考质求数之学,乃格物之大端,而为化学之极致也。 ——徐寿 Analytical chemistry is the study of the separation, identification, and quantification of the chemical components of natural and artificial materials.(分析化学是研究天然或人造的化合物的分离、鉴定和定量的科学)或简而言之,分析化学是把物质性质化和数字化的过程。 分析化学的发展阶段主要分三步: 1)化学分析阶段 主要依赖化学反应鉴定,包括定性分析和定量分析,主要是在常量分析(克级)。一方面,就是我们熟悉的离子检出,另一方面,就是滴定分析。 2)仪器分析阶段 各种电子元件和传感器的应用,仪器分析提高了速度,并降低了分析所需要的试样的质量。 3)现代分析化学 多种学科综合,使得微区分析、薄层分析、无损分析、瞬时追踪等成为可能,甚至于活体分析也在研究之中。 以下不久前的一篇分析化学文章,以此为例,可以了解现代分析化学的内容。对于丙二醇-环丁砜二元混合物的介电常数,在不同频率范围内,由温度决定。研究人员使用开放式同轴探针法,观察了不对称的丙二醇/环丁砜混合物的介电常数谱。 另一组研究人员采用改进的差分光学吸收光谱法,建立了二氧化硫和一氧化氮超灵敏检测系统。之前的研究主要使用200 - 230 nm的波长范围,结果对SO2具有严重的交叉敏感,但是,在这个工作中,这个问题被克服了。同时,研究人员还提出了一种基于谱叠加理论将NO的微分光密度(DOD)从混合气体中分解出来的新方法。 从这些研究中我们可以看到,分析化学和几十年前已经有了翻天覆地的变化,不但改变了研究方向,而且具有更高的综合性。多学科交融的新时代自然科学发展的大方向,分析化学也不例外。通过物理化学的方法进行数据的侦测,包括早期的理论都得到广泛的应用,例如双电层理论、朗格缪尔吸附之类。 相对而言,分析方法也不仅仅依赖线性的数据,有一些其他来源的数据也能得到很好的利用。新的计算方法和理论体系使得量化过程变得容易,未来人工智能(AI)技术的使用也有望将数据分析手段进行几何级数的提升。 参考文献 [1]Frequency and temperature dependent dielectric studies of propylene glycol-sulfolane binary mixtures in the microwave frequency region;T. VamshiPrasadaT.VishwambV.ManjulabV.R.K.MurthycY.Aparna;https:///10.1016/j.saa.2020.118189[2]An ultra-sensitive detection system for sulfur dioxide and nitric oxide based on improved differential optical absorption spectroscopy method;Author links open overlay panel;BoPenga,YongZhoua,GuoqingLiuab,YongHea,ChaoGaoa,YongcaiGuoahttps:///10.1016/j.saa.2020.118169 [3]Electrochemical determination of rutin based on molecularly imprinted poly (ionic liquid) with ionic liquid-graphene as a sensitive element;https:///10.1016/j.snb.2020.127911 [4]Fluorometric virus detection platform using quantum dots-gold nanocomposites optimizing the linker length variation;https:///10.1016/j.aca.2020.02.039
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