淺談分析化學(xué)中的化學(xué)分析與儀器分析

夏美君 張東旭

摘要：隨著科技發(fā)展進(jìn)步，近年來(lái)化學(xué)分析和儀器分析的技術(shù)水平取得很大發(fā)展，這就要求我們對(duì)化學(xué)分析和儀器分析進(jìn)行全面的研究，以確定它們之間的關(guān)系防止出現(xiàn)研究混亂的現(xiàn)象?；瘜W(xué)分析應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，它主要研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)確定物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。儀器分析是一項(xiàng)應(yīng)用時(shí)間短的技術(shù)，二者之間有一定的關(guān)系，本文將重點(diǎn)對(duì)化學(xué)分析與儀器分析展開(kāi)研究。

關(guān)鍵詞：化學(xué);化學(xué)分析;儀器分析

隨著科技發(fā)展進(jìn)步，近年來(lái)化學(xué)分析和儀器分析的技術(shù)水平取得很大發(fā)展，這就要求我們對(duì)化學(xué)分析和儀器分析進(jìn)行全面的研究，以確定它們之間的關(guān)系防止出現(xiàn)研究混亂的現(xiàn)象。化學(xué)分析應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，它主要研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)確定物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。儀器分析是一項(xiàng)應(yīng)用時(shí)間短的技術(shù)，二者之間有一定的關(guān)系。

1對(duì)“化學(xué)分析”的基本認(rèn)識(shí)

化學(xué)分析（chemical analysis）又被稱之為“經(jīng)典分析”，是分析化學(xué)中的核心技術(shù)之一?；瘜W(xué)分析以物質(zhì)化學(xué)元素以及各元素構(gòu)成存在差異性為依據(jù)，以物質(zhì)與物質(zhì)之間存在的化學(xué)發(fā)應(yīng)為基礎(chǔ)，以定量分析為手段，實(shí)現(xiàn)待測(cè)組分量的科學(xué)、有效測(cè)量。

通常情況下，根據(jù)化學(xué)分析操作的不同，可將化學(xué)分析分成“滴定分析”、“重量分析”等幾種類型。其中滴定分析立足物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系，以溶液體積測(cè)量為基礎(chǔ)，以酸堿平衡、配位平衡、氧化還原平衡、沉淀溶解平衡等為依據(jù)，通過(guò)配制標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（滴定劑），用滴定設(shè)備將滴定劑滴加至含有一定被測(cè)量物質(zhì)溶液的容器中，進(jìn)行滴定劑滴人量測(cè)量，以實(shí)現(xiàn)被測(cè)物量的測(cè)量。重量分析是根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，在質(zhì)量測(cè)量的基礎(chǔ)上，通過(guò)合理選擇化學(xué)反應(yīng)，將物質(zhì)中待測(cè)組分與其他組分有效分離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)數(shù)量的測(cè)量?；瘜W(xué)分析相對(duì)復(fù)雜，對(duì)操作人員的專業(yè)素質(zhì)和能力要求很高。在實(shí)際操作中，要保證操作行為的專業(yè)性和準(zhǔn)確性，避免操作誤差對(duì)測(cè)量精度的影響。

2化學(xué)分析與儀器分析異同

2.1化學(xué)分析與儀器分析相同點(diǎn)分析

定量分析是化學(xué)分析與儀器分析的主要特點(diǎn)。般來(lái)說(shuō)，化學(xué)分析的結(jié)果可用于常差或高差。通常需要將化學(xué)分析儀器的平均測(cè)量誤差控制在5%以內(nèi)。

2.2化學(xué)分析與儀器分析的差異性分析

2.2.1二者在使用層面上的差異

化學(xué)分析和儀器分析中存在比較大的差異是在準(zhǔn)確度和精確度方面。在實(shí)際化學(xué)分析當(dāng)中將準(zhǔn)確度控制在千分之一到千分之二之間，其誤差很小，所得結(jié)果與實(shí)際情況高度一致。該集成應(yīng)用于對(duì)物質(zhì)分析要求比較高的檢測(cè)，以及新材料研發(fā)、化學(xué)學(xué)科研究、刑偵等高端工作。由于應(yīng)用儀器分析過(guò)程中的準(zhǔn)確度誤差范圍小，在常規(guī)物質(zhì)化學(xué)分析中更為常用，但檢測(cè)要求精度高，且不常用。

2.2.2二者對(duì)操作人員的素質(zhì)和技能要求具有差異

儀器分析和化學(xué)分析在使用方法、操作原理等方面都存在著較大的差異，這就造成操作者技術(shù)和專業(yè)側(cè)重點(diǎn)有一定的差別，需要做好專業(yè)技術(shù)能力培養(yǎng)。對(duì)比兩者對(duì)操作人員的要求可知，從事化學(xué)分析的操作者應(yīng)當(dāng)了解化學(xué)反應(yīng)相互平衡的知識(shí)點(diǎn)，明確物質(zhì)當(dāng)中的化學(xué)定量，并且熟悉各種化學(xué)物質(zhì)和試劑，能夠熟練應(yīng)用各種化學(xué)物質(zhì)。但是在儀器分析中要求操作者重點(diǎn)掌握儀器相關(guān)知識(shí)，儀器分析的基礎(chǔ)是點(diǎn)光、電、熱等，通過(guò)點(diǎn)光、電、熱等可以有效地分析物質(zhì)的化學(xué)成分和相關(guān)含量。大多數(shù)操作人員需要操作各種專業(yè)儀器設(shè)備，要求操作人員全面了解和掌握熱化學(xué)、電化學(xué)、光化學(xué)知識(shí)，熟練操作和調(diào)試各種儀器，了解儀器的使用性質(zhì)和范圍，盡可能多地提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2.3二者在概念上的差異性

儀器分析和化學(xué)分析有明顯區(qū)別。儀器分析的建立主要基于物質(zhì)的化學(xué)和物理性質(zhì)。一般選用專業(yè)的儀器設(shè)備作為化學(xué)分析工具，檢測(cè)物質(zhì)的聲音、亮度、熱度等指標(biāo)，確定物質(zhì)的組成。在儀器分析中，根據(jù)一般條件得到化學(xué)成分和含量。在化學(xué)分析中，物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是分析的基礎(chǔ)，物質(zhì)組分的分析是以一系列化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的。

3化學(xué)分析與儀器分析的發(fā)展趨勢(shì)

3.1儀器分析的發(fā)展趨勢(shì)

隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步，儀器分析正朝著小型化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。儀器分析方法是常規(guī)分析的重要手段。在儀器分析中，利用軟件的功能實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)室的儀器分析，創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)室，具有積極的推動(dòng)作用。特殊的物理結(jié)構(gòu)和功能、仿生材料等新技術(shù)、新材料不斷得到應(yīng)用。納米技術(shù)、生物技術(shù)、微制造技術(shù)和激光技術(shù)廣泛應(yīng)用于分析儀器中，提高了儀器的靈敏度和選擇性，有效地提高了分析儀器的速度。資源環(huán)境、遠(yuǎn)程在線分析、控制儀器等在儀器分析領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，生物及生態(tài)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)過(guò)程符合分析的發(fā)展要求，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及新的動(dòng)態(tài)分析技術(shù)的出現(xiàn)，促進(jìn)了儀器分析技術(shù)的不斷完善。色譜與質(zhì)譜的有效結(jié)合，光譜及計(jì)算機(jī)的有效結(jié)合，在信息理論的應(yīng)用基礎(chǔ)上，儀器分析獲取并處理生物、化學(xué)、環(huán)境等方面數(shù)據(jù)的能力不斷的增強(qiáng)，化學(xué)分析應(yīng)用于分子組互動(dòng)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等新興的科學(xué)，儀器分析目前在生命科學(xué)、生物藥學(xué)等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮著重要的作用，其在細(xì)胞及分子研究中，對(duì)物質(zhì)的生理病理變化及藥物代謝等研究做出了重要的貢獻(xiàn)?，F(xiàn)代儀器分析將在生物分子的多維結(jié)構(gòu)、疾病診斷及物質(zhì)功能研究等反方面發(fā)揮重要的作用。

3.2化學(xué)分析的發(fā)展趨勢(shì)

化學(xué)分析是獲取理化測(cè)量材料結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分信息的主要途徑。它是一門(mén)信息科學(xué)?；瘜W(xué)分析方法有效地提高了化學(xué)研究、制造和開(kāi)發(fā)過(guò)程中的信息獲取能力，擴(kuò)大了信息獲取的范圍。化學(xué)分析廣泛應(yīng)用于空間結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、形狀、能量狀態(tài)的分析和測(cè)量，以及組分的平均組成和時(shí)間分布、動(dòng)靜態(tài)分析。在納米空間單獨(dú)細(xì)胞等的研究中，化學(xué)分析是經(jīng)常使用的方法。在宇宙空間物質(zhì)成分分析，生物圈分析、表面分析、微區(qū)分析等方面，化學(xué)分析在實(shí)驗(yàn)室采樣、現(xiàn)場(chǎng)分析、微量分析、實(shí)時(shí)分析的開(kāi)發(fā)與研究及單原子及分子的檢測(cè)等方面被廣泛的應(yīng)用?；瘜W(xué)分析在數(shù)據(jù)處理理論、信息科學(xué)理論的基礎(chǔ)上，在提供簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析的同時(shí)，為人們進(jìn)行知識(shí)的獲取提供了可能。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，隨著化學(xué)分析和儀器分析越來(lái)越受到重視，如何提高化學(xué)分析和儀器分析的研究質(zhì)量已成為相關(guān)人員關(guān)注的關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)對(duì)化學(xué)分析和儀器分析的研究，發(fā)現(xiàn)化學(xué)分析和儀器分析的研究可以有效地提高化學(xué)分析和儀器分析的綜合性，保證化學(xué)分析和儀器分析的研究水平。由此可見(jiàn)，化學(xué)分析和儀器分析的研究為今后化學(xué)分析和儀器分析的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。