化学分析中的化学分析与仪器分析

化学分析中的化学分析与仪器分析

赵耀波

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摘要：分析化学教学有两大支柱，一是化学分析，二是仪器分析。它们在分析化学和分析化学研究中发挥着重要作用。化学分析和仪器分析有相似之处，但也有区别。它们之间的关系非常密切、互补和内在。本文简要分析了分析化学中的化学分析与仪器分析的异同及其相互关系。

关键词：化学分析；化学分析；仪器分析

1导言

分析化学是高职高专院校专业必修的基础课程，主要学习的内容是化学分析中的定量分析部分，是学习的重要部分。也是分析物质组成部分、物质形态结构的方法，使物质的化学结构能够精确，分析化学也是化学家的基本训练中的一项。

2根据分析原理

化学分析：以物质的化学反应为分析的基本原理。这种方法历史悠久。它是我们分析化学中最基本、最经典的分析方法。它通过物质的反应来确定物质的化学成分。组分的相对含量通过化学反应中物质和产物之间的定量关系来确定。仪器分析：根据物质的物理或化学性质，可以通过光化学、电化学、热磁、声音等进行分析。如果使用仪器，分析过程简单。分析的准确度也很高，但痕量和痕量物质的分析准确度较低。

3两种方法的关系

仪器分析：仪器分析经常是对微量甚至痕微量展开分析，仪器分析的使用比较快捷灵敏，样品的需要量也很少，分析速度也很快。但它的精确性不高但是精密度很好，可以设定或定性的准确监测部分，但是误差不小，通常都会高于百分之一。在这两种分析方法中，仪器分析是建立在经典的化学分析的基础上，基本的仪器分析方法需要的样品之前的处理都是用化学分析的方法，有很多仪器在进行分析钱还要用化学分析的方法进行分离物质，仪器分析方法基本上可以作为相对的化学分析方法。大多数的分析仪器都有很高的灵敏度，但是仪器也有损坏不准确的适合，在现代社会，科技的进步速度越来越快，化学分析方法也慢慢变得更加现代化和智能化，从分析化学的可靠性和使用成本中来说，不能确切的说明哪种方法比哪种方法更好，化学分析有着合适的是使用范围，它所需的工具价格也不昂贵，而仪器分析方法也不能离开化学分析的方法来进行改正，所以仪器分析是无法代替化学分析方法的。在分析仪器的过程中，要选择合适的仪器进行配备是重要的问题。比如，某公司想要生产处高质量的产品，就要先建立分析实验室，才能保障产品质量安全，现在有部分企业因为一些分析仪器价格比较高昂，贪图小便宜，没有经过分析研究就上市，这就导致了现代社会中经常出现的“食品安全事故”和“破坏环境”等问题。所以无论是从一些小的产品还是我们每天的衣食住行中，如果没有这些分析，社会就无法进步，科学就无法向前发。

4化学分析与仪器分析的异同点

4.1化学分析与仪器分析的相同点化学分析与仪器分析

分析化学中的两种分析方法都可用作物质的定性和定量分析方法。化学分析具有准确性，通常用于高含量或高常数的鉴别和组合分析。例如，化学分析的误差值可以控制在千分之几以内。一般化学分析仪器的误差值将超过5%。没有办法分析高含量或高常数的物质。另一个共同点是，化学分析和仪器分析在原则上是一致的。

4.2化学分析与仪器分析的不同点

①二者的使用界限明显，适用范围差异大。化学分析的适用范围比较广，主要用于分析物质含量为半微量或常量的化学分析。化学分析的精确度比较高，是一种高精准的分析方法，但在精密度方面精确性却很低。例如，化学分析对常量或者半微量的物质进行分析，可以又快又好的测量出其含量，误差值的范围非常小，可以控制在0.1%左右。但是将化学分析用于微量测量时，其测量结果却不明显，甚至会检测不出物质的微量成分。仪器分析主要适用于微量或者痕量分析，其精确度不如化学分析，但是精密度却远远超过化学分析。例如，仪器分析可以对物质进行定性或者定量分析，其微量成分会以准确数字呈现，但是精密度的误差值范围较大，与化学分析相比误差值可以控制在1%左右，甚至会更大。②二者的目标不同。在教学过程中，化学分析需要被掌握的内容主要为：滴定分析法、微量分析法、分析结果处理以及数据误差分析。学生要掌握化学分析的原理与分析方法，严格区分二者量的概念，在实际操作中能够熟练运用化学平衡理论，并根据实际情况解决分析问题。仪器分析需要被掌握的内容主要为：根据测量物的光、电、热、磁、音波等物理性分析物质的构成、基本信息，学生还要领会仪器分析的原理与概念，对分析方法与分析过程熟练掌握。相反，根据分析对象选择适当的仪器进行分析。

5化学分析与仪器分析的发展趋势

5.1化学分析发展

化学分析是进行化学和物理测量材料的化学成分和结构信息的获取，研究这些信息和策略的最佳途径，本质上它一直是信息科学。作为分析化学的研究、制造和开发，大大提高了分析化学获取信息的能力，扩大了获取信息的范围。除了身体的元素或化合物的研究内容、结构的信息，在很大程度上，它还应包括空间结构、形态、状态，甚至能态分析和测量；研究样品成分的平均组成和组件的时间分布、静态、动态、瞬态分析；小到几纳米的空间，单独的细胞，大到生物圈，宇宙空间物质成分分布，还包括表面分析、微区分析等；除了实验室采样分析，实时分析的开发和工艺线、现场分析、微量分析，甚至单原子和分子检测都需要常量和微量分析。在数据处理理论、信息科学理论的基础上，化学分析已经从简单的数据提供者发展起来，从数据分析和知识中获取有用的信息，成为生产科学研究和实际问题解决者。例如二十世纪人类基因组计划的实施，DNA测序仪技术的不断创新，从凝胶电泳到凝胶毛细管电泳，和线性聚合物阵列毛细管电泳，毛细管电泳，直到整个基因组技术，在完整的基因工程中起关键作用。

5.2仪器分析发展

仪器分析技术将进一步实现小型化、自动化、智能化和网络化。仪器分析法将逐渐成为常规分析的重要手段。加强软件功能，创建虚拟机和虚拟实验室，对仪器分析的发展起到了积极的作用。各种新材料和技术，如仿生材料、特殊物理结构和功能材料；激光、纳米、生物和微制造技术将越来越广泛地应用于分析仪器中。仪器分析的灵敏度和选择性将进一步提高分析速度。远程在线分析、控制仪器和资源环境等应用也将在仪器分析领域发挥更明显的作用。这也反映了生产过程中生态和生物瞬时动态过程的灵敏度和选择性符合分析化学的要求。新的动态分析测试和无损检测技术将有新的发展。仪器分析技术，特别是色谱与质谱的结合，光谱与计算机的结合，以及信息论的应用，将极大地改善仪器分析、捕获和快速有效地处理复杂的混合系统，如化学、生物和环境，解决复杂系统分析、分子群相互作用、组合化学、基因组学、蛋白质组学和代谢组学等新兴学科。仪器分析将专注于生命科学和生物医学领域的研究。它可以在生命过程、生理学、病理学变化、药物代谢、基因发现和转化的细胞和分子水平的研究中发挥应有的作用。仪器分析将成为研究生物分子多维结构、功能和疾病诊断的有力工具。

6结语

总之，化学分析方法和仪器分析方法是分析化学中的两大重要分支，两者各有所长，各有所能，相辅相成，缺一不可。

参考文献

方苗利. 浅析分析化学中的化学分析与仪器分析[J]. 学周刊：下旬, 2015(2):1.

李阳. 试论分析化学中的化学分析与仪器分析[J]. 化工管理, 2015(22):1.

方苗利. 浅析分析化学中的化学分析与仪器分析[J]. 学周刊:下旬, 2015.