田野

【摘 要】化學計量學是化學科目中一門新興的課程分支，主要由數(shù)學、統(tǒng)計學、化學以及計算機技術(shù)構(gòu)成，是一門綜合性較強的科目，是科學技術(shù)發(fā)展和進步的產(chǎn)物。化學計量學在化學分析中具有重要的作用，主要表現(xiàn)在化學定量構(gòu)效關(guān)系、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、波譜化學、模式識別法以及多元校正分析法等的應用。本文就化學計量及其在化學分析中的重要作用進行了以下的闡述。

【關(guān)鍵詞】化學計量；化學分析；標準物質(zhì)；技術(shù)保障；溯源性

化學計量作為一個新生事物，人們對它的認識缺乏了解，加上傳統(tǒng)的舊觀念，很容易把化學計量當做化學分析，對兩者模糊不分。因此必須要對化學計量與化學分析加以區(qū)分，首先要從化學計量入手。充分認清和理解化學計量，才會認識到其在化學分析中的作用，才能更好的服務于化學分析?；瘜W計量對商務、貿(mào)易甚至全球經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生了越來越大的影響，作用越來越突出，本文簡要介紹了化學計量和它在化學分析中的重要作用。

1.化學計量的基本概念

化學主要是指研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和變化規(guī)律的自然科學，在整個研究和應用過程中，會有許多的測量活動，所有測量活動都在計量學的研究范疇之內(nèi)。對化學測量的測量方法、測量精確度和測量值溯源性的研究就是化學計量。所謂的溯源性就是指利用連續(xù)的比較鏈，把計量結(jié)果跟有關(guān)的計量基準聯(lián)系起來的特性?；瘜W計量通常研究標準器具、測量技術(shù)和標準物質(zhì)，還可以在國際范圍內(nèi)統(tǒng)一物理化學特性的量值，并且對量值進行傳遞?；瘜W計量中的量值傳遞，就是把計量單位量值按照國家基準逐級的傳送到工作用的計量器具中，保證測量獲得的數(shù)值具有準確性和一致性。量值傳遞作為保證計量結(jié)果可靠準確性的基礎，是計量器具量值統(tǒng)一的重要手段。沒有量值的傳遞，也就不可能使用量值，更不用說統(tǒng)一量值的問題了。

化學計量還可以解釋為在化學和化學相關(guān)領域?qū)崿F(xiàn)準確可靠的量值和單位統(tǒng)一的活動?；瘜W計量作為計量學的一個分支，是對化學進行測量的學科，也是對化學測量的理論與實踐綜合研究的學科。

2.化學計量在化學分析中的作用

2.1兩者的關(guān)系

化學計量產(chǎn)生于定量分析，所以化學計量更加廣泛的運用在化學分析的范圍領域內(nèi)?；瘜W計量和化學分析既相互聯(lián)系又有很大區(qū)別，兩者不是一回事，在準確量值的實驗中它們是一致的，但從量值傳遞角度看他們又有著質(zhì)的區(qū)別?；瘜W計量作為實驗過程，能夠保證量值的統(tǒng)一性和準確性，主要目的就是化學分析質(zhì)量的提高，量值傳遞系統(tǒng)具有科學性和法制性，保證了化學計量的獨立性。

2.2量值的傳遞

化學計量中的量值傳遞是利用標準物質(zhì)作為媒介進行傳遞的。在化學分析過程中，由于該過程比較復雜，溯源鏈很容易被打斷，所以實現(xiàn)溯源是很困難的。有這樣一個典型的化學分析過程：稱樣、樣品的處理和最后的測定，處理樣品一般使用化學法處理，例如蒸發(fā)、萃取分離、溶解、離子交換等，要想建立溯源性就要了解經(jīng)過處理后的樣品和原始樣品溶液之間的關(guān)系。弄清關(guān)系后就是最后的測定了，測定主要的方法包括重量法、庫倫發(fā)、滴定法，還可以采用相對比較法進行測定，這時要考慮以下兩個問題：標準曲線建立時可能會引起誤差，校準曲線可能會使用不當。由此在樣品處理和最后測定的階段，溯源鏈很容易被打斷，要想解決這個問題必須要借助化學成分的標準物質(zhì)。

標準物質(zhì)首先必須要具有明確的化學成分，這些成分是通過可靠準確地方法進行測定了的，標準物質(zhì)的化合物或者元素量值都具有很好的溯源性，標準物質(zhì)在化學分析中作為校準物或者基準物來使用。標準物質(zhì)具有以下幾個特征：特性良好，而且特性都是穩(wěn)定均勻的；良好的特性是通過檢定了的，準確度具有明確的范圍；標準物質(zhì)主要是用來校準計量儀器、檢定、確定材料特性值和評價測量方法的。

對未知的樣品進行化學分析時，不管采用哪種分析法，都要選擇形態(tài)和化學組成與樣品非常相似的標準物質(zhì)進行化學分析，如果分析結(jié)果在標準值的誤差范圍內(nèi)時，則可以說明樣品的處理和最后的測定沒有造成明顯的損失和污染，可以得出對樣品的分析結(jié)果是可信的，分析結(jié)果的溯源鏈因而能夠得以建立，標準物質(zhì)在整個過程中起到了傳遞標準的重要作用。

標準方法和標準物質(zhì)傳遞量值的過程包括了六個環(huán)節(jié)：基本單位，公認的定義計量法，標準方法、現(xiàn)場方法、研究和評價標準方法、研究和評價現(xiàn)場方法。在測量系統(tǒng)中基本單位這一環(huán)節(jié)是有最高準確度的，決定了溯源測量的準確度；公認的定義計量法指在正確的理論條件下，量值可以直接進行計算，可以消除系統(tǒng)的誤差；標準方法是在準確度已知條件下，對準確度進行證明的方法；現(xiàn)場方法主要指各種計量方法。

2.3建立基準試劑的純度基準

作為量值傳遞的基礎，計量基準可以是物質(zhì)模型還可以是根據(jù)理論定義制造的基準裝置，這種裝置能夠?qū)崿F(xiàn)這種計量單位?；瘜W計量近年來已經(jīng)建立了基準，基準試劑的基準就是其中的一種?；鶞试噭┲饕侵高@樣一種化學試劑：主體化學成分具有很高的含量，通常在化學分析中作為原始標準，還可以稱為容量基準。

利用基準試劑純度檢定系統(tǒng)圖可以很好地描述純度基準的確定。絕對測量法一般采用精密庫倫法，理論基礎是法拉第的電解定律，通過一系列的測量，可以求解出基準試劑的純度，再把此標準物質(zhì)作為媒介，把準確量值傳送到現(xiàn)場。建立基準試劑的純度基準，可以統(tǒng)一化學分析中的量值，還可以對量值可溯源性起到保障。計量檢定在化學計量中具有重要性和必要性，可以通過計量基準器具來標定計量的標準器具，然后通過標準器具來標定工作器具，從而校準了化學分析儀器，量值的統(tǒng)一性得到了保證，化學分析質(zhì)量也得到了提高。

3.化學計量的未來

化學計量在計量學中是個起步比較晚的分支學科，它的應用讓計量超越了之前純物理量的范圍范疇，通過標準物質(zhì)的推廣使用，使得計量的檢定系統(tǒng)超越了先前的逐線傳遞模式。隨著貿(mào)易、科技和生產(chǎn)的不斷發(fā)展，標準物質(zhì)在經(jīng)濟發(fā)展中的應用日益廣泛，化學計量的技術(shù)水平不斷提高，其在化學分析中的作用越來越受到關(guān)注，得到了廣泛的重視。

4.結(jié)語

化學計量能夠為國民經(jīng)濟的發(fā)展、社會進步和科技創(chuàng)新提供基本的技術(shù)保障，隨著我國現(xiàn)代化進程的不斷加快，化學計量的作用越來越重要，在現(xiàn)代生產(chǎn)、社會生活和科技研究各方面都發(fā)揮著舉足輕重的作用，化學計量的結(jié)果直接影響到技術(shù)、經(jīng)濟、法規(guī)和政治等決策內(nèi)容的準確性?；瘜W計量在化學分析中的重要作用主要體現(xiàn)在其對各種測量結(jié)果的準確性的保證方面。保證化學計量的準確性，不僅是計量學科的重要研究內(nèi)容，在化學分析方面也有著重要的作用意義，更是推動社會發(fā)展、促進經(jīng)濟快速發(fā)展的需要。 [科]

【參考文獻】

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