淺析分析化學中的化學分析與儀器分析

摘要：本文討論了分析化學中的兩大重要分支——化學分析與儀器分析，著重分析其兩大分支的相同點與不同點，及這兩大分支的相互聯系，并說明了儀器分析方法不可能替代化學分析方法。

關鍵詞：分析化學 化學分析 儀器分析

分析化學是研究物質化學組成的分析方法及有關理論的一門學科，主要的任務是確定物質的化學成分即（由那些元素、離子、官能團或化合物組成）的成分分析、結構即（化學結構、晶體結構、空間分布等）及物質的主要含量的多少。在醫學高職高專的分析化學學習中，主要分兩大部分：化學分析與儀器分析。

分析化學作為高職高專醫學院校藥學、醫學檢驗技術、衛生檢驗與檢疫專業必修的專業基礎課程，著重要學習的內容是化學分析中的定量分析部分，幾乎占整個內容的近三分之二的比重，即定量分析中四大滴定（酸堿滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法）的原理，主要解決包括滴定液的配制、標定、滴定（即滴定過程中滴定曲線的繪制、滴定突躍分析、滴定終點的觀察、結果的計算、滴定誤差的分析等）。

儀器分析掌握的主要內容為：以被測物質的物理或物理化學性質為基礎、需要借助特殊儀器的分析方法，不但要學會現代的儀器分析的原理與方法，更要熟練掌握這些儀器的規范的操作方法。

在現在的分析儀器中，配備相適應的儀器分析是一個非常重要的部分。例如，一個企業要想生產出高質量的產品，必須得有分析實驗室，這樣才能保證產品的質量，現在或多或少還有一小部分特別是一些小型企業的企業家認為這些東西無所謂，因為一般的分析儀器價格都比較昂貴。這就是為什么這些年來“食品安全事故，環境問題”等問題屢屢頻出的原因。故無論從一個小小的產品，還是到我們日常生活，吃、穿、住、行，到航空航天、宇宙探索等高端領域，沒有這些分析儀器，科技無法進步，文明就無法前行。

在科技水平先進的一些國家在生物技術與食品分析中已基本采用儀器分析方法代替化學分析方法即手工操作的老方法，氣相色譜儀、氨基酸自動分析儀、高效液相色譜儀、紫外分光光度計等均得到了普遍的應用。

分析化學的研究，是方法和儀器的基礎研究和應用研究并重。如今分析化學的研究工作方向明顯向應用方面傾斜，而分析儀器則向微型化、智能化發展。微型化和智能化是分析儀器發展的主要方向，即“更小、更巧并帶有更好的軟件”。這不僅因為它可以提高效率，節省開支，實現自動化，而且排污少，是一種“綠色”技術。還可以做到便攜式，利于作現場監測以至做成穿戴式、植入式儀器，便于隨時隨地觀測所要的信息。

隨著科學技術的發展，儀器分析為什么不能完全取代化學分析？

一、根據分析原理來分化學分析與儀器分析

化學分析：以物質的化學反應為基礎的分析方法（歷史悠久，是分析化學的基礎，故又稱經典分析方法）。

化學定性分析：根據反應現象、特征鑒定物質的化學組成。

化學定量分析：根據反應中反應物與生成物之間的計量關系測定各組分的相對含量。使用儀器、設備簡單，常量組分分析結果準確度高，但對于微量和痕量（<0.01%）組分分析，靈敏度低、準確度不高。化學定量分析主要采用常量分析方法。

儀器分析：以物質的物理或物理化學性質為基礎的分析方法（光化學、電化學、熱、磁、聲等）。

二、化學分析與儀器分析的相同點

兩者都可以定性或定量的分析方法。化學分析法一般作為常量分析即含量較高的分析方法，準確度較高，一般可達到千分之幾左右；而儀器分析方法一般作為微量、痕量分析即含量相對較低的分析方法，準確度不高，一般要高于百分之五及以上等，一般的常量分析是無法使用的。

三、化學分析與儀器分析的不同點

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分析物含量在常量或半微量中的組分的測定，化學分析的準確度較好，但是精密度不好，即對常量或半微量組分可以準確測出其含量；但是對于微量組分效果較差甚至不能檢出，其誤差范圍較小，通常要求控制在0.1%以內；而儀器分析主要用于微量甚至是痕量組分的分析，儀器分析準確度較差，但精密度很好，可以定性或定量地測出微量組分，但誤差范圍較大，在1%左右或更大。

例如，某一樣品要求檢測的組分在被檢測物中含量是90%，那么檢測的誤差要求在1%左右就比較大了，即檢出89%-91%，而要求誤差0.1%左右就比較合理，即檢出89.9%-90.1%，此時適用化學分析；使用儀器分析顯然誤差很大。而對于測定某一樣品含量在0.1%左右的組分，誤差1%左右就可以，即檢出0.09%-0.11%，而要求誤差在0.1%則就沒有這個必要，即檢出0.099%-0.101%，此時便適用儀器分析。

四、儀器分析方法相對于化學分析方法的特點以及兩者的關系

儀器分析：主要用于進行微量、超微量分析。主要有以下特點：快速、靈敏，所需試樣量少，操作簡便、分析速度較快、但相對誤差較大，準確度就較差，故只能適于微量、痕量組分的分析。但兩者并不是孤立的，還是有密切聯系的。

首先，現代儀器分析方法是建立在經典化學分析方法基礎上發展起來的，一般的儀器分析方法所用的樣品的前處理都要用化學分析的方法，儀器分析方法一般可以理解為相對的化學分析方法，因為用儀器分析方法測定樣品時一般都要用標準溶液來校對的，而標準溶液的配制與標定本身就是化學分析的范疇。

其次，隨著科技的飛速發展，化學分析方法也逐漸實現現代化和自動化，化學分析有自己的應用范圍，所用的儀器價格上比較低廉，而儀器分析方法也需要化學分析方法來校正，儀器分析方法是不可能替代化學分析方法的。

總之，化學分析方法和儀器分析方法是分析化學中的兩大重要分支，兩者各有所長，各有所能，相輔相成，缺一不可。

參考文獻：

尚爽.淺談分析化學中兩大重要分支——化學分析和儀器分析[J].中國科技縱橫，2014（2）.

作者簡介：

方苗利（1966— ），女，本科，高級實驗師，主要從事化學實驗技術與教學，衛生檢驗技術以及相關科研研究。

（責編 金 東）