淺談分析化學中兩大重要分支
——化學分析和儀器分析

尚爽 謝睿

(1.石藥集團歐意藥業(yè)有限公司,河北石家莊 050000;2.河北愛爾海泰制藥有限公司,河北石家莊 050035)

淺談分析化學中兩大重要分支
——化學分析和儀器分析

尚爽1謝睿2

(1.石藥集團歐意藥業(yè)有限公司,河北石家莊 050000;2.河北愛爾海泰制藥有限公司,河北石家莊 050035)

化學分析和儀器分析在分析化學中起著至關重要的作用,文中著重從化學分析和儀器分析的相同點、不同點、以及兩者之間的關系,進行分析和闡述,使我們更加明了,更深刻的掌握和理解了兩大分析的使用方法和研究領域。更加確定儀器分析是不能替代化學分析的。

分析化學 化學分析 儀器分析

分析化學是研究物質(zhì)化學組成的表征和測量的科學，主要任務是判定物質(zhì)的化學成分，結構以及測定有關成分的含量。包括化學分析和儀器分析。

化學分析是指利用物質(zhì)的化學反應和物質(zhì)的計量關系來確定被測物質(zhì)的組成和含量的一類分析方法。測定時要使用玻璃器皿、化學試劑、天平。

儀器分析是基于與物質(zhì)的物理或物理化學性質(zhì)而建立起來的分析方法。這類方法常常是測量熱、聲、光、電、磁等物理量而得到分析結果，而測量這些物理量，一般要使用比較特殊或復雜的儀器設備，故稱為“儀器分析”。儀器分析不僅用于物質(zhì)的定量和定性分析，還可用于狀態(tài)分析、價態(tài)、結構，微區(qū)和薄層分析，微量及超痕量分析等，是分析化學發(fā)展的方向。

隨著科學技術的發(fā)展，分析化學在方法和技術方面都有了很大的改進，尤其是新的儀器分析種類連續(xù)出現(xiàn)，而且應用逐步增多，所以是儀器分析在分析化學中所占的比重漸漸增加，且成為研究化學者所必需掌握的基礎知識和基本技能。

發(fā)展中的儀器分析，二十世紀四五十年代興起的材料學科，六七十年代發(fā)展起來的環(huán)境學科都促進了分析化學學科的發(fā)展，八十年代后，生命科學的發(fā)展也促進分析化學一次巨大的發(fā)展。儀器分析是分析化學的重要組成部分，也隨著不斷創(chuàng)新，不斷完善自己，為科技提供更專一，更快速，更靈敏，更精確，更簡便的分析和研究方法。

在信息科技時代，儀器分析更有了新的發(fā)展。信息科學是通過采集信息和處理信息來完成的，電腦與分析儀器的配合，體現(xiàn)了分析儀器的智能化，增加了數(shù)據(jù)處理的速度。它使許多以前沒能實現(xiàn)的愿望，如實驗室自動化，圖譜快速檢索，繁雜的數(shù)學統(tǒng)計得于輕松的實現(xiàn)，采集和變換信息主要依靠各類傳感器，這又促進了儀器分析中傳感器的進步，出來了光導纖維化學傳感器和各種生物傳感器。

為適應現(xiàn)代高科技研究和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，儀器分析作為信息時代獲取、處理、傳輸信息鏈的源頭技術，其發(fā)展是必然的，而不是偶然的，如果沒有新的分析方法，分析技術及配套的全新的分析儀器，就不能更全面，更安全，更高，更靈敏的獲取生產(chǎn)、研究、社會、環(huán)境等領域中全方位分析檢測信息，所謂的信息時代也無法談起。這是我們在跨世紀將面臨的首要問題，也是儀器分析新元器件，新技術，新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，高科技含量越來越大的原因。換一種說法，就是為了適應世界科技與產(chǎn)業(yè)，人類社會發(fā)展巨大形勢要求而形成的，是儀器分析技術適應大環(huán)境，大趨勢，大發(fā)展的結果。

顯而易見，科學技術發(fā)展了，儀器分析會更多，更先進，但最終儀器分析會不會取代化學分析呢，它們之間究竟又有哪些聯(lián)系和區(qū)別呢？

1 化學分析和儀器分析二者之間的相同點

(1)都可作為定性定量的分析方法，化學分析一般可用高含量和常量組分分析，準確度較強，誤差小于千分之幾，大部分儀器分析相對誤差很大，一般為5%，無法使用于高含量和常量組分分析。(2)化學分析和儀器分析兩者之間的分析原理一致。

2 化學分析和儀器分析二者之間的不同點是

2.1 化學分析和儀器分析的適用范圍不同

化學分析主要適用于被測物含量在半微量或常量的成分，而儀器分析主要用于微量甚至是痕量成分的分析，化學分析的準確度較好，但精密度較差，即是對常量或半微量成分可以準確測出含量，但對于微量成分效果不好甚至不能夠檢驗出，其誤差范圍很小，要求控制在+-0.1%范圍，儀器分析準確度不好，但精密度非常好，可以定性或定量地測出微量成分，但誤差范圍很大，+-1%或更大。

例如，要檢測水中的某種有機污染物比如DDT，而這種物質(zhì)在水中含量極少，飲水中的含量上限又較低，化學分析精密度低而且沒有適合的方法，而此時用儀器分析就比較方便且結果可以達到要求。

2.2 化學分析和儀器分析學習掌握的目標不同

化學分析掌握的主要內(nèi)容為：四大滴定分析法、重量分析法、數(shù)據(jù)處理和誤差分析法。研究化學分析要掌握其原理和測定方法，建立起嚴格的量的概念，能夠運用化學平衡的原理，處理和解決各種滴定分析的基本問題，包括滴定誤差、滴定曲線、滴定突躍和滴定終點的分析，學會重量分析法分析化學中的數(shù)據(jù)處理和誤差處理。

儀器分析涉及的研究方法是根據(jù)物質(zhì)的熱、電、聲、磁、光等物理和化學特性對物質(zhì)的成分、結構、信息進行表征和測量，學會儀器分析運用的現(xiàn)代分析技術，緊緊掌握各類儀器分析方法的原理和知識，對各種儀器分析方法的應用對象及分析過程要有初步的認識和了解。可以根據(jù)樣品性質(zhì)，分析對象選擇最為合適的分析儀器及分析方法。

3 在這兩大重要分支中,相對于化學分析儀器分析有以下特點

(1)靈敏度高，檢出限量可降低。(2)選擇性好。很多的儀器分析方法可以通過選擇或調(diào)整測定的條件，使共存的組分測定時，相互間不產(chǎn)生干擾。(3)操作簡便，分析速度快，容易實現(xiàn)自動化。儀器分析的特點(與化學分析比較) (4)相對誤差較大。化學分析一般可用于常量和高含量成分分析，準確度較高，誤差小于千分之幾。多數(shù)儀器分析相對誤差較大，一般為5%，不適用于常量和高含量成分分析。(5)儀器分析需要價格比較昂貴的專用儀器。

4 儀器分析與化學分析的關系

二者之間并不是孤立的，區(qū)別也不是絕對的嚴格的。

(1)儀器分析方法是在化學分析的基礎上發(fā)展起來的，許多儀器分析方法中的式樣處理涉及到化學分析方法，同時儀器分析方法大多都是相對的分析方法，要用標準溶液來校對，而標準溶液大多需要用化學分析方法來標定等。(2)隨著科學技術的發(fā)展，化學分析方法也逐步實現(xiàn)儀器化和自動化以及使用復雜的儀器設備。與一般化學分析相比儀器復雜昂貴，技術要求高，但操作迅速，靈敏度和準確度較高，適用于試樣眾多或微量痕量物質(zhì)的分析，儀器分析需要化學分析的校正，再造價方面化學分析有他的優(yōu)勢，儀器分析是代替不了化學分析的，而化學分析有它自己的應用領域，不太可能被取代，總之，化學方法和儀器方法是相輔相成的，在使用時應根據(jù)具體情況，取長補短，互相配合，化學分析和儀器分析是分析化學中的兩大重要分支，兩者缺一不可，互為補充。

[1]《分析化學》高等教育出版社.

[2]http://www.yau.edu.cn/fxhx/yqdzja/1.doc.