化学计量仪器的简单分类与特点探析

化学计量仪器的简单分类与特点探析

刘前林

刘前林

广东普标技术研究有限公司510030

摘要：化学计量专业随着我国科学技术的发展，在近年来取得了长足的发展和进步。化学计量的关键是精确性，因此，计量仪器必须配置到位。实际上，化学计量仪器涉及的方面非常多，对于化学计量仪器来说，必须要对需要计量的仪器进行精准分类，然后才能选择适宜的仪器类型和仪器规格。因此，对于化学计量仪器，必须要对其分类进行研究，然后还要针对不同的化学计量仪器，来对其中的基本特征进行归纳。

关键词：化学计量仪器；简单分类；特点

1引言

我国的科学技术的发展带来了化学计量仪器的发展，化学计量学科是各个学科和科研发展的基础和支撑，近年来，化学计量在各个学科中都体现出它的作用，体现在农业、工业、国防和科技、环境监测、食品、医疗卫生以及测绘和勘探领域，而且这种作用随着化学计量专业的发展也日益彰显出来，因此，化学计量学科受到了社会各界和各个行业的广泛关注。化学计量仪器的发展离不开化学仪器的更新和换代，笔者结合工作实际，针对化学计量仪器的分类和特点谈一下自己的看法。

2化学计量仪器的分类

2.1电化学仪器

电化学仪器的原理是根据待测溶液的电化学性质以及其变化的时候，电化学信号不同，而对溶液的电导率、电位、电流量进行测量，以达到对待测物质的含量进行测量的目的。我们在实验室常用的电化学分析仪器有以下几种，分别是电导率、离子计、电位滴定仪还有酸度计等等[1]。

2.2水质分析仪器

所谓水质分析仪器，是针对水的有害物质和水的有关特性而进行分析的仪器，水质分析仪器如果从使用的领域来说，可以分为实验用水质分析仪、工业用水质分析仪、工业废水处理、河流污分析、饮用水水质分析仪、市政的污水处理分析仪等，如果从类别上来说，可以分为溶解氧的测定仪、浊度仪、化学需氧测定仪、氨氮分析仪、总有机碳分析仪等。

2.3光谱分析仪器

2.3.1分子光谱仪器

分子光谱仪器的原理是根据分子对光有选择性，简单来说，就是不同波长的入射光有不同的激发频率，它是一种经典的化学仪器类别，最为常见的就是单光束和多光束紫外可见分光光度计，还有就是荧光分光广度计等。

2.3.2原子光谱类仪器原子光谱仪器的原理和分子光谱仪的原理类似，所不同的是不同的物质分子的原子吸收了能量之后，会由基态激发到激发态，然后导致辐射光的强度发生了一定的改变，而发光物质的含量和特殊光谱的强度又存在一定的定量关系，基于这种原理，原子光谱类仪器应允而生。原子光谱类仪器由很多，电感耦合等离子体发射光谱仪、光电直读光谱仪、X射线荧光光谱仪还有原子吸收分光光度计[2]。

2.4色谱类分析仪器

色谱类分析仪器的原理是根据物质在流动相和固定相之间的分配性质各有千秋，可以将混合物质分离开来，从而对物质进行定性和定量。色谱分析仪器是化学技术发展到一定阶段的产物，也是一种典型的化学计量仪器。随着科学技术和化学学科的发展，这种仪器的自动化程度很高，而且色谱类分析仪器的工作站的功能也日趋强大，家族也日益壮大，其中包含液相色谱仪、气相色谱仪还有离子色谱仪等类别，而且检测器的型号也越来越多，这些仪器可以满足各种检测要求，也被广泛用于我国社会的各个领域中。

2.5质谱类分析仪器

质谱分析仪器的原理是通过质合比的不同，对离子进行分离和检测，目前，实验室常用的仪器由电感耦合等离子体质谱仪，另外，还有一些和气相色谱仪和液相色谱仪进行联用的一些联用仪器，例如液相色谱—质谱联用仪和气相色谱—质谱联用仪等。我国的各大检测机构都可以见到这些仪器，目前，质谱分析法已经遍布我国社会的各个领域，而且随着科学技术和化学技术的发展，仪器的自动化程度也越来越高，几乎是傻瓜式操作，在石油、化工、能源、地质、药学、运动医学等领域都可以见到这些仪器的身影。

2.6气体分析仪器

气体分析仪器的原理是根据气体样品分子的物理化学特性不同而对气体样品进行分析的一种分析方法。气体分析仪器是一种可以进行环境监测的仪器，它被广泛应用于环境监测项目，在石油化工行业中也被广泛应用着，它可以对汽车的尾气进行监测，还可以对一氧化碳、二氧化碳等进行分析，对于硫化氢气体，它也可以测定，对于可燃性气体，这种仪器有很好的灵敏度。一氧化碳气体分析仪、二氧化碳气体分析仪、硫化氢气体分析仪、烟气分析仪还有硫化氢气体分析仪、电化学氧测定仪还有氨气检测仪都属于气体分析仪，随着我国生态环境的建设，这种气体分析仪的应用变得更为广泛[3]。

3化学计量仪器的特点

3.1化学计量仪器的检定必须通过国家级别的标准物质来确定仪器的准确性和精确度。除了分光光度计以及旋光仪等仪器，有标准的滤光片还有一些实物来检定，其他大部分仪器的检定都离不开国家级别以上的标准物质。标准物质在这些仪器的检定中起到不可或缺的作用，因此，为了保证这些仪器能够获得比较精准的测量结果，必须通过国家级标准物质对这些仪器进行检定，才能确保测量结果的准确性。

3.2大部分化学计量过程都是间接的测量过程，仅有少部分是对物质进行直接测量，而且是破坏性的，以原子吸收分光光度计和电感耦合等离子体发射光谱仪来说，这类仪器对于物质的测量都必须经过消解，而且要经过很多次分取的步骤，因此，这些过程很容易引入偶然误差和系统误差，因此，在测量时必须要注意人工操作的精度，这就对操作人员提出了很高的需求。

3.3化学计量仪器大部分是微量乃至衡量的，对人员的操作水平要求较高，人员必须经过培训方可操作这些仪器，而且对于使用的器皿也必须清洗干净，以质谱仪来说，它的测量精度是纳米级别的，一点点器皿带来的杂质都有可能让仪器的空白变大继而引发仪器的误差。、

3.4化学计量仪器涉及到很多学科，就以电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP）来说，它的原理设计大搜很多领域，例如化学、物理、机械、光学等领域，而且这些仪器的更新换代也非常快。

3.5大部分化学计量仪器的造价都非常昂贵，目前我国各个领域常用的化学计量仪器大部分源自国外，就以液质联用和气质联用为例，这些仪器、标物、配件都需要到国外采购，造价比较高，国内目前的化学计量仪器的发展还不够成熟，很难达到一些高精度的化学计量要求。

3.6化学计量仪器必须每年经过检定，才能确保它们能够达到检测的精度，因此，使用化学计量仪器的机构必须及时对化学计量仪器进行计量，必要时候可以通过第三方机构和国家计量中心对仪器进行检定和计量，切忌为了节约资金而忽略这些步骤。

3.7多数化学计量仪器会受到环境的影响，例如电磁波、湿度、温度等，因此，在对化学计量仪器进行安装的时候，就必须要根据这些仪器的说明书进行环境的设置和调试，否则不可能达到精确的检测要求，也会简短仪器的寿命。

4结语

综上所述，随着科学技术还有化学学科的发展，化学计量仪器也在不断的推陈出新，而且化学计量仪器也越来越广泛的应用在我国各个领域，随着生态环境的建设，化学计量仪器也越来越多的凸显出它的作用，对于化学计量工作者来说是一个巨大的发展前景，但是随之带来的是对化学计量分析者越来越高的要求，因此，为了我国的环境建设还有公共安全卫生，化学计量分析者必须要提升自己的实力，要保证结果的正确性，还要不断的进行学习，才能跟得上化学仪器发展的脚步，才能保证结果的准确性。

参考文献：

[1]周维.提高化学计量仪器溯源能力的方法与实践[J].建材与装饰，2017（46）：204.

[2]周夏英，王知，沈亚芹.化学计量仪器的简单分类与特点探析[J].计量与测试技术，2016，43（09）：47-48.

[3]贺宁，郭毅，吴永顺等.乳品企业化学计量仪器使用问题探讨[J].计量与测试技术，2016，43（07）：32+34.