仪器分析和化学分析的差异性研究陈曦

仪器分析和化学分析的差异性研究陈曦

陈曦

内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰市025350

摘要：化学分析是分析化学中较为原始的办法，起源比较早，历史较为悠久，主要是依靠化学反应观察分析物质的化学性质，随着科学技术的发展，更多先进的分析仪器被研发出来，所以现代多用仪器分析对物质的化学性质进行分析，分析效率高、速度快，且使用较为便捷，但至今为止，仪器分析始终未能完全替代化学分析，其原因就在于二者之间的差异。在下文当中，笔者将对仪器分析和化学分析的差异进行分析，以便更加高效的利用这两种分析办法服务于我们的生活。

关键词：仪器分析；化学分析；差异性

引言

分析化学作为化学专业的基础学科，它的综合性、应用性和可操作性较强，内容所涉及的面较广，主要研究物质的组成、结构、形态、化学成分、含量等信息。仪器分析和化学分析是分析化学的两个重要组成部分，两者对分析化学的发展和创新起着极为关键的作用。观察和研究仪器分析和化学分析的差异和联系有助于加深对两者的理解以及对分析化学的整体把握。

1化学分析与仪器分析含义及其原理概述

（1）化学分析含义及其原理。不同的物质由不同的化学元素构成，且构成方式也各有差异，化学分析就是利用了这一特点，将物质的化学反应作为物质分析的基本原理。化学分析是一种较为原始的分析办法，建立在物质本身化学构成的基础之上，通过观察物质的化学反应确定物质中所包含的化学成分，并以化学反应中化学元素的相对含量判断各类化学物质的相对数量。化学分析要求能够让物质全面发生化学反应，只有这样才能得出物质的全部化学成分，因此在选择化学反应方式上有着较高的要求。（2）仪器分析含义及其原理。在化学研究当中，仪器分析是另一一种非常重要的研究方法，在仪器分析当中，主要指的是对于物质通过物理方式进行测量，如电、热、磁以及状态等。在物质的仪器分析工作过程当中，不仅要对一些常规的测量设备进行使用，而且由于其所涉及的方面比较广泛，所以在对此方法进行应用的过程当中，会对一些功能结构比较复杂的仪器进行使用。其中，对于仪器分析来说，其原理主要是以需要被检测物质的物理性质或者是物理化学性质为基础，对物质进行相关的分析，从而达到测定的目的。

2仪器分析和化学分析之间的差异性研究

首先，仪器分析和化学分析在概念上有差异。仪器分析指的是利用专业的仪器和设备来测定物质的光、电、热、声等指标从而分析物质的组成，含量以及结构等信息，这种方法主要是基于物质的物理和化学性质，是对物质进行定性和定量分析相结合的分析过程。而化学分析主要基于物质的化学反应过程来测定物质的化学组成成分以及含量，在分析过程中会用到一定的化学器材，如容器、化学试剂和天平等。其次，仪器分析和化学分析在具体的使用范围上有差异。化学分析准确度较高，误差范围在0.1%～0.2%以内，一般常用于常量或半微量组分分析。而仪器分析相对误差较大，一般为1%～5%之间，无法应用于高含量和常量组分分析。但仪器分析精密度和灵敏度要高于化学分析，可以完成微量甚至痕量组分的分析和测量任务。如在测量水中的痕量有机污染物DDT时，用毛细管气相色谱法进行分析定量更容易达到测量目标。最后，仪器分析和化学分析对分析测试人员的知识背景要求有明显差异。化学分析要求分析测试人员掌握化学反应与平衡的相关原理和过程，要求掌握具体的分析法则和对“量”的理解。而仪器分析法主要基于物质的光、电、热、声等特性对物质的成分，含量或结构进行分析测定，这就要求分析测试人员不但对测量对象的各方面性质有所了解，还需要熟知仪器的工作原理和适用范围，以配合不同的分析对象和分析任务。因此仪器分析和化学分析要求分析测试人员所掌握的知识和技能上存在明显差异。

3化学分析和仪器分析的关联性分析

（1）化学分析是仪器分析的基础。大量的仪器分析是在化学分析应用和发展的基础上进行的，仪器分析将参与化学分析过程。例如，仪器分析将依赖于样品处理和溶液校准中的化学分析方法。可以说，仪器分析是能够完全脱离化学分析独立进行的，必须依靠一定的基础性化学分析对物质进行处理之后，才能够使用仪器准确分析物质的化学成本和含量。（2）仪器分析与化学分析优势互比。虽然仪器分析比化学分析更敏感，具有高性能和快速分析等优点。但化学分析误差小。因此，作为分析化学的两个分支，这两种分析方式目前还没有被不同的测量任务和测量要求明显分开，在使用层面上仍然具有共同性。（3）化学分析用于矫正仪器分析的结果。仪器分析效率高、速度快，但是精度却比化学分析低出很多，尤其是在分析物质微量和衡量方面，虽然仪器分析在这两个层面有所应用的，但为了使得分析结果更加的准确，还需要使用化学分析对其分析结果进行复核校验。另外，技术发展也是的化学分析对各种仪器的依赖度越来越高，可以看出，化学分析已经逐步趋于仪器化分析方向发展，未来，化学分析或将与仪器分析融合为一种分析方法。总而言之，化学分析和仪器分析在具体分析材料、分析环境、分析任务下，应当明确各自的特点和优势、差异和关联性，合理选择分析方法，以准确分析、降低分析成本为原则，考虑使用单一的分析技术还是结合两种分析技术共同进行。化学分析和仪器分析之间短时间内不会被任意一方所取代，只有将两者充分结合使用，取长补短，以具体的物质研究情况统筹考虑，才能使得测定和分析的目标更加准确，效果也更为明显，更具有分析价值。

4化学分析仪器与分析技术的改革

（1）提高化学分析的灵敏度。在实际的化学分析过程当中，会有许多新型的分析技术层出不穷，所以在实际的分析环节当中，可以对相关新技术进行合理的应用，从而使得化学分析结果的准确度以及灵敏度得到大大的提高。比如，在科技的发展促进之下，激光技术得到了良好的应用，在化学分析当中引入激光分析技术，可以是分析结果的准确度得到大大的提升。并且，再配合以多元配合物、增效试剂等等，能够使得光谱分析的灵敏度得到更好的提升。（2）微环境与微型化的测定与表征。在微环境和微型化的分析当中，能够从宏观与微光两方面来入手，对其进行深入的分析。当前，微型化得到了良好的发展，所以人们在生物功能放方面了解到的内容也更加广泛。在微观层面对这些分析工作加以利用可以为化学分析提供一个重要的基础。在当前的微观分析过程中，微量技术与显微技术得到良好的应用。在进行表明分析的过程当中，一部分电子能谱等技术已经能够对单原子层进行有效地检测。在当前的分析工作中，对于电子能谱的研究越来越多，其地位也在日益的提升。（3）状态、形态分析与表征。在对化学分析进行应用的实际过程当中，对于同一种元素来说，其所呈现出来的价态也会存在着一定的差异，在不同的分子当中，单一元素的离子组成所存在的差异性也是比较大的，因此由此所形成的化合物就很有可能有毒性存在。在当前的仪器分析技术方面，对于自然物质的分析，在投入力度方面更加大。

结束语

综上所述，仪器分析已经成为分析化学中的主流。许多分析化学研究已经离不开仪器，大部分研究计算和分析也与仪器息息相关。仪器分析的准确性和快速性可以满足大部分实验需求，而且自动化进程也无法忽视。仪器分析不仅绿色环保，而且节省人力，成为很多研究必要的选择，也符合当今社会对绿色化学的要求。除此之外，使用仪器分析结合其他方法进行研究也成为一门主流，得到相当广泛的认可和使用，并且还在被研究者推广。

参考文献：

[1]韩鹏.仪器分析在分析化学中的应用研究[J].化工管理.2018（03）

[2]祁盛恒.仪器分析和化学分析的差异性研究[J].化工管理.2017（08）