第二节 分析化学的发展历程

分析化学发展史天平对于化学分析有着十分重要的作用，也是最早出现的分析用仪器，公元前3000 年，埃及人已掌握了称量技术。

公元前1300年的《莎草纸卷》上已经有了等臂天平的记载，而且巴比伦的祭司所保管的石制标准砝码（约公元前2600 年）尚存于世。

不过将等臂天平用于分析还是在中世纪的烤钵试金法（火试金法的一种）中。

公元前4 世纪广泛使用试金石来鉴定金的成色。

公元前3 世纪阿基米德利用金、银密度之差解决金冕的纯度问题，当属无损伤分析的先驱。

公元60 年左右，老谱林尼将五倍子浸液涂在莎草纸上来检出硫酸铜的掺杂物铁（III），成为使用“试纸”和“有机试剂”的第一人，而J. T. 埃勒尔则晚在1751 年才用同一方法检出灰化血渣中的铁含量。

火试金法是久经考验的一种分析方法。

14 世纪时，在欧洲已用法律规定烤钵试金法为检验黄金的手段。

匈牙利王查理一世曾令每一矿城须建立一个火试金实验室。

法国国王菲利普六世曾规定黄金检验的步骤，其中并提出对所使用天平的构造要求和使用方法，如天平不应置于受风吹或寒冷之处，使用者的呼吸不得影响天平的称量等。

1540 年出版的《火技艺》一书已详述用骨灰制作烤钵和灰吹法。

随后不久，火试金法即推广至铜和铅矿石的分析。

德国的G.阿格里科拉在其名著《坤舆格致》第七章中，系统叙述了火试金法。

瑞典化学家T. O. 贝格曼可称为无机定性、定量分析的奠基人。

他首先提出金属元素除金属态外，也可以其他形式，特别是以水中难溶的形式离析和称量，这是重量分析中湿法的起源。

德意志化学家M. H. 克拉普罗特改进了重量分析的步骤，设计了多种非金属元素测定步骤，准确地测定了近200 种矿物的成分及各种工业产品如玻璃、非铁合金等的组分。

1663 年玻意耳报道了用植物色素作酸碱指示剂。

但真正的容量分析应归功于法国J.-L.盖-吕萨克。

1824 年他发表漂白粉中有效氯的测定，用磺化靛青作指示剂。

随后他用硫酸滴定草木灰，又用氯化钠滴定硝酸银。

分析化学理论回顾与发展前景展望回首过去，追寻未来——分析化学理论回顾与发展前景展望人类对于化学的探索与研究已经超过数千年的历史。

分析化学作为化学学科中的重要分支，通过对物质组成、性质和结构的研究，为我们提供了深入了解物质世界的窗口。

本文旨在回顾分析化学理论的发展历程，并展望其未来的发展前景。

一、分析化学理论回顾1. 古代分析化学的萌芽古希腊的著名哲学家亚里士多德最早提出了物质组成的基本观念，他认为事物的组成是由四种元素构成的，分别是地、水、火、气。

这种思想为后来分析化学的发展奠定了基础。

2. 定量分析理论的诞生18世纪末至19世纪初，法国化学家拉瓦锡和瑞典化学家贝尔曼等人相继提出了定量分析的理论与方法。

拉瓦锡开创了现代分析化学的定量分析方法，提出了滴定分析法，为化学定量分析的发展做出了重要贡献。

3. 分离与鉴定理论的建立19世纪末至20世纪初，希尔布兰德和德国化学家浓缩了分析化学的研究成果，提出了分离与鉴定理论。

他们通过提出各种分离技术和鉴定方法，不断拓展了分析化学的应用领域。

4. 仪器分析的兴起20世纪中期以后，随着现代化学技术和电子学的进步，仪器分析成为分析化学的重要组成部分。

例如，质谱仪、红外光谱仪、核磁共振仪等先进仪器的发展，为分析化学的发展注入了新的活力。

二、分析化学的现状与挑战1. 化学分析方法的广泛应用分析化学作为一门基础科学，不仅在化学品行业广泛应用，还在环境监测、食品安全、药物研发和生物医学等领域发挥着重要作用。

分析化学的方法和技术逐渐向智能化、高通量化发展，提高了分析效率和准确性。

2. 新材料的分析挑战随着纳米材料、生物材料、功能材料的兴起，对于新材料的快速、准确的分析成为一个新的挑战。

新材料的结构复杂性和纳米级尺寸使得传统的分析方法显得力不从心，因此需要开发新的分析技术和方法。

3. 分析化学质量管理的重要性在工业生产和科学研究中，分析结果的准确性对于决策和判断具有至关重要的作用。

化学发展简史化学是一门探索物质组成、性质和变化的科学。

它的发展可以追溯到古代文明时期，人类开始研究和利用化学现象。

本文将为您呈现化学发展的简史，从古代到现代的重要里程碑。

1. 古代化学古代化学的起源可以追溯到公元前3000年的古埃及和古巴比伦。

这些文明通过炼金术的实践，试图将金属转化为黄金，并探索药物和颜料的制备方法。

古埃及人还发明了用于保存尸体的防腐技术，即木乃伊制作。

2. 古希腊化学古希腊化学家开创了现代化学的基础。

著名的化学家包括希波克拉底斯、亚里士多德和伊壁鸠鲁。

希波克拉底斯提出了四种元素理论，认为万物由土、水、火和空气组成。

亚里士多德则提出了四种基本品质理论，即热、冷、湿和干。

伊壁鸠鲁则提出了原子理论，认为物质由不可再分的弱小颗粒构成。

3. 中世纪化学中世纪的化学主要由阿拉伯化学家推动。

他们翻译了古代希腊和罗马的科学文献，并进行了进一步的研究。

阿拉伯化学家发明了许多实验装置，改进了蒸馏和萃取等技术。

他们还发现了许多化合物，如酒精、硫酸和硝酸。

4. 近代化学近代化学的发展可以追溯到16世纪的欧洲。

众多科学家的贡献推动了化学的进步。

其中最著名的是罗伯特·博义和安托万·拉瓦锡。

博义提出了氧气的概念，并发现了氧气对于燃烧的重要性。

拉瓦锡则发现了化学元素的概念，并提出了化学方程式的符号表示法。

5. 19世纪化学19世纪是化学发展的重要时期，许多重要的发现和理论在这个时期诞生。

约翰·道尔顿提出了原子理论，认为物质由不可再分的弱小颗粒组成。

亚历山大·冯·洪堡则研究了化学元素的分布和周期性，奠定了元素周期表的基础。

迈克尔·法拉第发现了电解现象，并提出了电解质和非电解质的概念。

6. 现代化学20世纪是现代化学的黄金时代。

许多重要的发现和理论在这个时期诞生。

玛丽·居里发现了放射性元素镭和钋，并为此获得了两次诺贝尔奖。

亨利·莫塞里发现了化学键的概念，并提出了份子轨道理论。

分析化学的综述井冈山大学11级药学本（1）班胡文建111116027 摘要：分析化学是关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及相关理论的一门科学，是化学的重要分支。

它是研究物质及变化的重要方法之一，在化学学科本身的发展过程中起着至关重要的作用，下文就分析化学的作用、分析化学的方法分类、分析化学的学习方法及分析化学的发展加以综述。

关键词：分析化学、作用、方法分类、学习方法、发展正文：1.分析化学的作用1.1科学技术方面分析化学的作用已远远超出化学领域，在生命科学、材料科学、环境科学、资源和能源科学等众多领域，都需要知道物质的组成、含量、结构和形态等各种信息。

例如，高新技术产品对材料的要求，不仅需要掌握其痕量杂质元素组成变化，而且要了解元素及其形态的空间分布。

20世纪末人类基因测序工程被认为是一项类似人类登月的伟大工程，当该工程面临困难而进展缓慢时，是分析化学家对毛细管电泳分析方法的重大革新，才使得这项伟大工程得以提前完成。

从而揭示了后基因时代的序幕。

1.2经济建设方面在农业方面，土壤的成分和性质的研究，化肥、农药的分析及农作物生长过程的研究，都要用到分析化学的理论、技术和方法。

在工业领域，资源的勘探、油田、煤矿、钢铁基地的选定、工业原料的选择、工业流程的控制、生产成品的检验以及三废处理和综合利用，都需要分析化学提供各种数据和信息。

分析化学在工农业生产、环境保护和人类健康等各领域的质量控制系统的建立方面做出重大贡献。

1.3医疗卫生方面临床检验、疾病诊断、病因调查、新药研制、药品质量的全面控制、中草药有效成分的分离和测定、药物代谢和药物动力学研究、药物制剂的稳定性、生物利用度和生物等效性研究都离不开分析化学的基础。

在药学专业教育中，分析化学是一门重要的专业基础课，其理论知识和实验技能是药物分析学、药物化学、天然药物化学、药剂学、药理学和中药学等各个学科的必备基础。

2.分析化学的方法分类按方法的原理可分:化学分析和仪器分析。

分析化学发展趋势分析化学学科的发展经历了三次巨大变革：第一次是随着分析化学基础理论，特别是物理化学的基本概念（如溶液理论）的发展，使分析化学从一种技术演变成为一门科学，第二次变革是由于物理学和电子学的发展，改变了经典的以化学分析为主的局面，使仪器分析获得蓬勃发展。

目前，分析化学正处在第三次变革时期，生命科学、环境科学、新材料科学发展的要求，生物学、信息科学，计算机技术的引入，使分析化学进入了一个崭新的境界。

第三次变革的基本特点：从采用的手段看，是在综合光、电、热、声和磁等现象的基础上进一步采用数学、计算机科学及生物学等学科新成就对物质进行纵深分析的科学；从解决的任务看，现代分析化学已发展成为获取形形色色物质尽可能全面的信息、进一步认识自然、改造自然的科学。

现代分析化学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、无损和在线监测等分析及过程控制。

随着计算机科学及仪器自动化的飞速发展，分析化学家也不能只满足于分析数据的提供，而是要和其它学科的科学家相结合，逐步成为生产和科学研究中实际问题的解决者。

近些年来，在全世界科学界和分析化学界开展了“化学正走出分析化学” 、“分析物理”、“分析科学”等热烈议论，反映了这次变革的深刻程度。

本书根据中国《国家自然科学基金会》“自然科学学科（分析）发展战略调查报告”在美国、前苏联这两个发达国家分析化学发展情况的基础上，将现代分析化学学科的发展趋势和特点归纳为八个方面，以论述分析化学整体的发展：（一）提高灵敏度这是各种分析方法长期以来所追求的目标。

当代许多新的技术引入分析化学，都是与提高分析方法的灵敏度有关，如激光技术的引入，促进了诸如激光共振电离光谱、激光拉曼光谱、激光诱导荧光光谱、激光光热光谱、激光光声光谱和激光质谱的开展，大大提高了分析方法的灵敏度，使得检测单个原子或单个分子成为可能。

化学发展史化学是一门研究物质的性质和变化的科学，它经历了漫长的发展历史。

在人类社会的早期，化学的研究主要围绕着金属的提取和使用展开，随着时间的推移，人们对自然界其他物质的性质和反应也逐渐产生了兴趣。

下面将介绍化学发展史的前期阶段。

最早的化学发展可以追溯到古代埃及、巴比伦和中国等地。

在埃及，人们使用矿石冶炼金属，制造青铜和黑曜石等。

埃及人还熟练运用天然的染料来染制皮革和织物。

在巴比伦，人们开始使用碱性土壤来制作肥料。

中国的古代冶铁技术也非常发达，制作出了优质的铜器和铁器。

古代希腊也有一些化学突破。

例如，居里岛人提出了独特的“四元素”理论，认为万物由土、水、火、气四种元素构成。

同时，希腊人还开始研究腐蚀和金属腐蚀的原因，并且提出了一些解释。

然而，这些发现还只是化学领域初步的探索，并没有形成具体的理论框架。

古代印度化学的发展也非常丰富多样。

公元前5世纪，印度人就已经开始利用硫酸和柠檬汁制作染料。

此外，他们还研究了锡和铂等金属的提取和使用方法，发现了石碱、盐酸和氯的化学反应，研究了铁和钢的金属冶炼。

在欧洲，化学的研究经历了长时间的停滞。

直到16世纪，人们才开始重视实验和观察的重要性。

瑞士医生帕罗塔斯托提出了化学元素的概念，称金、银、铜等金属是不可再分的基本物质。

荷兰科学家博尔哈夫创立了化学的实验基础，他通过实验观察和定量分析，提出了反应定比例的概念，为后来的化学定性和定量分析打下了基础。

在17世纪，化学的研究得到了进一步发展。

英国科学家罗伯特·博义提出了“火元素”理论，并首次使用可燃气体煤气来点燃器具。

法国化学家贝克勒尔首次描述了物质的复位性质，他观察到化学反应前后物质的质量没有发生变化。

瑞典科学家托马斯·布劳恩提出了酸和碱的概念，并建立了质子和氢离子之间的关联。

到了18世纪，化学的发展进入了一个新的阶段。

法国科学家拉瓦锡提出了氧气和还原的概念，在他的实验中，他发现了氧气对于燃烧和金属的反应具有重要作用。

分析化学的发展历史原始人类即能辨别自然界存在的无机物质的性质而加以利用。

后来偶然发现自然物质能变化成性质不同的新物质，于是加以仿效，这就是古代化学工艺的开始。

mt 如至少在公元前6000年，中国原始人即知烧粘土制陶器，并逐渐发展为彩陶、白陶，釉陶和瓷器。

公元前5000年左右，人类发现天然铜性质坚韧，用作器具不易破损。

后又观察到铜矿石如孔雀石(碱式碳酸铜)与燃炽的木炭接触而被分解为氧化铜，进而被还原为金属铜，经过反复观察和试验，终于掌握以木炭还原铜矿石的炼铜技术。

以后又陆续掌握炼锡、炼锌、炼镍等技术。

中国在春秋战国时代即掌握了从铁矿冶铁和由铁炼钢的技术，公元前2世纪中国发现铁能与铜化合物溶液反应产生铜，这个反应成为后来生产铜的方法之一。

N$u~ 化合物方面，在公元前17世纪的殷商时代即知食盐(氧化钠)是调味品，苦盐(氢化镁)的味苦。

公元前五世纪已有琉璃(聚硅酸盐)器皿。

公元七世纪，中国即有焰硝(硝酸钾)、硫黄和木炭做成火药的记载。

明朝宋应星在1637年刊行的《天工开物》中详细记述了中国古代手工业技术，其中有陶瓷器、铜、钢铁、食盐、焰硝、石灰、红黄矾、等几十种无机物的生产过程。

由此可见，在化学科学建立前，人类已掌握了大量无机化学的知识和技术。

{ : 古代的炼丹术是化学科学的先驱，炼丹术就是企图将丹砂(硫化汞)之类药剂变成黄金，并炼制出长生不老之丹的方术。

中国金丹术始于公元前2、3世纪的秦汉时代。

公元142年中国金丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上最古的论述金丹术的书，约在360年有葛洪著的《抱朴子》，这两本书记载了60多种无机物和它们的许多变化。

约在公元8世纪，欧洲金丹术兴起，后来欧洲的金丹术逐渐演进为近代的化学科学，而中国的金丹术则未能进一步演进。

)金丹家关于无机物变化的知识主要从实验中得来。

他们设计制造了加热炉、反应室、蒸馏器、研磨器等实验用具。

金丹家所追求的目的虽属荒诞，但所使用的操作方法和积累的感性知识，却成为化学科学的前驱。

化学发展简史化学是一门研究物质的组成、性质和变化的科学。

它的发展可以追溯到古代文明时期，当时人们通过观察和实践逐渐积累了一些化学知识。

随着时间的推移，人们对化学的认识逐渐深入，化学的发展也取得了巨大的进步。

本文将带您回顾化学发展的重要里程碑和关键人物。

1. 古代化学知识的积累古代文明时期，人们开始观察和实践，探索物质的性质和变化。

埃及人和巴比伦人是最早研究化学的文明之一，他们掌握了一些金属提炼和染料制备的技术。

另外，中国古代的阴阳五行学说也包含了一些化学的思想。

2. 元素和化合物的概念的建立公元前4世纪，古希腊的哲学家柏拉图和亚里士多德提出了物质是由四大元素（火、水、土、气）组成的理论。

这个理论在接下来的几个世纪中一直占据主导地位，直到17世纪的化学革命。

3. 化学革命的兴起17世纪，化学革命的先驱者罗伯特·博义和约翰·贝克莱提出了新的化学理论，他们认为物质是由不可再分的微粒组成的。

这一理论为现代化学的发展奠定了基础。

随后，安托万·拉瓦锡提出了化学元素的概念，并提出了化学符号和化学方程式的表示方法。

4. 元素周期表的发现19世纪，化学家们开始发现越来越多的元素。

1869年，俄罗斯化学家德米特里·门捷列夫发现了元素周期表，将元素按照其物理和化学性质进行了分类。

这一发现为化学研究提供了重要的指导，也为后来的元素发现和研究奠定了基础。

5. 有机化学的发展18世纪末，化学家弗里德里希·维勒发现了有机化合物与无机化合物之间的差异。

他提出了有机化合物是由碳原子构成的理论，这一理论为有机化学的发展奠定了基础。

随后，化学家们开始合成各种有机化合物，并逐渐揭示了有机化学的规律。

6. 原子结构的揭示20世纪初，化学家尤金·高尔顿和威廉·布拉格通过实验证实了原子结构的存在。

随后，尤金·高尔顿提出了原子的量子理论，威廉·布拉格发现了X射线衍射现象，为原子结构的研究提供了重要的实验方法。

在波义耳众多的科研成果中，还有几项不能磨灭的化学成就。

波义耳常说，“要想做好实验，就要敏于观察。

”这几项成就都是实验中敏锐观察的结果。

波义耳女友去世后，他一直把女友最爱的紫罗兰花带在身边。

在一次紧张的实验中，放在实验室内的紫罗兰，被溅上了浓盐酸，爱花的波义耳急忙把冒烟的紫罗兰用水冲洗了一下，然后插在花瓶中。

过了一会波义耳发现深紫色的紫罗兰变成了红色的。

这一奇怪的现象促使他进行了许多花木与酸碱相互作用的实验。

由此他发现了大部分花草受酸或碱作用都能改变颜色，其中以石蕊地衣中提取的紫色浸液最明显，它遇酸变成红色，遇碱变成蓝色。

利用这一特点，波义耳用石蕊浸液把纸浸透，然后烤干，这就制成了实验中常用的酸碱试纸——石蕊试纸。

也是在这一类实验中，波义耳发现五倍子水浸液和铁盐在一起，会生成一种不生沉淀的黑色溶液。

这种黑色溶液久不变色，于是他发明了一种制取黑墨水的方法，这种墨水几乎用了一个世纪。

在实验中，波义耳发现，从硝酸银中沉淀出来的白色物质，“如果暴露在空气中，就会变成黑色。

这一发现，为后来人们把硝酸银、氯化银、溴化银用于照相术上，做了先导性工作。

晚年的波义耳在制取磷元素和研究磷、磷化物方面也取得了成果，他根据“磷的重要成分，乃是人身上的某种东西”的观点，顽强努力地钻研，终于从动物尿中提取了磷。

经进一步研究后，他指出：磷只在空气存在时才发光；磷在空气中燃烧形成白烟，这种白烟很快和水发生作用，形成的溶液呈酸性，这就是磷酸，把磷与强碱一起加热，会得到某种气体（磷化氢），这种气体与空气接触就燃烧起来，并形成缕缕白烟。

这是当时关于磷元素性质的最早介绍。

波义耳所以取得这么大的成就，正如他所说：“人之所以能效力于世界，莫过于勤在实验上下功夫。

”波义耳定律（Boyle's law，有时又称Mariotte's Law）：在定量定温下，理想气体的体积与气体的压力成反比。

是由英国化学家波义耳（Boyle），在1662年根据实验结果提出：“在密闭容器中的定量气体，在恒温下，气体的压强和体积成反比关系。

分析化学发展趋势分析化学学科的发展经历了三次巨大变革：第一次是随着分析化学基础理论，特别是物理化学的基本概念（如溶液理论）的发展，使分析化学从一种技术演变成为一门科学，第二次变革是由于物理学和电子学的发展，改变了经典的以化学分析为主的局面，使仪器分析获得蓬勃发展。

目前，分析化学正处在第三次变革时期,生命科学、环境科学、新材料科学发展的要求，生物学、信息科学，计算机技术的引入,使分析化学进入了一个崭新的境界。

第三次变革的基本特点：从采用的手段看，是在综合光、电、热、声和磁等现象的基础上进一步采用数学、计算机科学及生物学等学科新成就对物质进行纵深分析的科学；从解决的任务看,现代分析化学已发展成为获取形形色色物质尽可能全面的信息、进一步认识自然、改造自然的科学。

现代分析化学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、无损和在线监测等分析及过程控制.随着计算机科学及仪器自动化的飞速发展,分析化学家也不能只满足于分析数据的提供,而是要和其它学科的科学家相结合，逐步成为生产和科学研究中实际问题的解决者.近些年来,在全世界科学界和分析化学界开展了“化学正走出分析化学”、“分析物理"、“分析科学”等热烈议论,反映了这次变革的深刻程度.本书根据中国《国家自然科学基金会》“自然科学学科（分析)发展战略调查报告”在美国、前苏联这两个发达国家分析化学发展情况的基础上，将现代分析化学学科的发展趋势和特点归纳为八个方面，以论述分析化学整体的发展：（一）提高灵敏度这是各种分析方法长期以来所追求的目标。

当代许多新的技术引入分析化学，都是与提高分析方法的灵敏度有关，如激光技术的引入，促进了诸如激光共振电离光谱、激光拉曼光谱、激光诱导荧光光谱、激光光热光谱、激光光声光谱和激光质谱的开展，大大提高了分析方法的灵敏度，使得检测单个原子或单个分子成为可能.又如多元配合物、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和分析性能得到大幅度地提高.（二）解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性迄今,人们所认识的化合物已超过1000万种，而且新的化合物仍在快速增长。