分析化學(xué)不斷發(fā)展導(dǎo)致其學(xué)科內(nèi)涵和定義的發(fā)展與變化。長(zhǎng)期以來，分析化學(xué)涉及物化學(xué)組成的測(cè)定方法，提供被測(cè)物質(zhì)，即試樣的元素或化合物組成，包括試樣成分分離、鑒定和測(cè)定相對(duì)含量。通過測(cè)量與待測(cè)組分有關(guān)的某種化學(xué)和物理性質(zhì)獲得物質(zhì)定性和定量結(jié)果。定性分析方法獲得試樣中原子、分子或功能基的有關(guān)信息。而定量分析方法獲得試樣中一種或多種成分的相對(duì)含量。組分分離通常是定性和定量分析的必需步驟。一般可把分析化學(xué)方法分為兩大類，即經(jīng)典分析方法和儀器分析方法。經(jīng)典分析方法也稱為濕化學(xué)方法或
化學(xué)分析方法，已有長(zhǎng)久歷史；儀器分析則是隨著較大型儀器出現(xiàn)而發(fā)展起來的方法。從化學(xué)分析到儀器分析是一個(gè)逐步發(fā)展、演變的過程，兩者之間不存在清晰界線，化學(xué)分析需要使用簡(jiǎn)單儀器，儀器分析中亦包含某些化學(xué)分析技術(shù)。
一、經(jīng)典分析化學(xué)
分析化學(xué)是最早發(fā)展起來的化學(xué)分支學(xué)科?；瘜W(xué)分析是指利用化學(xué)反應(yīng)和它的計(jì)量關(guān)系來確定被測(cè)物質(zhì)組成和含量的一類分析方法。早期化學(xué)發(fā)展前沿是發(fā)現(xiàn)、鑒定和研究新元素；發(fā)現(xiàn)天然和合成新的化合物、鑒定和研究新化合物。自然界存在近90種元素的發(fā)現(xiàn)主要是基于各種化學(xué)反應(yīng)的分離、鑒定工作?；瘜W(xué)工作者研制了許多精巧的分析儀器，如天平、玻璃容量?jī)x器、顯微鏡、分光儀等；采用沉淀、萃取或蒸餾分離出待測(cè)物后，進(jìn)行測(cè)定。就定性分析而言，將分離后的組分用試劑處理，然后通過顏色、沸點(diǎn)、熔點(diǎn)，以及一系列溶劑中的溶解度、氣味、光學(xué)活性或折射率等來鑒別它們。重量法是測(cè)定被分析物質(zhì)量或由被分析物通過化學(xué)反應(yīng)測(cè)定某種組分的質(zhì)量。在滴定操作中，測(cè)定與被分析物完成化學(xué)反應(yīng)所需標(biāo)準(zhǔn)試劑的體積或質(zhì)量。19世紀(jì)末、20世紀(jì)初物理化學(xué)的發(fā)展，特別是溶液中四大平衡（沉淀一溶解平衡；酸一堿平衡；氧化一還原平衡；絡(luò)合反應(yīng)平衡）理論的建立，為基于溶液化學(xué)反應(yīng)的經(jīng)典分析化學(xué)奠定了理論基礎(chǔ)，化學(xué)分析法得到空前繁榮和發(fā)展，使分析化學(xué)從一門技術(shù)發(fā)展成一門科學(xué)，確立了作為化學(xué)一個(gè)分支學(xué)科的地位。這是分析化學(xué)發(fā)展史上第一次變革，其顯著特點(diǎn)是分析化學(xué)與物理化學(xué)結(jié)合。
二、儀器分析的產(chǎn)生
儀器分析是指通過測(cè)量物質(zhì)某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)、參數(shù)及其變化來確定物質(zhì)的組成、成分含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)的分析方法。儀器分析的產(chǎn)生與生產(chǎn)實(shí)踐、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的迫切需要、方法核心原理發(fā)現(xiàn)及相關(guān)技術(shù)產(chǎn)生等密切相關(guān)。儀器分析法所基于的很多現(xiàn)象在一個(gè)世紀(jì)或更早已為人知。然而，由于缺乏可靠和簡(jiǎn)單的儀器，它們的應(yīng)用被大多數(shù)化學(xué)家延遲。20世紀(jì)早期，化學(xué)工作者開始探索使用經(jīng)典方法以外的其他現(xiàn)象以解決分析問題，即分析物質(zhì)的物理性質(zhì)，如電導(dǎo)、電位、光吸收或發(fā)射、質(zhì)荷比和熒光等，用于各類無機(jī)、有機(jī)、生物化學(xué)分析物的定量分析，開始出現(xiàn)較大型的分析儀器及儀器分析方法。例如，1919年AstonFW（阿斯頓）設(shè)計(jì)制造第一臺(tái)質(zhì)譜儀并用于測(cè)定同位素是早期儀器分析的典型代表。
第二次世界大戰(zhàn)前后至20世紀(jì)60年代，物理學(xué)、電子學(xué)、半導(dǎo)體及原子能工業(yè)發(fā)展促進(jìn)了分析化學(xué)中物理方法和儀器分析方法的大發(fā)展，因?yàn)榛瘜W(xué)方法在很多方面已不能解決科學(xué)技術(shù)發(fā)展所面臨的許多新問題，如半導(dǎo)體超純材料分析；石油化工、環(huán)境科學(xué)、生物醫(yī)藥學(xué)復(fù)雜混合物分析等?？茖W(xué)發(fā)展史也證明，儀器是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。分析化學(xué)的許多分支學(xué)科都是從某種重要儀器裝置研制成功而建立和發(fā)展起來。例如，光譜儀的發(fā)明產(chǎn)生了光譜學(xué)；極譜儀的發(fā)明產(chǎn)生了極譜學(xué)；色譜儀的發(fā)明產(chǎn)生了色譜學(xué)；質(zhì)譜儀的發(fā)明產(chǎn)生了質(zhì)譜學(xué)等。近代分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)重大進(jìn)展亦得益于李遠(yuǎn)哲等發(fā)明了可轉(zhuǎn)動(dòng)、高靈敏度、適用于分子束散射測(cè)定的質(zhì)譜檢測(cè)器。以化學(xué)計(jì)量學(xué)（chemometrics）為基礎(chǔ)的過程分析化學(xué)（processanalyticalchemistry）的發(fā)展，研究和開發(fā)各種在線分析儀器及分析方法使之成為自動(dòng)化生產(chǎn)過程的組成部分，提供了過程質(zhì)量控制新的技術(shù)手段。2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予在生物大分子分析領(lǐng)域做出重大貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家，表明質(zhì)譜、核磁共振波譜等現(xiàn)代分析儀器在研究生物大分子結(jié)構(gòu)領(lǐng)域產(chǎn)生了重大突破。
儀器分析的產(chǎn)生和發(fā)展是分析化學(xué)第二次變革，是分析化學(xué)與物理學(xué)、電子學(xué)結(jié)合的時(shí)代，從以溶液化學(xué)分析為主的經(jīng)典分析化學(xué)發(fā)展到以儀器分析為主的現(xiàn)代分析化學(xué)新階段，分析儀器及儀器分析技術(shù)已成為分析化學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。經(jīng)典分析化學(xué)主要研究的是物質(zhì)化學(xué)組成。隨著儀器分析發(fā)展，分析化學(xué)逐步成為研究物質(zhì)化學(xué)組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的科學(xué)。儀器分析方法不僅用于分析目的，而且廣泛地應(yīng)用于研究和解決各種化學(xué)理論和實(shí)際問題。因此，亦可將它們稱為化學(xué)中的儀器方法和技術(shù)。
儀器分析已成為當(dāng)代分析化學(xué)的主流?？梢钥闯鰞x器分析發(fā)展及各種方法在分析化學(xué)中的地位。
三、儀器分析的特點(diǎn)
儀器分析推動(dòng)分析化學(xué)迅速發(fā)展，與化學(xué)分析比較，儀器分析具有一系列特點(diǎn)，主要有，
(1)試樣用量少，適用于微量、半微量乃至超微量分析。由化學(xué)分析的mL、mg級(jí)降到μL-μg級(jí)，甚至更低的ng級(jí)。
(2)檢測(cè)靈敏度高，最低檢出量和檢出濃度大大降低。由化學(xué)分析的10-6g級(jí)降至10-12g，最低已達(dá)10-18g級(jí)，適用于痕量、超痕量成分測(cè)定。
(3）重現(xiàn)性好，分析速度快，操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化和在線檢測(cè)。
(4)化學(xué)分析在溶液中進(jìn)行，試樣需要溶解或分解；儀器分析可在物質(zhì)原始狀態(tài)下分析，可實(shí)現(xiàn)試樣非破壞性分析及表面、微區(qū)、形態(tài)等分析。
(5)可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜混合物成分分離、鑒定或結(jié)構(gòu)測(cè)定；一般化學(xué)分析方法難以實(shí)現(xiàn)。
(6)化學(xué)分析一般相對(duì)誤差小于0.3％左右，適用于常量和高含量成分分析。儀器分析一般相對(duì)誤差較高，為3％一5%，較不適宜常量和高含量成分分析。
(7）需要結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的昂貴儀器設(shè)備，分析成本一般比化學(xué)分析高。
四、分析化學(xué)向分析科學(xué)發(fā)展
儀器分析方法學(xué)上廣泛采用各種化學(xué)及物理、生物等非化學(xué)的方法原理、技術(shù)，新型儀器裝置及分析技術(shù)不斷涌現(xiàn)，對(duì)分析化學(xué)發(fā)展和學(xué)科內(nèi)涵帶來革命性變化。20世紀(jì)70年代以來，以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為主要標(biāo)志的信息時(shí)代來臨，給分析化學(xué)帶來新的大發(fā)展機(jī)遇。分析化學(xué)正處在第三次大變革時(shí)期，主要反映在兩個(gè)方面。
其一是分析化學(xué)作為信息學(xué)科的新發(fā)展。分析化學(xué)通過化學(xué)、物理測(cè)量取得物質(zhì)化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)信息，研究獲取這些信息的最佳方法和策略，從本質(zhì)上它一直是一門信息科學(xué)。隨著分析儀器研究、制造和發(fā)展大大提高了分析化學(xué)獲取信息的能力，擴(kuò)大獲取信息的范圍。其研究?jī)?nèi)容除物質(zhì)的元素或化合物成分、結(jié)構(gòu)信息外，在很大程度上還應(yīng)包括價(jià)態(tài)、形態(tài)、狀態(tài)、空間結(jié)構(gòu)，乃至能態(tài)分析、測(cè)定；研究試樣成分的平均組成外，還涉及成分的時(shí)空分布：包括靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、瞬時(shí)分析；小至幾納米空間、單個(gè)細(xì)胞，大至生物圈、宇宙空間物質(zhì)成分分布，此外還包括表面分析、微區(qū)分析等；除實(shí)驗(yàn)室取樣分析外，還發(fā)展到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)分析，過程在線（on-line)、線內(nèi)（in-line)、活體內(nèi)（in-vivo）原位分析等；常量、微量分析外，還要求痕量分析，甚至單原子、分子檢測(cè)。運(yùn)用數(shù)據(jù)處理、信息科學(xué)理論，分析化學(xué)已由單純的數(shù)據(jù)提供者，上升到從分析數(shù)據(jù)獲取有用信息和知識(shí)，成為生產(chǎn)和科研實(shí)際問題解決者。例如，20世紀(jì)末實(shí)施的人類基因組計(jì)劃，DNA測(cè)序儀器技術(shù)不斷推陳出新，從凝膠板電泳到凝膠毛細(xì)管電泳、線性高分子溶液毛細(xì)管電泳、陣列毛細(xì)管電泳，直至全基因組發(fā)射槍測(cè)序（wholegenomeshotgunsequencing）技術(shù)，在提前完成人類基因組計(jì)劃中起到關(guān)鍵性作用。
其二，隨著儀器分析發(fā)展，分析化學(xué)的定義、基礎(chǔ)、原理、方法、技術(shù)、研究對(duì)象、應(yīng)用等均發(fā)生根本變化。與經(jīng)典分析化學(xué)密切相關(guān)的范疇是定性、定量分析、重量法、容量法、溶液反應(yīng)、四大平衡、化學(xué)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等；而與現(xiàn)代分析化學(xué)相關(guān)的范疇是化學(xué)計(jì)量學(xué)、傳感器和過程控制、專家系統(tǒng)、生物技術(shù)和生命科學(xué)、微電子學(xué)、集微光學(xué)和微工程學(xué)等。分析化學(xué)已超越化學(xué)領(lǐng)域，與物理學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、電子、計(jì)算機(jī)、信息、機(jī)械、資源、材料、生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、、農(nóng)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、天文學(xué)、宇宙科學(xué)等學(xué)科交叉、滲透，發(fā)展成以多學(xué)科為基礎(chǔ)的綜合性分析科學(xué)。
分析化學(xué)發(fā)展歷程和三次大變革說明，儀器分析起到承前啟后作用，是現(xiàn)代分析化學(xué)應(yīng)用最廣泛的方法、技術(shù)，也是當(dāng)今分析化學(xué)研究的前沿。美國(guó)《分析化學(xué)》雜志編者指出：分析化學(xué)是一門儀器裝置（instrumentation)和測(cè)量的科學(xué)，明確地把儀器裝置作為分析化學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容。為此，歐洲化學(xué)協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)（Federationof European Chemical Societies）的分析化學(xué)小組（Divisionof Analytical Chemistry）給出的分析化學(xué)定義為：分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種方法、儀器和策略以獲得有關(guān)物質(zhì)在空間和時(shí)間方面組成和性質(zhì)信息的一門科學(xué)（Analytical Chemistry is a scientific discipline .that develops and applies meth-ods, instruments and strategies to obtain informations on the composition andnature of matter in space and time）.
五、儀器分析的發(fā)展趨勢(shì)
縱觀儀器分析的歷史和現(xiàn)狀，可以預(yù)計(jì)，它今后發(fā)展會(huì)更迅速，應(yīng)用更廣泛，并將深刻改變分析化學(xué)和整個(gè)化學(xué)學(xué)科的面貌，在化學(xué)及相鄰學(xué)科前沿的任何重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和突破，都不可能離開儀器分析的不斷創(chuàng)新。儀器分析發(fā)展趨勢(shì)大致有下列幾方面：
(1)分析儀器和儀器分析技術(shù)將進(jìn)一步向微型化、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。微型化、自動(dòng)化的儀器分析方法將逐漸成為常規(guī)分析的重要手段；以生物芯片為代表的芯片實(shí)驗(yàn)室將進(jìn)一步發(fā)展；并強(qiáng)化軟件功能，創(chuàng)建虛擬儀器和虛擬實(shí)驗(yàn)室。
(2)各種新材料、新技術(shù)，例如，仿生材料、特殊物理結(jié)構(gòu)和功能材料；激光、納米、生物、微制造技術(shù)等，將在分析儀器中得到更多應(yīng)用，導(dǎo)致儀器分析靈敏度、選擇性和分析速度進(jìn)一步提高。遙測(cè)、遙感、遠(yuǎn)程在線分析、控制儀器及在資源、環(huán)境、國(guó)防等方面應(yīng)用亦將進(jìn)人儀器分析領(lǐng)域。能瞬時(shí)反映生產(chǎn)過程、生態(tài)和生物動(dòng)態(tài)過程的高靈敏度、高選擇性的新型動(dòng)態(tài)分析檢測(cè)和無損傷探測(cè)技術(shù)將有新的發(fā)展。
(3)儀器分析聯(lián)用技術(shù)，特別是色譜分離與質(zhì)譜、光譜檢測(cè)聯(lián)用及與計(jì)算機(jī)、信息理論結(jié)合，將大大提高儀器分析獲取并快速、高效處理化學(xué)、生物、環(huán)境等復(fù)雜混合體系物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)信息的能力，成為解決復(fù)雜體系分析、分子群相互作用、推動(dòng)組合化學(xué)、基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)等新興學(xué)科發(fā)展的重要技術(shù)手段。
(4)儀器分析研究對(duì)象重點(diǎn)將在生命科學(xué)或生物醫(yī)藥學(xué)，在細(xì)胞和分子水平上研究生命過程、生理、病理變化和藥物代謝、基因?qū)ふ液透脑臁x器分析將成為生物大分子多維結(jié)構(gòu)和功能研究、疾病診斷技術(shù)的有力工具。
六、分析化學(xué)發(fā)展中的創(chuàng)新成就
分析化學(xué)伴隨著科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新同步發(fā)展，作為體現(xiàn)創(chuàng)新、求實(shí)、獻(xiàn)身等最高意義科學(xué)精神和最高科學(xué)成就的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)亦反映了近100年來分析化學(xué)，主要是儀器分析發(fā)展中里程碑式科學(xué)發(fā)明和技術(shù)進(jìn)步。儀器分析發(fā)展是多學(xué)科相互滲透、交叉發(fā)展的結(jié)果，這些成就分布在物理、化學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。
注：華南標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)-國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采購平臺(tái)
