电化学技术在现代分析测试中的作用及特点.doc

PAGE PAGE 17 第1章 引论 1.1 电化学技术在现代分析测试中的作用及特点 1.1.1 现代分析测试的特点及必威体育精装版进展[1] 现代分析测试技术是用现代分析方法测试物质的化学组成及其结构的一门学科，原属于分析化学的范畴，但目前已发展成为一门把化学与数学、物理学、计算机科学、生物学紧密结合起来的多学科性的综合性科学。现代分析测试技术主要分为结构分析、定性分析、定量分析三个部分：结构分析的任务是鉴定物质的化学结构；定性分析的任务是鉴定物质由那些元素或离子所组成；定量分析的任务是测定物质各组成部分的含量，其方法可分为两大类——化学分析法与仪器分析法[2]。 从分析测试技术的发展历史来看, 分析测试技术的第一个特点是测试对象的战略转移。在50 年代以前, 分析测试主要是以定量分析为主，在70 年代前后, 分析测试主要以成分分析为主, 同时结合了结构分析，到90年代以后至今，分析测试已发生了很大变化，已突破了传统的分析测试专业界限, 涉及到现代科学技术的各个领域。近年来, 国际上高新技术的发展日新月异, 令人眼花缭乱, 其中最有代表性、最核心和最能代表未来方向的高新技术主要有6个方面, 它们被人们——特别是美、英、日、俄、德等科技发达的国家的科学家们称之为六大技术群, 即：信息技术群、新材料技术群、新能源技术群、生物技术群、海洋技术群和空间技术群。但这六大技术群, 都离不开现代分析测试技术。如信息技术群, 它是新兴技术群体的核心和先导，是未来世界的中枢神经系统，但信息技术群中所有仪器设备材料的光、电、磁学等性能和成分、结构分析测试都离不开现代分析测试技术；新材料技术群, 它是新兴产业的基础, 被称之为技术发展的骨髓和肌肉组织, 但不论有机材料还是无机材料, 其结构分析、特别是微观、亚微观结构分析、功能材料分析、微量杂质含量的分析等, 都必须依靠现代分析测试技术; 新能源技术群, 是替代传统石油、煤等燃料能源的途径, 是未来社会物质运作的动力源泉, 相当人体的心血管系统, 但它的每一细小环节, 都少不了分析测试技术; 生物技术群, 是前沿科学中的前沿, 是利用生物体及其组织和功能的全新领域, 开发前景广阔。但生物体及其组织和功能的开发研究、复杂体系的分离、生物大分子的测试、生物活性的测试、空间构象的测试等都必须要有分析测试技术。海洋技术群, 是充分利用和开发占地球表面 71% 的海洋和海底资源的现代手段, 但海洋和海底物质资源的提纯、分离等, 都涉及到现代分析测试技术; 空间技术群, 是当今科技发展的伟大象征, 是探索地球、太阳系、银河系、乃至整个宇宙的新起点, 但空间技术中的新材料和太空物质资源的开发研究等, 都与分析测试技术密切相关！综上所述, 纵观当今世界上科技发展的现状和世界分析测试技术发展的历史, 人们会深深认识到现代分析测试技术领域已发生了巨大变化, 出现了一个明显的特点, 这就是分析对象已经发生了战略性的转移, 已经从过去的成分分析和一般的结构分析, 发展到了趋向于从微观和亚微观结构这两个层次上去寻找物质的功能与物质结构之间的内在关系, 寻找物质分子间相互作用的微观反应规律。同时, 要进行快速、准确的定性和定量分析。这种分析对象的战略转移是现代分析测试技术的第一个特点。 特点二：分析测试的难度明显增大。随着现代分析测试对象的战略转移, 分析测试研究的深度、广度和难度都发生了很大的变化, 特别是当今的分析测试技术的难度, 比过去有明显变化。当今世界上分析测试技术的难点主要在以下三个方面: 第一，大分子的分析测试；第二，复杂体系的分析测试；第三, 动态分析测试。所谓大分子的分析测试，主要指生物分子的微量提纯(分离)、结构的测定(一级、二级、三级结构测定)、表征生物大分子活性的空间构象的测定, 细胞的骨架、细胞膜、受体细胞等的测定等等, 这些都是当代分析测试技术中的难点。所谓复杂体系, 主要指材料科学。材料科学本身就是复杂体系, 再加上添加剂、辅助剂等就更加复杂。所谓动态测试, 主要指的是反应动力学; 在对亚稳态、分子、离子、自由基等物质的实时分析测试时, 全部要求在动态过程中进行。就拿一个简单的化学反应来讲, 一般我们知道的是反应后的结果产物, 分析测试的也是反应结束后的最终产物。但若要知道反应过程中, 任何一个?t 时间上的具体细微信息, 就相当困难了。如果是一个复杂体系的动态测试, 那就更难了。综上所述, 分析测试的难度明显增大, 是现代分析测试技术的第二个特点。 特点三：分析测试技术涉及的专业面越来越广。随着分析对象的战略转移, 分析测试技术涉及的专业也发生了变化, 因为要寻找物质的功能与物质的结构间的内在关系, 要寻找物质分子间相互作用的微观反应规律, 要快速、准确地测定成分和结构, 首先要解决的就是要得