關於分析化學技術，原理究竟有沒有用？

01-13

已經研二了，對各種設備接觸的不少，以前沒有考慮過這個問題，有一天忽然想，我去了解機器的工作原理究竟有沒有用？就是一些常用表徵設備，XRD，SEM,紅外紫外熒光等等等等。。。
我就想，制樣我可以儘可能制好，然後放到機器里一點運行，嗡嗡嗡結果就出來了，然後用分析軟體分析結果，嗡嗡嗡就可以用到文章里了。忽然就覺得本科時花很大的力氣學習的分析化學似乎不是那麼有用啊。。。當然我是很學渣的，只是簡單地想法，請問真正的化學人才們，你們重視表徵設備的工作原理嗎？

說個實際點的吧。2012年到2015年國家有個2000萬的項目是激光拉曼光譜氣體分析儀的研發與應用。你可以看看有多少高校和研究所承擔了理論，光路到各個儀器部件的研究。不是原理沒有意義。而是真正去改造儀器是困難的，所以目光多集中在改變分析方法，用已有的儀器高通量快速分析

硬要說的話，懂不懂原理的區別，就是能不能開發儀器新功能的區別，以及儀器掛點的時候你能不能想辦法的區別。

懂原理，別人有新需求，你可以開發新方法，或者告訴別人我需要這麼多錢買個新玩具來滿足你。

不懂原理，有開發好的方法，你樣品放進去點個run，也可以告訴別人需要的信息，感覺題主目前停留在這個階段。

在很多葯企，默認這倆是phd和master的區別。同樣沒有工作經驗的話，收入上Phd能多50%，多的就是這個錢。你學的時候可能沒覺得，用的時候就知道原理這個東西有多重要了。

路過很有感觸答一個。作為不怎麼做化學的分析化學人，就舉例說說每天平時都在想些什麼問題吧。我覺得很多人說的「從一坨亂糟糟的XRD紅外拉曼核磁圖裡一眼就能看出結構」之類的事情並不是分析化學專業的人每天特別注意考慮的問題。

舉一個例子，你做了一個樣品，拿去做拉曼成像，跑了一個多禮拜甚至更久，圖出來了，沒有看到你想要的結果。問題：

1. 拉曼成像為什麼這麼慢，能不能快點？能不能在不更改儀器的前提下提高速度？

2. 沒看到想要的峰，是儀器本身的問題（如解析度不足），還是儀器控制軟體設置的參數不正確，還是樣品本身確實沒有那個峰？如果是儀器的問題，是儀器哪一個部分的問題？激光不行？光路沒校準？對焦沒對上？CCD？漏光？

3. 跑了一個多禮拜之後發現沒得到結果，有沒有可能在跑這一趟長時間實驗之前我就能預測到有可能得不到想要的結果來節省時間和金錢？下一次做拉曼成像之前能不能先做小範圍的測試？小範圍的測試會不會因為激光的熱效應等損傷樣品影響結果？

4. 數據分析軟體有的峰明顯在那裡卻沒有被標出來，或者軟體標出來的明顯不是峰。這個影不影響定性和定量？有沒有更好的峰檢測演算法和峰面積計算方法？

5. 沒有得到想要的結果，我是去重新再做一次合成，還是換互補的分析方法做驗證？還是有沒有可能換一台系裡新進的儀器就會有結果了？

6. 沒有的到想要的結果，是真的沒有得到嗎？這樣一堆亂糟糟的數據里是不是其實隱藏了有用有價值的信息？

再舉一個例子，你做了一個樣品，拿去做拉曼成像，跑了一個多禮拜甚至更久，圖出來了，非常幸運的看到了你想要的結果。問題：

1. 拉曼成像為什麼這麼慢，能不能快點？能不能在不更改儀器的前提下提高速度？

2. 跑了一個多禮拜才看到了結果，有沒有可能根本不需要跑這麼久，只需要做一部分的成像就能說明問題了？

3. 數據分析軟體有沒有可能漏掉了峰？我換更好的儀器有沒有可能還有更多的發現？我在圖裡看到了一個峰，換其他的實驗條件或者解析度更高的儀器，有沒有可能看到的其實是雙峰？

4. 我需不需要用互補的其他分析方法幫我更好的講故事？

5. 我得到了很多有價值的圖譜，但是有沒有可能還有更多的信息在這些圖裡，我只是粗枝大葉沒有注意到？有沒有什麼值得考慮的數據分析方法幫我繼續挖掘有價值的信息？

6. 我以後還需不需要再做這樣的實驗？實驗當中有多少需要人工手動操作和猜參數的部分？有沒有可能自動化？

可能舉的例子中的一些細節顯得有些勉強，但是這些可以大概給一個感覺分析化學的各方面原理知識到底有什麼用。

四大化學就儀分學的最差，但是聽說過各路大牛，用完全一坨糊的xrd圖判斷產物對稱性，用紅外精細結構指紋峰判斷產物對稱性，用氣相質譜同位素峰判斷反應歷程，表徵這個東西.....不是背幾張表就搞定的事情.......

而且個人覺得有些答主有點歪樓，題主的意思可能是，（做合成的）學生有沒有必要掌握儀器原理，分析組的人.....不懂原理老師能打死你...

原理知道一下可以拓展思維，並且至少能拿到知乎吹牛逼用。

你為什麼用這種方法分析？

軟體雖然自動化，給出的結果是啥意義？

如果沒有拿到預期的結果，應該如何分析失敗的數據並找到原因？

如果你換了課題，新的樣品能否繼續使用這個方法進行分析？

如果你一點原理都不懂，你是如何回答上面的問題的？

題主這個想法不錯，估計你做實驗時間還不久。你可以試試把儀器搞壞，當然最好是Thermo，Agilent，Waters這種，然後就會有工程師來為你維修儀器了。你可以詳細問一下這些工程師是怎麼從苦逼的分析化學畢業，然後進入儀器公司做了牛逼的工程師，我們實驗室出去的不少人做了儀器公司銷售，也有不少人去做了工程師。這個屬於維護工程師，更牛逼的工程師就是在儀器公司里搞研發的了。不過不是所有的研發工程師都是化學或分析化學專業的，還有機械類，物理類專業。

我覺得你肯定只是拿儀器來表徵的，因此學分析化學的原理對你的意義不大，但是分析化學的原理對於學分析化學的人來說，那是基本的。

如果你不清楚原理，表面看來沒有任何問題，但是有可能就一直停留在使用它，而不是有可能改進它上了。

這個…不是真正的化學人才來答一下。

1.你首先要知道儀器的基本原理，你才能確定什麼東西能拿什麼儀器表徵啊。可能你現在做的東西的表徵方法文獻上都能查到，但萬一哪天你做出來個完全嶄新的東西呢？分析儀器不能瞎用的，放錯了幾十萬上百萬的錢可能就沒了；

2.分析化學的意義不僅僅是使用儀器，分析化學的科研目的也不是使用儀器，而是改進分析方法。比如2002年的諾貝爾化學獎得主之一庫爾特·維特里希就是開創性的使用核磁共振來分析溶液中生物大分子的三維結構。同年另一個獲獎者、儀器分析業界的傳奇人物田中耕一也是和約翰·芬恩一起發明了利用質譜分析生物大分子的結構的方法。這些工作，如果不深入理解分析化學的基本理論，那是根本沒法做出來的。

不懂原理的人做實驗特別沒底，或者說根本不知道怎麼做實驗。只會複製複製。

就像咱學英語開頭的時候，how are you？ fine。會說不懂什麼意思。

之後的字母表，語法。

最後融會貫通。流利表達。

書先是越讀越厚，然後越讀越薄。分析化學也是一樣的。先做實驗，學原理，理解推廣，最後融會貫通。每一步都很重要，每一步都必不可少。

不知道原理，你連看藥典操作都做不到…更不要說儀器出問題小修小補，數據偏差分析這些日常了。

不知道原理怎麼做誤差分析...本科生表示不解。

最起碼，你要知道數據處理過程是什麼樣的，是怎麼來的（我說的就是儀器那部分）

儀器的直接測量的物理量是什麼？（光子數？光強？電壓？）

這種對物理量的直接測量都是通過物理設備實現的，而物理設備對這些量值肯定存在響應範圍（或者最佳響應範圍），當測量量超出這個範圍的時候結果可信么？

比如XRF的kcps，用閃爍探測器如果計數率超過1000的話結果就不準，儀器測量計數率會小於真實的光子數，但是儀器依然正常報出結果，而這些你光看結果能看出來？？

再比如現在的分析儀器工作站都自動完成線性擬合，儀器是如何擬合的你知道么？儀器所用的擬合公式的誤差如何？

儀器的測量範圍和精度是由什麼決定的？影響因素有那些？

比如XRF（你用的是能譜儀）對粉末壓片的粒度要求，粒度和礦物效應你能從結果看出來嗎？儀器給出的結果的可信度如何？

研二一般來不及做技術了，行業內銷售還是可以的。銷售來錢快，流動率稍微高一點，體面也挺辛苦。