引入，促进了诸如激光拉曼光谱、激光诱导荧光光谱、激光质谱等的开展，使得检测单个原子或单个分子成为可能；多元配合物、有机显色剂和各种增效试剂的研究与应用，使吸收光谱、荧光光谱、发光光谱、电化学及色谱等分析方法的灵敏度得到大幅度提高。

（2）解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性　复杂体系的分离和测定已成为分析化学家所面临的艰巨任务。由液相色谱、气相色谱、超临界流体色谱和毛细管电泳等组成的色谱学是现代分离方法的主要组成部分并获得了迅速发展。应用色谱、光谱和质谱技术发展的各种联用、接口及样品引入技术成为当今研究的热点之一。关于提高方法选择性方面，各种选择性试剂、选择性检测技术以及化学计量学方法是当前研究工作的重要课题。

（3）非破坏性检测及遥测　现今的许多物理和物理化学分析方法都已发展为非破坏性检测，这对于生产流程控制、自动分析及难于取样的（如生命过程等）分析都是极其重要的。遥测技术应用较多的是激光雷达、激光散射、共振荧光以及傅里叶变换红外光谱等。

（4）自动化及智能化　微电子工业、大规模集成电路、微处理器和微型计算机的发展，使得仪器分析进入了自动化和智能化阶段。机器人是实现基本化学操作自动化的重要工具，专家系统是人工智能的最前沿。在仪器分析中，专家系统主要用作设计实验、进行谱图说明和结构解释等。现代分析仪器和机器人作为“硬件”，化学计量学和各种计算机程序作为“软件”，它们对仪器分析所带来的影响将是十分深远的。

（5）扩展时空多维信息　现代仪器分析的发展已不只局限于将待测组分分离出来进行表征和测量，而是成为一门为物质提供尽可能多的化学信息的科学。随着人们对客观物质认识的深入，某些过去所不甚熟悉的领域，如多维、不稳态和边界条件等也被逐渐提到分析化学家的日程上来。例如现代核磁共振光谱、红外光谱、质谱等的发展，可提供有机物分子的精细结构、空间排列构型及瞬态变化等信息，为人们对化学反应历程及生命过程的认识提供了重要基础。

总之，仪器分析正在向快速、准确、自动、灵敏及适应特殊分析的方向迅速发展。仪器分析还将不断地汲取数学、物理、计算机科学以及生物学中的新思想、新概念、新方法和新技术，改进和完善现有的仪器分析方法，并建立起一批新的仪器分析方法，这就是当今仪器分析发展的总趋势。