摘? 要：電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使儀器分析的發(fā)展日新月異。探討了儀器分析在各領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：儀器分析;應(yīng)用;發(fā)展

分析化學(xué)是研究物質(zhì)組成的科學(xué)，它包括化學(xué)分析和儀器分析兩部分?；瘜W(xué)分析是基礎(chǔ)，儀器分析是主要發(fā)展方向。儀器分析在我國(guó)的石油、化工、冶金、地質(zhì)、國(guó)防、環(huán)境保護(hù)、食品、生命科學(xué)、藥物、材料科學(xué)、外層太空探索等領(lǐng)域的應(yīng)用突飛猛進(jìn)。在精密儀器分析制造方面也發(fā)展迅速，自動(dòng)化和半自動(dòng)化儀器不斷涌現(xiàn)。目前，分析儀器開始進(jìn)入微型化、微機(jī)化、智能化、自動(dòng)化和聯(lián)用化的發(fā)展趨勢(shì)。

一、儀器分析的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，儀器分析技術(shù)不斷得以發(fā)展，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療、生產(chǎn)和科研等諸多領(lǐng)域。

（一）環(huán)境保護(hù)方面

環(huán)境污染是人類生存的致命殺手。環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)可以告訴我們環(huán)境污染對(duì)人類健康的危害和對(duì)地球環(huán)境的影響，為環(huán)境科研機(jī)構(gòu)提供可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。如癌組織分析中，含鎳、鈹、硒較多;香煙煙霧中含致癌物質(zhì)苯并芘;水中、空氣中的有害物質(zhì)，農(nóng)作物中的農(nóng)藥殘毒，含量都是微量，需儀器分析來分析解決。所以，儀器分析是環(huán)境監(jiān)測(cè)的核心，所有的現(xiàn)代分析儀器和手段都能得到應(yīng)用。

（二）食品工業(yè)方面

隨著人們生活質(zhì)量的提高，食品安全問題不斷得到重視。近年來，三聚氰胺、塑化劑、孔雀石綠、瘦肉精、蘇丹紅等一系列問題的出現(xiàn)，使食品安全檢測(cè)備受關(guān)注。目前在食品分析檢測(cè)中采用GC、HPLV、氨基酸自動(dòng)分析儀、AAS及可進(jìn)行光譜掃描的紫外-可見光分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)等儀器來檢測(cè)。如用AAS測(cè)定食品中的微量元素，用GC測(cè)定農(nóng)作物中的農(nóng)藥殘留及其他有機(jī)物，用氨基酸儀對(duì)食品中的氨基酸進(jìn)行定性和定量測(cè)定等。所以，現(xiàn)代儀器分析方法與手段引入食品工業(yè)，大大促進(jìn)了食品工業(yè)的發(fā)展，并保證了食品的質(zhì)量與安全。

（三）石油和化學(xué)工業(yè)方面

由于石油和化學(xué)化工產(chǎn)品的特殊性、復(fù)雜性，常規(guī)分析的難度很大。所以，先進(jìn)的儀器分析技術(shù)成為必需。例如IR、UV、高效毛細(xì)管色譜、NMR、GC-MS聯(lián)用等已在石油、化工生產(chǎn)和科研中廣泛應(yīng)用。對(duì)大型氮肥廠的氣體分析、有機(jī)化工廠的控制分析、石油工業(yè)的天然氣、油田氣、裂解氣，采用先進(jìn)的氣相色譜技術(shù)分析。對(duì)原油中的氣體、汽油、柴油至潤(rùn)滑油的組成都做了系統(tǒng)的分析。對(duì)石油中的無機(jī)元素采用了AAS、AES、X射線熒光光譜、極譜、微庫(kù)侖、離子選擇性電極等先進(jìn)分析手段，解決了微量元素的分析。

（四）冶金分析方面

因煉鋼技術(shù)的發(fā)展，新鋼種的研制及計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)的自動(dòng)控制，對(duì)分析提出了全新的要求。所以，儀器分析必須具備分析速度快、靈敏度高和智能自動(dòng)化好的要求。當(dāng)前常用的有AAS、AES、ICP等。在黑色冶金與有色冶金方面，化學(xué)分析在仲裁分析及濕法快速分析中仍有重要作用。如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼只需二十多分鐘，而爐前分析是關(guān)鍵。采用ICP光譜，X射線熒光光譜，幾分鐘就可測(cè)20多個(gè)元素，可電傳在車間顯示分析結(jié)果，滿足了快速煉鋼的要求。對(duì)鋼鐵及合金物相（成分、形態(tài)、分布、晶體結(jié)構(gòu)等）及表面分析已采用電子探針、離子探針、電子光譜等。

（五）藥物分析方面

儀器分析在藥物的成分分析、結(jié)構(gòu)分析、中草藥分析中應(yīng)用廣泛。如混合物分離，采用GC、LC。藥物的結(jié)構(gòu)分析采用IR、UV、NMR、MS等先進(jìn)手段與方法。

（六）科學(xué)研究方面

科學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)展都離不開儀器分析的檢測(cè)，它是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的眼睛。例如生物學(xué)發(fā)展至今的分子生物學(xué)，主要引入了大量的高精密實(shí)驗(yàn)觀測(cè)手段和檢測(cè)手段，如NMR、激光發(fā)射光譜儀、色譜儀等，而HPLC可以分析和制備核糖核酸。

二、儀器分析的發(fā)展

儀器的創(chuàng)新是知識(shí)創(chuàng)新與技術(shù)創(chuàng)新的結(jié)晶，分析儀器是科學(xué)儀器的重要組成部分。分析儀器的發(fā)展是現(xiàn)代科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和推動(dòng)力之一，分析儀器的主要應(yīng)用領(lǐng)域正向生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移。目前儀器分析的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為：

（一）分析儀器的微型化和智能化

隨著量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、DNA計(jì)算機(jī)等的不斷應(yīng)用，計(jì)算機(jī)也將越來越微型化、智能化。如ICP直讀光譜儀、X射線熒光光譜儀都已微機(jī)化、自動(dòng)化，幾分鐘內(nèi)自動(dòng)報(bào)出幾十個(gè)分析結(jié)果;國(guó)產(chǎn)色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)，能自動(dòng)打印出色譜圖、保留時(shí)間、歸一化法并報(bào)出各組分的含量。

（二）多機(jī)聯(lián)用化

為解決復(fù)雜課題，根據(jù)各儀器特長(zhǎng)，利用計(jì)算機(jī)軟件和硬件將兩種以上的儀器組合在一起，形成一套完整、快速、靈敏、高效、智能的多機(jī)聯(lián)用設(shè)備。如GC、HPLC分離效能最好，而IE、MS在定性、確定分子結(jié)構(gòu)的能力最佳，所以將計(jì)算機(jī)分別與GC-MS聯(lián)用，HPLC-MS聯(lián)用，GC-IR聯(lián)用等。

（三）分析儀器的網(wǎng)絡(luò)化

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和全球網(wǎng)絡(luò)化，大型實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量將減少，但其資源將得到更充分的發(fā)揮。因?yàn)樗梢悦嫦蛉澜鐬樗小熬W(wǎng)民”服務(wù)。

（四）建立和發(fā)展虛擬儀器

由電子測(cè)量?jī)x衍生的虛擬儀器概念已經(jīng)逐步被更多領(lǐng)域所接受，對(duì)實(shí)現(xiàn)“柔性”分析檢測(cè)系統(tǒng)具有明顯的推動(dòng)作用。利用計(jì)算機(jī)、儀器硬件和專門的應(yīng)用軟件，構(gòu)成虛擬儀器，使其既具有傳統(tǒng)儀器的基本功能、又能由用戶根據(jù)自己的需求變化隨時(shí)定義，實(shí)現(xiàn)多種多樣的應(yīng)用要求。虛擬儀器不但靈活可變、功能強(qiáng)大，而且作用方便，便于技術(shù)升級(jí)更新，價(jià)格也低廉。

（五）應(yīng)用領(lǐng)域正向著生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移

分析儀器在保障人類健康生活、監(jiān)控病人病情、預(yù)防災(zāi)害發(fā)生等方面也都起著重大的作用。沒有新型DNA分析儀的進(jìn)一步發(fā)展，人類也很難在防病、治病特別是在防治癌癥和各種遺傳病方面對(duì)現(xiàn)有基因圖譜加以利用。

總之，現(xiàn)代分析化學(xué)已成為科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)領(lǐng)域，儀器分析方法的不斷改進(jìn)與設(shè)備技術(shù)的不斷提高，對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、人類健康生活和物質(zhì)產(chǎn)品的質(zhì)量提供保障。

作者簡(jiǎn)介：肖乾偉，男，1981年6月出生，漢族，四川隆昌人，本科學(xué)歷，高級(jí)講師，研究方向：基礎(chǔ)化學(xué)，特別是分析化學(xué)方向。