化学分析中的化学分析与仪器分析

化学分析中的化学分析与仪器分析

李子权

广东金晟新能源股份有限公司526116

摘要：在分析化学的研究过程中，化学分析和仪器化学是两种最常用的应用技术，它们能否在使用过程中有效地发挥准确、合理、科学的作用，对分析化学有着重要的影响。

关键词：分析化学；化学分析；仪器分析；

引言

近年来，随着时代的发展，化学分析和仪器化学应用的技术水平逐渐提高，这就要求人们对化学分析和仪表化学进行全面的分析，确定两者之间的关系，避免研究混乱的现象。化学分析主要研究物质的组成和结构，并根据化学反应确定物质的化学性质，仪器化学是一种使用时间很短的技术。本文对分析化学中的化学分析和仪器化学进行了研究，并提出了它们之间的关系和发展趋势。

1.化学分析与仪器分析的相关概述

1.1化学分析

化学分析，也称为“经典分析”，是化学检测的核心技术，根据物质在酸碱、配位、氧化还原、沉淀和溶解等方面的平衡，制备滴定剂，然后用滴定装置将滴定剂滴入待测物质的溶液中，测量滴下的滴定剂的量以完成对物质的测量；重量分析法是一种基于物质化学性质的分析方法，它基于质量测量，与基于溶液体积测量的滴定分析有很大不同，测试人员可以通过对化学反应做出合理选择，将待测成分与待测物质中的其他成分分离，然后完成待测物质量的测量。

总之，化学检测中的化学分析是一项复杂的操作，对检测人员的专业能力要求很高，因此，在操作过程中，检测人员应尽最大努力确保自身操作行为的规范性，避免操作失误的发生，给化学检测的准确性带来不利影响。

1.2仪器分析

仪器化学也是化学检测的核心技术，主要依靠物质的物理化学性质，在进行仪器化学时，测试人员需要使用专业设备完成物质的定性和定量分析，在仪器化学进行材料分析的过程中，通常需要将样品充分溶解，然后使用专业设备对材料的化学成分进行分析，该方法已广泛应用于现代化学分析方法中，涉及物理、化学、光学等多个学科，可以对化学材料的相关性质进行定量或定性分析，具有准确、高效、快速等优点，化学分析方法比传统的分析方法更具体、更详细，不仅专注于分析分子和原子结构，而且能够检测和分析质子，经过对分析方法的提炼，这项技术逐渐被更广泛地应用于化学材料的生产中，分析方法和设备更加精细化和有针对性，如电化学、光化学、物理化学，以及相应的拉曼光谱、质谱、色谱、激光衍射粒度分析、ICP、原子吸收光谱等，经过长期应用，它被更精细地分类，如化学、生物学基因医学等领域。

通常，根据测试人员使用的分析方法，该过程中选择的仪器可分为电化学分析、光学分析、色谱分析等多个方面，不同的仪器化学方法有不同的应用范围和应用优势，测试人员可以根据待测物质的实际情况进行选择，例如，在仪器化学方法中，最常用的分析方法是色谱法，根据应用的不同，色谱仪也可分为以下三种：（1）气相色谱仪，是一种分析气相色谱的工具，可以灵敏、高效、快速地得到分析结果，广泛应用于化工、制药、食品等行业，不同的有机化合物在气相色谱法中可以快速分离，因此它们通常用于有机硫、有机氯、菊酯类等物质的检测和分析；（2）液相色谱仪，是分析液相色谱的工具，它在分离液体有机物方面具有良好的应用效果，常用于防腐剂、甜味剂、食品香精等各种食品添加剂的检测和分析；（3）离子色谱仪，主要用于分析阴阳离子色谱，可以同时、快速、简单地检测多组离子，它通常用于食品和药物的检测和分析。

总体而言，仪器化学在化学检测中具有分析速度快、采样量小、操作方便、灵活性强等优点，同时，它对被测物质的损伤较小，甚至可以实现无损分析，目前，仪器化学在我国的化学检测中得到了广泛的应用，在信息技术、仪器制造技术和光电子技术快速发展的背景下，发展前景尤为可观，相关技术的研究人员应进一步加大在该领域的研发力度，以促进我国化学检测的进一步发展。

2.化学检测中化学分析与仪器分析的关系

2.1化学分析与仪器分析的相同性

分析化学中的两种分析方法都可以用于物质的定性和定量分析，化学分析具有准确性，通常用于高含量或高常数的鉴定和组合分析，例如，化学分析的误差值可以控制在千分之几以内，一般化学分析仪器的误差值将超过5%，没有办法分析高含量或高常数的物质；另一个共同点是化学分析和仪器化学在原理上是一致的。

2.2化学分析与仪器分析的差异性

2.2.1概念差异

两者的概念不同，首先，化学分析是基于物质之间的化学反应进行的分析和研究，使用的设备基本上是化学实验中经常使用的天平、烧杯、容量瓶、酒精燃烧器等，在分析过程中，物质的定性分析和定量分析是分开的，然而，仪器化学是一种基于物质物理和化学性质的分析研究，在分析过程中，使用的设备更专业，如光学仪器、声学仪器、电气仪器等，在分析过程中将物质的定性分析和定量分析分开。

2.2.2使用范围差异

两者的使用范围不同，例如，在化学分析的分析中，结果的准确度被控制在1%-2%，但仪器化学的准确度控制在1%-5%，并且化学分析的准确度高于仪器化学，例如，化学分析的对象大多是半微观和恒定的成分，这些成分被广泛用于新材料的开发和研究、科学分析或化学研究，然而，仪器化学的研究对象是多维半微组分、微组分或超微组分，广泛应用于环境分析、食品安全监测、无机结构研究、矿物成分研究等领域。

2.2.3技术要求差异

两者在使用过程中的技术要求也有所不同，例如，在进行化学分析的过程中，要求特定人员具有足够的专业化学知识基础，如物质之间的化学反应和溶液之间的平衡原理，并能够熟练使用各种化学试剂，化学分析过程采用标准化操作和准确的流程，然而，在开展仪器化学的过程中，需要更多的工作人员了解物质的声、光、电、磁等特殊性质，并能够使用专业仪器进行有效的操作分析，熟练使用各种专业设备，进行准确有效的测量过程。

2.3关联性分析

2.3.1化学分析可以提升仪器分析的准确性

根据化学分析和仪器化学的概念，在仪器化学过程中，化学分析的数据可以用来支持和更好地发展，操作人员利用化学分析过程中发布的具体数据对样品进行测量和处理，从而更好地提高被测样品在仪器测量过程中的有效利用率，使仪器化学的过程和结果更加准确高效。

2.3.2仪器分析可以降低化学分析的操作难度

仪器化学的使用可以降低化学分析的难度，提高化学分析的质量和效率，通常，在使用化学分析技术的过程中，需要对测量的样品进行处理，在样品处理过程中，使用仪器化学专业设备可以加强样品处理的质量和效率，从而进一步降低化学分析的复杂性，但进一步提高质量和效率。

2.3.3分析结果互相校准

无论使用化学分析还是仪器化学，两种分析的结果和目的都是一致的，因此它们可以在测量数据中达到相互校准的效果，例如，在使用仪器化学的过程中，它相对简单、快速、高效，但准确性有限，此时，利用化学分析对仪器化学结果的数据进行验证，可以更好地提高仪器化学的准确性，同时发挥两者的优势，确保较高的分析效果和更准确的数据。

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

在首次进行化学分析时，应用最新的分析技术，不仅可以提高分析数据的准确性，还可以确保仪器化学的准确性符合分析要求，例如，在分析单个原子和分子时，可以使用激光仪器化学技术来获得原子和分子的准确分析结果，与显色剂、增效剂等相结合，可以大大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

微观环境和微型化分析主要分为两种分析模式，即宏观分析模式和微观分析模式，在微环境和小型化分析的发展过程中，可以通过分析数据来获得物质最基本的性质，由于现阶段的微观分析技术和微观技术被广泛应用于微观世界的分析，因此在仪器化学技术的应用中检测单层原子或分子是可能的，例如，电子能谱分析技术可以将微观技术和化学技术相结合，获得准确的单层分子数据。

3.3状态、形态分析与表征

由于同一化学元素在化学分析中往往呈现不同的化学价态，同一元素在不同物质中的分子结构也不同，不同元素在组成过程中的不同结构可能导致结构不稳定，在分析化学元素的状态、形态和表征过程中，这一阶段主要使用的仪器化学技术可以吸收光谱和电子能谱，从而分析同一元素在不同化学物质中的结构。

3.4非破坏性遥测与检测

我国化学分析技术体系中广泛应用的技术是无损遥测和检测，在应用过程中，它可以对化学物质的生产过程进行实时监控，并结合激光雷达和激光散射等技术，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提供数据支持。

3.5增强分析方法的选择性与解决复杂体系的分离问题

随着新化合物的发现，它们的内部结构可能会变得极其复杂，在分析它们时，要选择更准确的分析技术来提高复杂系统的效率，在实际应用中，由毛细管电泳、超临界流体色谱、气相色谱和液相色谱组成的色谱分析技术可以有效地提高分析的准确性。

3.6生物活性物质与生物大分子的测定与表征

生物大分子的结构分析是化学分析的重要任务之一，在生物技术分析领域发挥着至关重要的作用，在目前的生物工程和科学研究阶段，需要生物活性物质和生物大分子的测定数据来支持，通过分析数据可以获得仿生结果，从而促进仿生的发展。在化学分析仪器和分析技术的过程中，生物大分子的结构分析主要包括免疫分析、化学发光、磷光、荧光、核磁共振、质谱和色谱，使用的分析仪器主要包括化学修饰电极、生物传感器和化学传感器，化学分析仪器和技术的使用可以使人们在细胞水平上进行研究，发现化学物质的本质。

结束语

综上所述，作为分析化学中的一种常见技术，化学分析和仪器化学技术的应用有其自身的优势，应用于不同的领域，但也有一定的局限性，必须认真分析这两种技术之间的异同和相关性，对其进行有效的改进和整合，以更好地促进这两项技术的发展并把握其未来的发展趋势，促进分析化学的进一步发展。

参考文献

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