分析化学中的化学分析与仪器分析

分析化学中的化学分析与仪器分析

岑丽妮

广西万众工程检测有限公司 广西 南宁 530000

摘要：人们在对自然界物质内存结构和组成的分析主要采用的技术方式为化学分析，仪器分析技术主要通过利用物质内部的性质结合对应的变化规律得到准确的化学成分。随着我国科学技术水平的不断提高，越来越多的先进技术被应用到化学分析工作中去。化学分析与仪器分析技术的应用能够提高化学分析的工作效率，确保分析数据的准确性。

关键词：分析化学；化学分析；仪器分析

1相关概念

1.1化学分析

化学分析（chemical analysis）又被称之为“经典分析” ，是分析化学中的核心技术之一。化学分析以物质化学元素以及各元素构成存在差异性为依据，以物质与物质之间存在的化学发应为基础， 以定量分析为手段，实现待测组分量的科学、有效测量。

1.2仪器分析

仪器分析（instrument analysis）是分析化学中的核心技术之一。仪器分析以物质理化性质为基础，以先进科学技术与仪器设备为支撑，进行物质定量与定性分析。

表1 仪器分析类型

2化学分析与仪器分析的异同性与关联性分析

2.1相同性分析

定性分析和定量分析是化学分析仪器和化学分析的主要特点。通常情况下，通过化学分析得到的结果能够应用在恒定差分或者高水平差分中。通常需要将化学分析仪器中的平均测量误差控制在5%以内。

2.2差异性分析

化学分析与仪器分析除存在相同性外，也存在一定的差异性，主要表现在以下几方面：

2.2.1概念存在差异

化学分析是以物质间存在的化学发应为基础进行物质组分、物质质量等分析；分析设备以化学实验室常用设备（包括天平、烧杯、容量瓶、酒精灯等）为主；分析过程中物质的定性分析与定量分析相分离。而仪器分析则是以物质物理性质与化学性质为基础进行物质组分、质量、结构、形态等分析；分析设备以分析化学专业设备、仪器（包括光学仪器、声学仪器。电学仪器等）为主；分析过程中物质的定性分析与定量分析可同时进行。

2.2.2使用范围存在差异

例如，化学分析精确度通常控制在1%~2%，仪器分析精准度通常控制在1%~5%，二者比较，化学分析精准度更高；化学分析的分析对象多为半微量、常量组分，适用于新材料开发、科学研究、化学研究等领域，而仪器分析的分析对象多为半微量组分、微量组分、超微量组分，适用于环境分析、食品安全检测、无机物结构研究、矿物质组分研究等领域。

2.2.3技术要求存在差异

例如，化学分析要求操作人员对各种物质之间存在的化学反应、化学反应计量关系、溶液平衡原理等具有全面且准确的了解，能够熟练选用化学试剂，严格遵守操作规范、操作流程进行实践。仪器分析要求操作人员对物质声、光、电、磁、热等特性具有一定了解，善于合理选择与科学应用专业仪器、专业设备对物质进行有针对性分析。与此同时，操作人员需对各种分析仪器（仪器作用、仪器原理、仪器操作要求、仪器使用范围等）具有正确了解，熟练应用仪器开展相关分析、测量工作。

2.3关联性分析

化学分析与仪器分析的异同性使二者在分析化学中各具优势，也各有不足。虽然仪器分析的应用价值、应用作用无法相互替代，但基于技术创新、设备优化、策略完善，化学分析与仪器分析能够有机结合，产生关联性，达到相互改进、相互促进、相互完善目的。

2.3.1化学分析能够为仪器分析提供支持，提升仪器分析准确性

由上述分析可知化学分析的基础是物质的理化性质。而物质理化性质的确定离不开物质化学反应支撑。对此，在仪器分析过程中，操作人员可利用化学分析方法对测量样本进行处理，使测量样本更契合仪器分析方法应用要求，从而提升仪器分析准确性、时效性。

2.3.2仪器分析能够为化学分析提供支持，降低化学分析操作难度，提升化学分析质量与效率

通常情况下，在应用化学分析方法进行分析时，需对样品进行处理，而在样品处理过程中引入仪器分析专业设备、专业仪器，则可提升样品处理质量与效率，从而降低化学分析复杂性。

2.3.3分析结果相互较正

仪器分析虽然速度快、效率高，但精准度相对较低。对此，在分析过程中可利用化学分析对仪器分析结果进行复合校验，以提升分析的准确性。

3化学分析和仪器分析技术的改革

3.1提高化学分析的灵敏度

先开展化学分析工作时，将现阶段最新的分析技术应用到其中，不仅能够提高分析数据的准确性还能保证仪器分析的精准度达到分析要求。例如，在分析单个原子和分子时，采用激光仪器分析技术，能够得到准确的原子和分子的分析结果，结合显色剂、增效试剂等，能够大幅度提高光谱分析的灵敏度。

3.2微环境与微型化的测定与表征

微环境与微型化分析主要分由两种分析模式，分别为宏观分析模式和微观分析模式。在微环境与微型化分析发展过程中，人们能够通过分析数据得到物质的最基础的性质。由于现阶段的微量分析技术和显微技术被广泛地应用到微观世界的分析工作中，因此在仪器分析技术的应用中，能够对单层原子或分子进行检测，例如，电子能谱分析技术能够结合显微技术和化学技术，得到精准的单层分子的数据。

3.3状态、形态分析与表征

由于化学分析工作中经常会出现同种化学元素却呈现出不同的化学价态、同一元素在不同物质中的分子结构也具有差异、不同元素在组成过程中结构不同可能会出现结构不稳定的问题。在对化学元素的状态、形态分析与表征分析过程中，现阶段主要应用的仪器分析技术能够吸收光谱、电子能谱，从而分析出不同化学物质中同一元素的结构。

3.4非破坏性遥测与检测

当前我国化学分析技术体系中应用较为广泛的技术为非破坏性遥测与检测。其在应用的过程中，能够针对化学物质的生产流程进行实时的监督，结合激光雷达和激光散射等技术能够实现对金属单层原子和分析结构的实时分析，为后期的化学分析工作的开展提供数据支撑。

3.5智能化与自动化

随着我国信息化技术的不断发展，化学分析与仪器分析技术逐渐地向智能化与自动化方向发展。在实际的化学分析工作中配备专业的新型机柜设备能够提高分析的自动化操作，在分析过程中，分析人员需要重点关注实验设计和分析工作，并针对不同阶段的物质结构谱图进行解释和说明。

3.6增强分析方法的选择性与解决复杂体系的分离问题

随着新化合物被人们发现，新化合物的内部结构可能会极其的复杂，在对其进行分析时，需要选择精准度更高的分析技术，提高复杂体系的测定效率。在实际的应用过程中，结合毛细管电泳、超临界流体色谱、气相色谱与液相色谱所组成的色谱分析技术能够有效地提高分析准确性。

3.7生物活性物质与生物大分子的测定与表征

化学分析工作中生物大分子结构分析是重要工作之一，在生物技术分析领域起着至关重要的作用。现阶段的生物工程和科学的研究中需要生物活性物质与生物大分子的测定数据支持，通过分析数据得到仿生结果，从而促进仿生学的发展。在化学分析仪器与分析技术的过程中，生物大分子结构分析主要包含免疫分析、化学发光、磷光、荧光、核磁共振、质谱与色谱等技术，所使用到的分析仪器主要有化学修饰电极、生物传感器以及化学传感器等。采用化学分析仪器与分析技术能够让人们在细胞水平上研究，从而发现化学物质的本质。

4结束语

总之，分析化学中，基础内容就是化学分析和仪器分析，如果没有处理好两者的应用方法，那么将无法充分发挥其价值。现代技术不断发展，各种先进的仪器设备不断应用到分析化学中，发挥出越来越重要的作用。当前无论在操作技术上还是准确性上，化学分析和仪器分析都得到了良好的发展，在未来应用中，应当加强对分析化学的应用，促进分析化学的进一步发展。

参考文献

[1]仝培培.分析化学中的化学分析与仪器分析[J].化工设计通讯，2019，45（4）：131-132.

[2]韩鹏.仪器分析在分析化学中的应用研究[J].化工管理，2018（9）：194-195.