分析儀器至今大約經(jīng)歷九十年的發(fā)展史,。上世紀(jì)60年代，隨著電子技術(shù),、計(jì)算機(jī)技術(shù),、激光和等離子體等新技術(shù)的發(fā)展，分析化學(xué)在方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)等方面都發(fā)生了深刻的變化,，大量新的儀器分析方法不斷出現(xiàn),，一些老的儀器分析方法不斷更新，甚至經(jīng)典的化學(xué)分析方法也正在不斷儀器化,。儀器分析在與化學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域里的應(yīng)用日益廣泛,，從而使它在分析化學(xué)中的比重不斷增長(zhǎng),，并成為現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)化學(xué)的重要支柱。從上世紀(jì)90年代開(kāi)始,，由于微電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展,，大型精密儀器的性價(jià)比有了突破性發(fā)展，開(kāi)始在常規(guī)生產(chǎn)企業(yè)得以普及應(yīng)用,。

　　傳統(tǒng)的鋼鐵分析檢測(cè)過(guò)程,，是以手工化學(xué)分析也就是人們常說(shuō)的"濕法分析"方法為主的。這種分析方法過(guò)程長(zhǎng),、強(qiáng)度高,、功能單一、穩(wěn)定性差,、人為誤差大,。

　　國(guó)內(nèi)大多數(shù)大型鋼鐵企業(yè)通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)儀器迅速提高了分析檢測(cè)裝備水平。在企業(yè)鋼鐵主體生產(chǎn)體系,，通常采用光電直讀光譜儀（OES）,，X熒光光譜儀（XRF）這兩類(lèi)儀器，實(shí)施所謂的儀器化分析改進(jìn),。這類(lèi)儀器是一種利用物理電能激發(fā)，使試樣中不同化學(xué)元素原子發(fā)生能級(jí)躍遷而產(chǎn)生不同光譜,，并使其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行定量檢測(cè)的大型精密儀器,。

　　目前，光電直讀光譜儀已成為鋼樣化學(xué)成分分析的首選儀器,，X熒光光譜分析儀則是生鐵和其它礦類(lèi)樣化學(xué)成分分析的首選儀器,。由于這類(lèi)儀器集光、機(jī),、電,、算（計(jì)算機(jī)）等方面的最新技術(shù)于一體，配備相當(dāng)精密的物理與幾何光學(xué)系統(tǒng),，精密機(jī)械系統(tǒng),，電子傳感測(cè)量系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制與數(shù)據(jù)處理及人機(jī)界面系統(tǒng),。使其具有的選擇性好,、靈敏度、準(zhǔn)確性,、穩(wěn)定性高的性能,，又具快速化、自動(dòng)化,、智能化,、多功能的特點(diǎn),。它在鋼鐵分析檢測(cè)中的應(yīng)用是很成功的。

　　多通道多元素同時(shí)分析檢測(cè)的快速化特點(diǎn)

　　儀器分析可同時(shí)進(jìn)行多元素分析,。直讀光譜法進(jìn)行爐前分析時(shí),，在數(shù)分鐘內(nèi)可同時(shí)得出鋼樣中二、三十個(gè)元素的分析結(jié)果,，有利于鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行中間控制,，加速煉鋼。

　　儀器分析法的樣品處理一般都比化學(xué)分析法簡(jiǎn)單,，從而大大地提高了分析速度,。儀器化分析方法在鋼鐵分析檢測(cè)中的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了試樣備制過(guò)程,，鋼鐵試樣的備制只需簡(jiǎn)單的表面拋光加工,，取消了手工分析方法過(guò)程中的試樣粉碎、酸溶加熱分解,、化學(xué)反應(yīng),、比色分析、人工讀數(shù)等繁雜流程,。另外由于在儀器分析法中普遍采用了先進(jìn)的電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),，從而大大地提高了儀器操作的自動(dòng)化程度（自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)校準(zhǔn),、數(shù)據(jù)記錄,、報(bào)單打印、故障診斷等）和數(shù)據(jù)處理的速度,。

　　多功能,、自動(dòng)化和智能化特點(diǎn)

　　分析儀器正向智能化方向發(fā)展，發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)是：基于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)分析儀器的自動(dòng)化,，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制器和數(shù)字模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,、運(yùn)算、統(tǒng)計(jì),、處理,，提高分析儀器數(shù)據(jù)處理能力，數(shù)字圖像處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了分析儀器數(shù)字圖像處理功能的發(fā)展;分析儀器的聯(lián)用技術(shù)向測(cè)試速度高速化,、分析試樣微量化,、分析儀器小型化的方向發(fā)展以及智能化發(fā)展。

　　傳統(tǒng)的光學(xué),、熱學(xué),、電化學(xué)、色譜,、波譜類(lèi)分析技術(shù)都已從經(jīng)典的化學(xué)精密機(jī)械電子學(xué)結(jié)構(gòu),、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工操作應(yīng)用模式,，轉(zhuǎn)化為光、機(jī),、電,、算（計(jì)算機(jī)）一體化、自動(dòng)化的結(jié)構(gòu),，并正向更名副其實(shí)的智能系統(tǒng)發(fā)展（帶有自診斷,、自控、自調(diào),、自行判斷決策等高智能功能）,。多用途可擴(kuò)展的配置方式及多功能計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)通常包括的模塊有：數(shù)據(jù)處理，曲線擬合,，綜合計(jì)算,，數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)控制,，自診斷與報(bào)警,，通信，聯(lián)網(wǎng),，定性分析,、半定量分析等。大大地豐富了分析檢測(cè)者的應(yīng)用手段,。

　　選擇性好,、靈敏度高特性

　　化學(xué)分析法通常適于常量分析，而儀器分析法中除X射線熒光分析等主要用于常量分析外,，多數(shù)儀器分析方法適于微量、痕量分析,。例如試樣中含有ppm鐵,，用0.01NK2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)，所消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積只有0.02Ml（半滴）,，已知滴定管的滴定誤差為0.02mL,，這就無(wú)法用于容量分析測(cè)定此液中微量鐵。但是用鄰菲羅淋為顯色劑很方便地對(duì)微量鐵進(jìn)行比色測(cè)定,。因此最普通的比色法的相對(duì)靈敏度可達(dá)到ppm級(jí)（10-4%）,，原子吸收法、原子熒光法,、氣相色譜法,、質(zhì)譜法等分析方法可測(cè)ppb（10-7%），甚至可測(cè)ppt級(jí)（10-9%）的痕量物質(zhì),。激光光譜漢.菲火焰原子吸收法和電子探針法等絕對(duì)靈敏度可達(dá)10-12g以下,。儀器分析法的試樣用很少,，例如紅外光譜法的試樣需數(shù)毫克，而質(zhì)譜法的試樣只需10-12g,，尤其激光光譜法,、電子探針?lè)ā㈦x子探針?lè)ê碗娮语@微鏡法等可以進(jìn)行表面,、微區(qū)分析,。

　　準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性特點(diǎn)

　　光譜分析的相對(duì)誤差一般為5-20%,。當(dāng)含量大于1%時(shí),，光譜法準(zhǔn)確度較差;當(dāng)含量在0.1-1%或更低時(shí)，其準(zhǔn)確度優(yōu)于化學(xué)分析,。這種方法主要實(shí)用于微量及痕量分析,。因此，光電直讀光譜儀一般用于鋼樣化學(xué)成分分析,。X熒光分析在較寬的濃度范圍內(nèi)都有較好的精確度和準(zhǔn)確度,，往往除較輕的元素外從常量至痕量都可以分析。因此,，X熒光光譜分析儀常用于生鐵和其它礦類(lèi)樣化學(xué)成分的分析,。

　　需要進(jìn)一步解決的問(wèn)題

　　1.儀器設(shè)備大型復(fù)雜不易普及

　　目前多數(shù)分析儀器及其附屬設(shè)備都比較精密貴重，大多數(shù)分析儀器都帶有微處理機(jī)或微機(jī)系統(tǒng),，尤其一些聯(lián)用機(jī),，例如色質(zhì)譜儀是由色譜儀和質(zhì)譜儀兩種大型分析儀器連接使用，離子探針?lè)治鰞x是由等離子體發(fā)生器和質(zhì)譜儀連接使用,，電子探針?lè)治鰞x是由電子顯微鏡和X射線光譜儀連接使用等等,。這些大型復(fù)雜精密儀器，每臺(tái)需幾十萬(wàn)元,，不少儀器需用外匯從國(guó)外引進(jìn),。各種分析儀器通常都需配備專業(yè)人員進(jìn)行操作維護(hù)和管理等等。因此,，有些大型精密分析儀器目前不易普及應(yīng)用,。

　　2.儀器分析法與化學(xué)分析法互相配合

　　化學(xué)分析法的相對(duì)誤差一般都可以控制在0.2%以內(nèi)，有些儀器分析法,，如電重量法,、庫(kù)侖滴定法等也可以達(dá)到化學(xué)分析的準(zhǔn)確度，但多數(shù)儀器分析的相對(duì)誤差較大,，一般在±1%～5%,，有時(shí)甚至大于±105，但對(duì)微量、痕量分析來(lái)說(shuō),，還是基本上符合要求的,。例如樣品中含雜質(zhì)Cu20ppm，假設(shè)用比色法測(cè)定時(shí)的相對(duì)誤差為±10%,，則測(cè)得Cu的含量為18～22ppm,，與實(shí)際含量只差±2ppm，即為2%,，這樣的分析結(jié)果一般認(rèn)為是符合要求的,。但是進(jìn)行常量分析時(shí)，多數(shù)儀器分析方法由于其相對(duì)誤差較大而不適于常量分析,。

　　由于儀器分析是一種相對(duì)分析方法,，多數(shù)儀器分析需用化學(xué)純品作標(biāo)樣，而化學(xué)純品的成分多半要用化學(xué)分析法來(lái)確定,。多數(shù)儀器分析方法中的樣品處理（溶樣,、干擾分離、試液配制等）需用化學(xué)分析法中常用的基本操作技術(shù),。在建立新的儀器分析方法時(shí),，往往需用化學(xué)分析法來(lái)驗(yàn)證。尤其對(duì)一些復(fù)雜物質(zhì)分析時(shí),，常常需用儀器分析法和化學(xué)分析法進(jìn)行綜合分析,，例如主含量用化學(xué)分析法、微量雜質(zhì)用儀器分析法測(cè)定,。因此,，化學(xué)分析法和儀器分析法是相輔相成的，在應(yīng)用時(shí)可根據(jù)具體情況,，取長(zhǎng)補(bǔ)短,，互相配合。

　　3.技術(shù)支持隊(duì)伍的建立

　　企業(yè)進(jìn)行鋼鐵分析檢測(cè)的儀器化改進(jìn)的同時(shí),，應(yīng)該注重保留或建設(shè)完善的技術(shù)支持隊(duì)伍,。

　　（1）一支精練的由化學(xué)分析專業(yè)技術(shù)人員和技師組成的隊(duì)伍,，作為方法研究和儀器分析在化學(xué)分析上的支持;

　　（2）一支由經(jīng)過(guò)專門(mén)培訓(xùn)的從事大型精密儀器維修,、檢驗(yàn)校準(zhǔn)和設(shè)備管理的維修工程師隊(duì)伍;

　?。?）配備專業(yè)技術(shù)人員開(kāi)展技術(shù)支持工作所需的專門(mén)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室。如標(biāo)樣,、控樣制作和特殊試樣所需的化驗(yàn)分析設(shè)備;儀器檢修所需的常規(guī)測(cè)試儀器和必要的專門(mén)測(cè)試儀器;較高一檔的分析儀器（ICP光譜儀器等,，用于對(duì)日常分析儀器的及時(shí)校驗(yàn)、比對(duì)等）。

　?。?）充分利用技術(shù)支持的外部資源（如儀器廠商技術(shù)支持網(wǎng),，科研院校情報(bào)信息網(wǎng)等）。