基于分析化学中的化学分析与仪器分析

王玥，刘京远(金川集团股份有限公司检测中心，甘肃 金昌 737100)

0 引言

对于分析化学来说，最为重要的两方面内容就是“化学分析”以及“仪器分析”，通过两方面的学习能够明确物质组成以及不同类型仪器的相关内容。其中化学分析主要研究的是物质组成结构，可以按照化学反应来明确物质所具有的化学属性，而仪器分析的实际应用时间则相对短暂，但是两者之间存在相应的关联性，需要对其进行进一步分析研究。

1 化学分析和仪器分析的特点概述

1.1 化学分析的特点

化学分析是分析化学中最为关键的内容之一，主要是依据物质化学元素和不同元素属性之间的差异性，通过定性和定量的方式来对物质进行科学的测量。一般情况下，按照操作的差异性可以将化学分析分为滴定分析、重量分析等不同类型。滴定分析主要是建立在溶液体积测量基础上的，以酸碱平衡、配位平衡、氧化还原平衡、沉淀溶解平衡等为依据[1]，利用滴定设备将滴定剂加入到所测物质溶液容器当中，通过对滴定剂滴入量的检测来确定所测物的属性；重量分析主要是建立在质量测量基础上的，利用针对性的化学反应将所测物质组分进行有效分离，从而完成数量的测量。化学分析需要以化学反应为基础条件，然后对化学反应中表现出的物理属性进行重点分析，从而得到较为准确的化学分析结果。化学分析的过程离不开仪器设备的支撑，只有通过适宜的仪器进行辅助才能得到较为准确的化学分析结果。与此同时，工作人员也需要严格遵照相应标准规范进行操作才能保证研究结果的准确性。

1.2 仪器分析的特点

仪器分析需要采用特定设备，通过“化学实验分析”以及“物理实验分析”等不同方式进行。为了确保仪器分析目标的实现，需要在分析时明确物理变化量。为了能够采集到准确的分析数据，分析过程中需要采用不同类型设备和材料，并且利用“光学分析法”、“色谱法”、“电化学分析法”等不同试验方法进行分析[2]。另外，仪器分析速度相对较快，因此在进行大数据采样基础上，如果利用专业的软件技术进行数据采集分析，就能得到较为理想的分析结果。例如在仪器分析时，可以通过远程操作模式来提升效率和结果的准确性。在仪器分析过程中，不同分析阶段也需要采用不同的设备进行。

2 化学分析和仪器分析的异同以及关联性

2.1 两者相同之处

化学分析和仪器分析之间存在一些相同点。两者都可以通过定性或者定量的方式进行分析，一般情况下化学分析通常作为常量进行分析，可以获得比较高的准确度。而仪器分析更多是作为微量进行分析，准确度相对较低，无法采用常量分析的方式。

2.2 两者差异之处

第一，概念方面的差异。仪器分析主要是建立在物质化学以及物理属性基础上来进行的，往往会通过非常专业的仪器设备作为分析工具，从而得到比较准确的分析指标，了解物质的基本组成情况；而化学分析是采取同样的条件得到化学含量以及成分，但是化学分析是建立在物质化学形式基础上的，通过相应的化学反应来完成具体成分的分析。

第二，精准度方面的差异。化学分析和仪器分析在精准度方面存在较大差异，其中化学分析可以将误差率控制在1‰～2‰范围内，所得结果和实际情况具有非常好的匹配度，所以可以将其应用在材料、化学等方面的研究中；而仪器分析的精准度则相对较低(但是在常量检测方面具有较高的精准度)，因此更多应用在普通的物质分析当中。

第三，在操作技能方面的差异。化学分析和仪器分析在操作方面存在较大的差异，因此在操作过程中使用技能方面也存在差异。对于化学分析来说，操作人员需要熟悉了解相应的化学知识，利用定量的方式获取各种类型化学物质。而仪器分析主要运用在物质光、热的分析方面[3]，并以此为基础对于物质化学性质以及含量实施分析。分析时要采取专业性仪器设备，因此操作人员不但要了解掌握电化学、热化学等方面的知识，同时也要了解相应设备的操控才能保证仪器分析的准确性。

第四，操作人员素质技能方面的差异。由于化学分析和仪器分析在基本原理以及具体方面存在较大区别，因此对操作人员也有着素质技能方面的差异性要求，因此就需要对操作人员进行针对性的技能训练。对于仪器分析来说更多是要明确光、电、热等属性，之后更加具有针对性地对物质化学成分、含量等进行分析，操作人员需要充分了解并掌握不同类型设备的操作方式以及适用范围，从而保证检测结果的准确性。总的来说，化学分析和仪器分析差异性集中体现在物质性质、组分含量、测量参数等等方面。

2.3 两者的关联性

第一，就化学分析和仪器分析来说，仪器分析是化学分析的支撑和依托，两者之间具有同样的性质，而他们的区别在于实际操作过程中的不同的侧重点。仪器分析的实施需要建立在化学分析基础之上。仪器分析的方法并非绝对的，可以进行不同形式的选择，所以在实际应用过程中要合理应用标准容器进行测量，而此种方式的应用采取的就是化学分析。

第二，要在化学分析中逐渐渗透仪器分析。近些年分析化学得到了飞速发展，在此过程中要逐渐将仪器分析融入其中，从而提升分析化学的自动化、仪器化的水平，推动分析化学的进一步发展。化学分析需要非常精密的设备才能得到比较准确的结果，虽然这些设备的价格较高，但是可以得到较好的结果，也能提高分析效率。各种微量物质的检测适宜采用化学分析，但是如果想要进一步提升其准确性就还是要通过仪器分析对其实施校正，这也体现出了两者的关联性。正是由于化学分析和仪器分析之间的紧密关系，实际应用中我们务必要采用合适的仪器设备，同时配备相应的配套设备和建立完善的实验室环境，只有各方面条件得到充分保障才能获得精确的结果。

3 化学分析与仪器分析的发展趋势

3.1 化学分析的发展趋势

从目前来看，想要得到理化测量材料结构以及化学成分等信息，最重要的途径之一就是采用化学分析的方式。化学分析属于信息科学类型之一，其有效应用能够进一步提升化学研究、制造、开发时的信息获取能力，能够进一步扩展信息的获取范围。化学分析的范围逐渐扩大，目前其广泛地应用于空间结构、状态、形状以及能量状态等方面的分析测量中，同时也可以用于物质组分组成以及时间分布、动静态分析等方面。目前，化学分析已经突破了传统单物质结构的分析，在实际运用过程中，我们将其广泛运用到实验室的采样、现场数据的分析，微生物元素的分析以及分子检测等多场景中。之后我们还可以将其运用到纳米空间的单细胞组织结构的分析等领域之上。甚至实现对宇宙万物的成分及其对应的结构的分析。分析通常需要借助更加广泛的信息数据来展开，这样才能将分析更好地运用到工作领域，提升工作效率。此外，研发工作者还可以从多个方面对其数据背后的原理及特点展开分析，拓展其研究的范围。

3.2 仪器分析的发展趋势

近些年技术水平飞速提升，仪器分析的发展也发生了翻天覆地的变化，向着智能化、网络化、自动化、信息化的方向迈进。现代仪器分析技术可以利用软件所具有的功能进行虚拟实验室操作，建立虚拟分析场景，这对仪器分析的发展具有较大的推动作用。在仪器分析中，很多新型材料、新技术也得到了推广应用，例如纳米技术、生物仿真技术、微制造技术、激光技术等都应用到了分析仪器当中，这些新技术的应用大大提升了仪器设备的灵敏度以及先进性，能够进一步提升分析仪器的运行速度和效果。

在对信息的数据进行分析的过程中，仪器本身应对生物、化学以及其他领域的能力展开分析，并在此过程中推动其能力的升级。同时，应进一步地将化学分析运用到互动、基因组、蛋白质等多个学科之上。在对其仪器进行分析的过程中还应注意其本身在生命科学以及生物药学等方面的重要应用。在对其细胞以及分析的探索过程中，应对其物质的心理变化以及药物变化进行分析。

其中对色谱以及质谱进行分析，实现光谱与计算机之间的有效融合。借助现代仪器分析的优势实现生物分子内部结构的有效化处理，并将其运用到其他多个角度之上。在资源环境、远程在线分析以及控制器的分析领域逐渐提升的大背景下，人们已经开始能将其运用到其他更多的领域之上。各种无损检测技术以及其他的技术的出现进一步拓展了人们对仪器的使用范围。

4 结语

总的来说，随着人们对于化学分析和仪器分析重视程度的不断提升，如何进一步增强化学分析和仪器分析的质量效果以及准确性就成为了最为关键的内容。文章对化学分析和仪器分析的特点进行了初步研究，同时对两者间的共同点、差异性及关联性进行了必要的阐述，并在此基础上分析了化学分析与仪器分析的发展趋势。通过文章的介绍使相关专业人士能够对化学分析和仪器分析有所了解，对于进一步推动分析化学的发展具有参考作用。