分析化学中的化学分析与仪器分析金思娇

金思娇

摘要：随着科学技术的不断发展，使得当前分析化学所采用的方法逐渐从以往简单的重量、容量分析向化学分析与仪器分析所转变。并且化学分析与仪器分析在分析化学中占据的比例越来越重，逐渐成为化学研究人员需要掌握的基本技能与知识。

关键词：化学；化学分析；仪器分析

引言

化学分析与仪器分析在技术和方法上不断地改进，特别是新型仪器的出现，化学分析方法需要持续的适应。化学分析与仪器分析在分析化学中占据的比例越来越重，逐渐成为化学研究人员需要掌握的基本技能与知识。

一、化学分析与仪器分析异同

1、差异性

根据笔者对化学分析与仪器分析两种方法研究可知，目前这二者差异主要集中在适用范围不同上：首先，结合实践来看，虽然化学分析方法具有较高的准确度以及误差范围较小（一般≤0.1%内）等特点，但其精密度却不高，因而这就使其一般适用于含量在常量或半微量中组分的物质分析中。此外，化学分析方法难以有效地检测出物质的微量组分；其次，仪器分析可以说是正好与化学分析相反，其精密度较高，但准确度低与误差范围大（一般≥1%），并且物质微量组分检测效果较好，如此一来使得该方法通常适用在物质微量甚至是痕量组分分析中。总体而言，化学分析适用范围要广于仪器分析。

2、相同点

材料科学、信息技术以及生命科学等相关学科和技术的发展推动了仪器分析技术的进步和创新，随着技术的发展，仪器分析所用的专业仪器和设备，其精度会不断提升，直至能够通过仪器直接检测出物质的痕量和微量，但是即便如此，未来仪器分析也不可能完全替代化学分析，二者对于分析化学领域发展的价值和作用是无法复制的，而且其对于领域发展的贡献也会越来越大。这主要因为化学分析和仪器分析具有较强的关联性。其关联性主要体现在以下几个方面。

首先，化学分析是仪器分析的基础。大量的仪器分析是在化学分析应用和发展的基础上进行的，仪器分析将参与化学分析过程。例如，仪器分析将依赖于样品处理和溶液校准中的化学分析方法。可以说，仪器分析是能够完全脱离化学分析独立进行的，必须依靠一定的基础性化学分析对物质进行处理之后，才能够使用仪器准确分析物质的化学成本和含量。

其次，仪器分析与化学分析优势互比。虽然仪器分析比化学分析更敏感，具有高性能和快速分析等优点。但化学分析误差小。因此，作为分析化学的两个分支，这两种分析方式目前还没有被不同的测量任务和测量要求明显分开，在使用层面上仍然具有共同性。

二、化学分析与仪器分析二者联系

1、仪器分析的实现离不开化学分析

根据对化学分析与仪器分析研究可知，虽然二者在适用范围上存在差异，但由于它们在性质上具有一致性，这就使得仪器分析的实现离不开化学分析。这主要表现在三个方面：第一，当前仪器分析法主要是基于经典化学分析建立而来，因而前者又可以理解为相对的化学分析方法；第二，在使用仪器分析方法前，一般需要使用化学分析对样品进行诸如分析样式、分析等处理；第三，仪器分析法对物质开展测定过程中用于校对的标准溶液是通过化学分析配制与标定而成。

2、化学分析中渗透着仪器分析

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。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。二者属于相辅相成的关系[3]。

三、化学分析与仪器分析的发展趋势

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。

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、网络化。仪器分析方法将逐渐成为常规分析的重要手段。加强软件的功能来创建虚拟机和虚拟实验室对于仪器分析的发展起到积极的作用。各种新材料和新技术，如仿生材料，特殊的物理结构和功能材料；激光、纳米、生物、微制造技术等将在分析仪器中越来越广泛的应用，仪器分析的灵敏度、选择性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的作用更加的明显。并且反映生产过程中，生态和生物瞬时动态过程的灵敏度选择性等都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一个新的发展。仪器分析技术，特别是色谱和质谱结合，光谱和计算机结合，信息理论的应用将大大提高仪器分析捕获和快速高效的处理化学、生物、环境等复杂的混合动力系统，解决复杂系统的分析、分子组互动、组合化学、基因组学、蛋白质组学、代谢组学等新兴学科。仪器分析将集中在生命科学和生物医药等领域的研究，在细胞和分子水平研究生命过程，生理，病理变化和药物代谢，基因发现和转化等都能够发挥出应有的作用。仪器分析将是研究生物分子多维结构、功能研究和疾病诊断的有力工具。

结束语

综上所述，二十一世纪是各种科学飞速发展时代，这种发展离不开分析化学，总而言之，化学分析和仪器分析的方法在分析化学中是必不可少的两大组成部分，这两种方法各有各的优点，我们要合理的应用，让这两种方法取长补短，相辅相成。

参考文献

[1]林琳.浅析化学分析中的质量控制[J].科技经济市场，2015，（03）：255.

[2]沈菲.化学分析技术和仪器分析技术改革的探索[J].化工管理，2016，（27）：85.

[3]祁盛恒.仪器分析和化学分析的差异性研究[J].化工管理，2017，（22）：36.