理化分析是化学与物理方法的结合，用于研究物质的组成、结构、性质及其变化规律。其基本原理可概括为以下核心要点，涵盖理论基础、技术分类及典型应用：
一、物质相互作用与信号响应
- 能量-物质相互作用：通过电磁波（如光谱）、电场（电化学）、磁场（NMR）、热（热重分析）等外部能量作用于样品，检测其吸收、发射或散射信号。例如：
- 光谱分析：基于分子/原子对特定波长光的吸收或发射（如UV-Vis、AAS）。
- 质谱法：通过电离后质荷比（m/z）分离检测离子。
- 平衡与动力学原理：利用化学平衡（如酸碱滴定）或反应速率（酶动力学分析）定量物质浓度，如：
- 滴定分析：终点时反应物摩尔比确定待测物含量。
- 色谱法：基于组分在固定相/流动相分配平衡的差异实现分离。
二、分离与检测技术
- 分离原理
- 色谱法（GC、HPLC）：利用分配系数差异实现组分分离。
- 电泳：带电粒子在电场中迁移速率不同（如SDS-PAGE）。
- 检测灵敏度与选择性
- 传感器技术：如生物传感器通过特异性识别（抗原-抗体）放大信号。
- 联用技术：GC-MS结合色谱分离与质谱定性，提升分析效率。
三、定量与定性依据
- 标准曲线法：通过已知浓度标准品建立信号-浓度线性关系（如荧光定量PCR）。
- 特征指纹识别
- 红外光谱：官能团振动频率对应特定吸收峰。
- X射线衍射：晶体结构产生独特衍射图谱。
四、现代技术扩展
- 微纳尺度分析：AFM、SEM等观测表面形貌与纳米结构。
- 原位与实时分析：如拉曼光谱监测反应中间体动态过程。
五、应用场景
- 环境监测：ICP-MS检测重金属痕量污染。
- 药物研发：HPLC纯化化合物，NMR确认结构。