竇雨澤 張偉濤
摘要:分析化學這門學科在化學知識學術發(fā)展過程中具有十分顯著的作用。人們通過化學分析,得到大自然界中物質的內部結構以及組成部分,其主要是通過化學反應來分析相應的物質。隨著現(xiàn)代知識體系的不斷更新,分析化學中包含的化學分析以及對應的儀器分析技術持續(xù)創(chuàng)新,這種全新特點主要體現(xiàn)在化學分析技術與相關儀器的相互匹配方面。
關鍵詞:分析化學;化學分析;儀器分析
引言:
分析化學是研究物質組成以及結構的一門學科,包括化學分析和儀器分析,有著各自的優(yōu)缺點,但是在時間的推移下,化學分析、儀器分析也在不斷地發(fā)展。
一、分析化學中的化學分析與儀器分析
分析化學主要是探究自然界存在物質的成分以及組成,目的在于使人類更好地去了解大自然。分析化學包括:化學分析、儀器分析。分析化學中的儀器分析以及對應化學分析,都是對自然界中的物質進行結構上、組織上的分析手段。物質的各種不同的化學反應都是作為化學分析的基礎,對于化學分析,其測定物質時需要一種裝置,比如:測量玻璃器皿、各種化學試劑等。然而,物理、化學性質都是作為儀器分析探究自然界物質組成成分的基礎,儀器分析可以測得物質的物理量、物理性質、物理狀態(tài)。
二、化學分析和儀器分析的異同
2.1共同點
在分析化學中,這兩種分析都可以對待測物質進行定量或定性的分析。化學分析雖然是高精度的分析方法,但是準確度卻達不到。相反,對于儀器分析,其通常作為微量和痕量的分析方法,它的精度卻不及化學分析的精度,反而準確度卻是高于化學分析,一般的常量分析都不會用到儀器分析。
2.2不同點
兩種分析方法也存在不同點,其中化學分析是用來測定物質的微量或者半微量的組成成分,雖然測定的準確率很高,但是測量的精確率低,同時,化學分析不能完全確定微量的組成成分。相對化學分析,儀器分析主要是針對微量組分的分析,分析的準確度存在一定的偏差,但有很好的精確度。該方法能對微量元素進行定性或定量檢測,卻存在誤差很大這一缺點。
三、儀器分析
3.1儀器分析的優(yōu)點
儀器分析的主要特點是:分析速度快、批量分析、連續(xù)自動、高效性等特點。該分析方法靈敏度高,且適合于對微量的成分進行測定,靈敏度在原來的基礎上也提升了不少,可用于微量和痕量的分析。同時儀器分析能夠實現(xiàn)線上分析和遙控監(jiān)測,其中線上分析由于它獨特的技術操作和明顯的經(jīng)濟利益效果而得到了人們密切的關注。由于各個方面的需求不同,現(xiàn)已通過科學技術研發(fā)出不同類型、不同方向的在線分析儀器。如中子水分計就是一種在線分析儀器,在不破壞材料的物質結構和正常運轉的前提下,還是能夠進行準確的測量,其還運用在鋼鐵、水泥以及造紙方面等工作流程中[1]。同時,儀器分析除了定性、定量分析外,還能進行結構、物相、微區(qū)、價態(tài)等分析,用途非常的廣泛。在使用儀器分析時,最主要的是不對所分析的物質造成結構上的損壞,仍能達到可觀的精確度,適合復雜結構的物質。
3.2儀器分析的缺點
儀器分析是需要儀器的,由于儀器比較復雜,購買它的費用和維護它的費用都是比較昂貴的,而且這種儀器對放置的環(huán)境也有一定的要求。儀器分析是一種相對的分析方法,需要選定一種標準參照物,而正是由于標準參照物的選取局限了儀器分析的廣泛使用。儀器分析存在的最大問題就是,相對誤差比較大,一般處于百分之幾到百分之十幾之間,所以不適合常量以及高含量物質成分的分析。
四、化學分析
4.1化學分析的優(yōu)點
化學分析的準確度較好,主要適用于常量以及半微量物質成分的分析?;瘜W分析作為儀器分析的基本條件,儀器分析之前對待測物質的各種處理,都會運用到化學分析,即利用一些化學反應處理待測物質。隨著知識體系的不斷更新,越來越智能化的技術手段也在化學分析中得以體現(xiàn),雖然化學分析的普適度并不寬泛,但是測量結果的準確度高。由于在進行物質測定時,有些物質會發(fā)生化學反應,從而引起測量結果的誤差,這時可以使用化學劑將相關的反應排除掉,讓實驗結果更為準確?;瘜W分析是以物質之間的反應為基本條件,具有操作簡易、準確度高等優(yōu)點?;瘜W分析主要是通過做化學實驗,取樣過程是深入樣品的著重點,具有非常強的代表性,特別適用不規(guī)則的樣品和已經(jīng)進行表面修理的樣品,同時化學分析購買的的成本相對于儀器分析較低,且維護也低[2]。
4.2化學分析的缺點
化學分析的精確度并不高,對于微量的測量,誤差大,甚至不能檢測出微量的存在,所以應用范圍較局限?;瘜W分析的流程相對于儀器分析較復雜,且工作量較多,同時對于樣品的檢測過程易被破壞,不適合爐前快速分析?;瘜W分析的具體操作過程比儀器分析復雜,同時樣品檢測會因為取樣過程導致樣品損壞而引起的測量誤差,使得測量結果不準確。
五、化學分析與儀器分析的發(fā)展趨勢
5.1化學分析發(fā)展
化學分析的內容十分廣泛,不僅包括對人體內各種元素和化學物質的研究,而且包括人體的空間結構、空間形態(tài)、狀態(tài)和條件以及能量的分析和測量狀態(tài)。通過科學分析,收集整理數(shù)據(jù)和相關信息,解決實際問題。
5.2儀器分析發(fā)展
在越來越智能化的未來,儀器分析應強化在軟件方面的技術,無論是通過虛擬的技術還是真實的技術,都應該切實地提高儀器分析的準確率。儀器分析廣泛運用于納米技術、激光技術、生物技術以及微配置技術。
六、結束語
總的來說,儀器分析、化學分析都是分析化學中的重要分支。無論是化學分析還是儀器分析都是必不可少的,要在適當?shù)臈l件下選擇適合的分析方法,以達到高精度、高標準的測量結果。儀器分析測定樣品時,一般會選擇一種參照標準溶液來定標,而這種標準溶液的選擇就是依靠化學分析來完成的,所以兩種分析都不能揚棄。在這個分析化學中,化學分析和儀器分析是同時存在的,少了其中一個都不能叫做分析化學,必須明白化學分析和儀器分析是相輔相成的,兩者缺一不可,只有發(fā)揮它們的各有所長,才能使得每一次的測量結果達到最精確、最滿意的標準。
參考文獻:
[1]李陽.試論分析化學中的化學分析與儀器分析[J].化工管理, 2015(22):207.
[2]靳鳳龍.分析化學中的化學分析與儀器分析探究[J].商品與質量, 2019, 000(005):82.