浅谈分析化学中两大重要分支——化学分析和仪器分析

尚爽 谢睿

(1.石药集团欧意药业有限公司,河北石家庄 050000;2.河北爱尔海泰制药有限公司,河北石家庄 050035)

浅谈分析化学中两大重要分支
——化学分析和仪器分析

尚爽1谢睿2

(1.石药集团欧意药业有限公司,河北石家庄 050000;2.河北爱尔海泰制药有限公司,河北石家庄 050035)

化学分析和仪器分析在分析化学中起着至关重要的作用,文中着重从化学分析和仪器分析的相同点、不同点、以及两者之间的关系,进行分析和阐述,使我们更加明了,更深刻的掌握和理解了两大分析的使用方法和研究领域。更加确定仪器分析是不能替代化学分析的。

分析化学 化学分析 仪器分析

分析化学是研究物质化学组成的表征和测量的科学，主要任务是判定物质的化学成分，结构以及测定有关成分的含量。包括化学分析和仪器分析。

化学分析是指利用物质的化学反应和物质的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。测定时要使用玻璃器皿、化学试剂、天平。

仪器分析是基于与物质的物理或物理化学性质而建立起来的分析方法。这类方法常常是测量热、声、光、电、磁等物理量而得到分析结果，而测量这些物理量，一般要使用比较特殊或复杂的仪器设备，故称为“仪器分析”。仪器分析不仅用于物质的定量和定性分析，还可用于状态分析、价态、结构，微区和薄层分析，微量及超痕量分析等，是分析化学发展的方向。

随着科学技术的发展，分析化学在方法和技术方面都有了很大的改进，尤其是新的仪器分析种类连续出现，而且应用逐步增多，所以是仪器分析在分析化学中所占的比重渐渐增加，且成为研究化学者所必需掌握的基础知识和基本技能。

发展中的仪器分析，二十世纪四五十年代兴起的材料学科，六七十年代发展起来的环境学科都促进了分析化学学科的发展，八十年代后，生命科学的发展也促进分析化学一次巨大的发展。仪器分析是分析化学的重要组成部分，也随着不断创新，不断完善自己，为科技提供更专一，更快速，更灵敏，更精确，更简便的分析和研究方法。

在信息科技时代，仪器分析更有了新的发展。信息科学是通过采集信息和处理信息来完成的，电脑与分析仪器的配合，体现了分析仪器的智能化，增加了数据处理的速度。它使许多以前没能实现的愿望，如实验室自动化，图谱快速检索，繁杂的数学统计得于轻松的实现，采集和变换信息主要依靠各类传感器，这又促进了仪器分析中传感器的进步，出来了光导纤维化学传感器和各种生物传感器。

为适应现代高科技研究和产业的快速发展，仪器分析作为信息时代获取、处理、传输信息链的源头技术，其发展是必然的，而不是偶然的，如果没有新的分析方法，分析技术及配套的全新的分析仪器，就不能更全面，更安全，更高，更灵敏的获取生产、研究、社会、环境等领域中全方位分析检测信息，所谓的信息时代也无法谈起。这是我们在跨世纪将面临的首要问题，也是仪器分析新元器件，新技术，新产品的不断涌现，高科技含量越来越大的原因。换一种说法，就是为了适应世界科技与产业，人类社会发展巨大形势要求而形成的，是仪器分析技术适应大环境，大趋势，大发展的结果。

显而易见，科学技术发展了，仪器分析会更多，更先进，但最终仪器分析会不会取代化学分析呢，它们之间究竟又有哪些联系和区别呢？

1 化学分析和仪器分析二者之间的相同点

(1)都可作为定性定量的分析方法，化学分析一般可用高含量和常量组分分析，准确度较强，误差小于千分之几，大部分仪器分析相对误差很大，一般为5%，无法使用于高含量和常量组分分析。(2)化学分析和仪器分析两者之间的分析原理一致。

2 化学分析和仪器分析二者之间的不同点是

2.1 化学分析和仪器分析的适用范围不同

化学分析主要适用于被测物含量在半微量或常量的成分，而仪器分析主要用于微量甚至是痕量成分的分析，化学分析的准确度较好，但精密度较差，即是对常量或半微量成分可以准确测出含量，但对于微量成分效果不好甚至不能够检验出，其误差范围很小，要求控制在+-0.1%范围，仪器分析准确度不好，但精密度非常好，可以定性或定量地测出微量成分，但误差范围很大，+-1%或更大。

例如，要检测水中的某种有机污染物比如DDT，而这种物质在水中含量极少，饮水中的含量上限又较低，化学分析精密度低而且没有适合的方法，而此时用仪器分析就比较方便且结果可以达到要求。

2.2 化学分析和仪器分析学习掌握的目标不同

化学分析掌握的主要内容为：四大滴定分析法、重量分析法、数据处理和误差分析法。研究化学分析要掌握其原理和测定方法，建立起严格的量的概念，能够运用化学平衡的原理，处理和解决各种滴定分析的基本问题，包括滴定误差、滴定曲线、滴定突跃和滴定终点的分析，学会重量分析法分析化学中的数据处理和误差处理。

仪器分析涉及的研究方法是根据物质的热、电、声、磁、光等物理和化学特性对物质的成分、结构、信息进行表征和测量，学会仪器分析运用的现代分析技术，紧紧掌握各类仪器分析方法的原理和知识，对各种仪器分析方法的应用对象及分析过程要有初步的认识和了解。可以根据样品性质，分析对象选择最为合适的分析仪器及分析方法。

3 在这两大重要分支中,相对于化学分析仪器分析有以下特点

(1)灵敏度高，检出限量可降低。(2)选择性好。很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件，使共存的组分测定时，相互间不产生干扰。(3)操作简便，分析速度快，容易实现自动化。仪器分析的特点(与化学分析比较) (4)相对误差较大。化学分析一般可用于常量和高含量成分分析，准确度较高，误差小于千分之几。多数仪器分析相对误差较大，一般为5%，不适用于常量和高含量成分分析。(5)仪器分析需要价格比较昂贵的专用仪器。

4 仪器分析与化学分析的关系

二者之间并不是孤立的，区别也不是绝对的严格的。

(1)仪器分析方法是在化学分析的基础上发展起来的，许多仪器分析方法中的式样处理涉及到化学分析方法，同时仪器分析方法大多都是相对的分析方法，要用标准溶液来校对，而标准溶液大多需要用化学分析方法来标定等。(2)随着科学技术的发展，化学分析方法也逐步实现仪器化和自动化以及使用复杂的仪器设备。与一般化学分析相比仪器复杂昂贵，技术要求高，但操作迅速，灵敏度和准确度较高，适用于试样众多或微量痕量物质的分析，仪器分析需要化学分析的校正，再造价方面化学分析有他的优势，仪器分析是代替不了化学分析的，而化学分析有它自己的应用领域，不太可能被取代，总之，化学方法和仪器方法是相辅相成的，在使用时应根据具体情况，取长补短，互相配合，化学分析和仪器分析是分析化学中的两大重要分支，两者缺一不可，互为补充。

[1]《分析化学》高等教育出版社.

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