化学分析与仪器分析的特点及其在分析化学中的地位

化学分析与仪器分析的特点及其在分析化学中

的地位

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化学分析与仪器分析的特点及其在分析化

学中的地位

摘要本文讨论了分析化学中的两个重要分支——化学分析和仪器分析，着重分析这两个分支的特点及其在分析化学中的地位。说明了这两个分支联系紧

密，各

有所长，相互补充，互为表里。

关键字分析化学化学分析仪器分析

前言

在21世纪，全球竞争重点已从政治转向经济,实际上就是科技和人才的竞争.整个社会要长期发展必须考虑人类社会的五大危机:资源,能源,人口,粮食和环境,以及四大理论:天体,地球,生命,人类的起源和演化问题的解决,这些都与分析科学密切相关[1]。分析化学的应用开始向药物、医学和生物工程等领域拓展，于是我们不得不了解并学好分析化学。

分析化学是研究物质化学组成的分析方法及有关理论的一门学科，分化学分析和仪器分析两大部分，主要的任务是确定物质的化学成分即(由那些元素、离子、官能团或化合物组成)的成分分析、结构即(化学结构、晶体结构、空间分布等)及物质的主要含量的多少[2]。

1.仪器分析的特点

仪器分析是建立在物质的物理与化学性质之上的，例如仪器分析可以分析光、电、热、磁、音波等的物理量，通过分析结果达到测量的目的。仪器分析所要使用的器械比较复杂也比较特殊，例如显微镜。仪器分析除了测量物理量与物理性之外，还可用于物质的状态分析，物质的价态或者微区、超痕等的分析。主要是根据不同的物质借助不同的化学仪器对物质进行化学分析的一种分析方法，它主要侧重于仪器的先进性和现代化、仪器的使用原理以及如何熟练规范地操作这些现代化的仪器[4]。仪器分析所包含的方法很多,目前已有数十种,按照测量过程中所观测的性质进行分类,可分为光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法、热分析法、放射化学分析法和电镜分析法等。有以下特点：

（1）分析速度快,适于批量试样的分析,许多仪器配有连续自动进样装置,采用数字显示和电子计算机技术,可在短时间内分析几十个样品,适于批量分析。有的仪器可同时测定多种组分。

（2）灵敏度高,适于微量成分的测定,灵敏度由1310-6%发展到1310-12%;可进行微量分析和痕量分析[3]。

（3）容易实现在线分析和遥控监测,在线分析以其独特的技术和显著的经济效益引起人们的关注与重视,现已研制出适用于不同生产过程的各种不同类型的在线分析仪器。

（4）用途广泛,能适应各种分析要求除能进行定性分析及定量分析外,还能进行结构分析、物相分析、微区分析、价态分析和剥层分析等。

（5）样品用量少可进行不破坏样品的无损分析,并适于复杂组成样品的分析。

2.化学分析的特点

化学分析是一种传统的手工操作分析方法，它是以化学物质的化学反应为基础，通过物质的化学反应或物理反应产生的特殊物理现象、化学现象、颜色或者沉淀的定量来完成分析的过程[2]。一般情况下，化学分析需要使用到的仪器为测量玻璃器皿、各类化学试剂以及称量工具该方法分析的速度比较慢，分析的过程比较繁杂，实验人员必须具备专业的技术性，严格地遵循分析的步骤和方法，熟练的掌握操作技巧，化学分析尽管是一种传统的经典分析方法，其精密度不高，但却具备非常可靠的精准度，它能够完成仪器分析法不能准确完成的半微量分组。

3.仪器分析与化学分析的比较

3.1相同点仪器分析与化学分析同属于分析化学中的分析方法，都可以作为物质定性、定量的分析方式。化学分析具有精确性，一般用于高含量或者高常量的分化组合分析，例如，化学分析的误差值可控制在千分之几之内。一般的化学分析仪器误差值都会超过5％，没有办法分析高含量或者高常量的物质[5]。另一个相同点为：化学分析与仪器分析在使用原理上具有一致性。

3.2不同点仪器分析和化学分析的适用范围不同：化学分析主要适用于被测分析物含量在常量或半微量中的组分的测定，化学分析的准确度较好，但是精密度不好。即对常量或半微量组分可以准确测出其含量：但是对于微量组分效果

较差甚至不能检出，其误差范围较小，通常要求控制在n l％以内。而仪器分析主要用于微量甚至是痕量组分的分析，仪器分析准确度较差，但精密度很好，可以定性或定量地测出微量组分，但误差范围较大，在1％左右或更大[6]。

4.仪器分析与化学分析在分析化学中的地位

一般来说，现代仪器分析方法是建立在经典化学分析方法基础上发展起来的。仪器分析方法所用的样品的前处理都要用化学分析的方法，仪器分析方法一般可以理解为相对的化学分析方法，因为用仪器分析方法测定样品时一般都要用标准溶液来校对的，而标准溶液的配制与标定本身就是化学分析的范畴[8]。随着科技的飞速发展，化学分析方法也逐渐实现现代化和自动化。化学分析有自己的应用范围，所用的仪器价格上比较低廉，而仪器分析方法也需要化学分析方法来校正。所以说化学分析和仪器分析两者关系密切，相辅相成。4.1仪器分析以化学分析为依托化学分析与仪器分析在性质上具有一致性，只是二者的侧重点有多不同。仪器分析以化学分析为依托，在很多方面，仪器分析都要借助于化学分析来实现分析目的[7]。例如：化学分析的分析样式、分析处理。仪器分析方法并不是绝对的，在教学过程中要用标准容器测量，其中标准容器测量就是使用的化学分析方法。

4.2化学分析逐步渗透仪器分析随着分析化学的发展，化学分析逐步渗透仪器分析，在仪器化、自动化、复杂化方面更加明了[8]。化学分析的设备会非常昂贵，但是分析精确性高，节省时间，能够在式样多、微量物质上使用。但是化学分析的准确性要依靠仪器分析的校正，虽然仪器分析不可替代化学分析的再造价，但是仪器分析的使用领域化学分析不可替代。

5.小结

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

[1]汪尔康121世纪分析化学展望[M].21世纪的分析化学.北京:科学出版社,1999.11-12.

[2]黎鹄志. 展望二十一世纪的分析科学[J].2002,4(24):31-34.

[3]陈华能. 浅析分析化学中的化学分析与仪器分析[J]. 科研, 2015(19):93-93.

[4]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):205-205.

[5]李赞忠, 乔子荣. 现代仪器分析及其发展趋势[J]. 内蒙古石油化工, 2011, 37(21).

[6]邓勃，王晨庚，汪正范.分析仪器与仪器分析概论[M].北京：化学工业出版社， 2009.

[7]方苗利．浅析分析化学中的化学分析与仪器分析[J]．学周刊，201506：13．

[8]尚爽.浅谈分析化学中两大重要分支――化学分析和仪器分析[J].中国科技纵横，2014（2）.