浅述化学中的化学分析与仪器分析

时间:2022-12-18 19:40:04 浏览量:

摘 要 随着科學技术的不断发展,使得当前分析化学所采用的方法逐渐从以往简单的重量、容量分析向化学分析与仪器分析所转变。并且化学分析与仪器分析在分析化学中占据的比例越来越重,逐渐成为化学研究人员需要掌握的基本技能与知识。

关键词 化学;化学分析;仪器分析

1 化学分析与仪器分析

1.1 化学分析

化学分析指的是对物质化学成分组成进行探究的方法,借助于此可以使得我们能够准确地掌握所分析物质诸如元素与化合物组成、结构及其各个成分含量比例等情况。通常来说,物质化学分析工作中主要利用测量玻璃器皿、各类化学试剂以及称量工具等进行。通过对相关文献研究以及结合笔者实践来看,化学分析原理主要是通过对相关物质的化学反应进行分析,以此确定该物质成分组成。

1.2 仪器分析

仪器分析是当前化学中另外一种重要的分析方法,仪器分析主要指对物质诸如光、电、热、磁以及声波等物理量、物理性以及状态等进行分析测量。物质仪器分析工作中除了使用一些常规的测量设备外,由于其涉及内容较多,这就使得我们在使用该方法开展工作时还需要使用到一些诸如显微镜等较为复杂的仪器。仪器分析原理主要是借助于被测物质物理或物理化学性质作为依据,从而达到测定该物质的目的[1]。

2 化学分析与仪器分析异同

2.1 化学分析与仪器分析相同点

化学中的化学分析仪器分析,可作为定性和定量分析。化学分析的准确度,一般用于高水平或高恒定差分的组合分析,例如,化学分析值的误差可以控制在几千以内。平均化学分析仪器的误差值超过5%,并且没有方法来分析材料的高或高常量。另一个相似之处是化学分析和仪器分析在原理上是一致的。

2.2 化学分析与仪器分析差异

(1)二者的使用界限明显,适用范围差异大。化学分析的适用范围比较广,主要用于分析物质含量为半微量或常量的化学分析。化学分析的精确度比较高,是一种高精准的分析方法,但在精密度方面精确性却很低。例如,化学分析对常量或者半微量的物质进行分析,可以又快又好的测量出其含量,误差值的范围非常小,可以控制在0.1%左右。但是将化学分析用于微量测量时,其测量结果却不明显,甚至会检测不出物质的微量成分。仪器分析主要适用于微量或者痕量分析,其精确度不如化学分析,但是精密度却远远超过化学分析。例如,仪器分析可以对物质进行定性或者定量分析,其微量成分会以准确数字呈现,但是精密度的误差值范围较大,与化学分析相比误差值可以控制在1%左右,甚至会更大。

(2)二者的目标不同。化学分析需要被掌握的内容主要为:滴定分析法、微量分析法、分析结果处理以及数据误差分析。学生要掌握化学分析的原理与分析方法,严格区分二者量的概念,在实际操作中能够熟练运用化学平衡理论,并根据实际情况解决分析问题。仪器分析需要被掌握的内容主要为:根据测量物的光、电、热、磁、音波等物理性分析物质的构成、基本信息,学生还要领会仪器分析的原理与概念,对分析方法与分析过程熟练掌握。相反,根据分析对象选择适当的仪器进行分析[2]。

3 化学分析与仪器分析二者联系

3.1 仪器分析的实现离不开化学分析

根据对化学分析与仪器分析研究可知,虽然二者在适用范围上存在差异,但由于它们在性质上具有一致性,这就使得仪器分析的实现离不开化学分析。这主要表现在三个方面:第一,当前仪器分析法主要是基于经典化学分析建立而来,因而前者又可以理解为相对的化学分析方法;第二,在使用仪器分析方法前,一般需要使用化学分析对样品进行诸如分析样式、分析等处理;第三,仪器分析法对物质开展测定过程中用于校对的标准溶液是通过化学分析配制与标定而成。

3.2 化学分析中渗透着仪器分析

随着分析化学的发展,化学分析逐步渗透仪器分析,在仪器化、自动化、复杂化方面更加明了。化学分析的设备会非常昂贵,但是分析精确性高,节省时间,能够在式样多、微量物质上使用。但是化学分析的准确性要依靠仪器分析的校正,虽然仪器分析不可替代化学分析的再造价,但是仪器分析的使用领域化学分析不可替代。二者属于相辅相成的关系[3]。

4 化学分析与仪器分析的发展趋势

4.1 化学分析发展

化学分析是进行化学和物理测量材料的化学成分和结构信息的获取,研究这些信息和策略的最佳途径,本质上它一直是信息科学。除了身体的元素或化合物的研究内容、结构的信息,在很大程度上,它还应包括空间结构、形态、状态,甚至能态分析和测量;研究样品成分的平均组成和组件的时间分布、静态、动态、瞬态分析;小到几纳米的空间,单独的细胞,大到生物圈,宇宙空间物质成分分布,还包括表面分析、微区分析等;除了实验室采样分析,实时分析的开发和工艺线、现场分析、微量分析,甚至单原子和分子检测都需要常量和微量分析。在数据处理理论、信息科学理论的基础上,化学分析已经从简单的数据提供者发展起来,从数据分析和知识中获取有用的信息,成为生产科学研究和实际问题解决者。

4.2 仪器分析发展

仪器分析技术将进一步实现小型化、自动化、智能化、网络化。仪器分析方法将逐渐成为常规分析的重要手段。加强软件的功能来创建虚拟机和虚拟实验室对于仪器分析的发展起到积极作用。各种新材料和新技术,如仿生材料,特殊的物理结构和功能材料;激光、纳米、生物、微制造技术等将在分析仪器被越来越广泛的应用,仪器分析的灵敏度、选择性进一步提高分析速度。仪器分析技术,特别是色谱和质谱结合,光谱和计算机结合,信息理论的应用将大大提高仪器分析捕获和快速高效的处理化学、生物、环境等复杂的混合动力系统,解决复杂系统的分析、分子组互动、组合化学、基因组学、蛋白质组学、代谢组学等新兴学科[4]。

5 结束语

综上所述,二十一世纪是各种科学飞速发展时代,这种发展离不开分析化学,总而言之,化学分析和仪器分析的方法在分析化学中是必不可少的两大组成部分,这两种方法各有各的优点,我们要合理的应用,让这两种方法取长补短,相辅相成。

参考文献

[1] 林琳.浅析化学分析中的质量控制[J].科技经济市场,2015,

(03):255.

[2] 沈菲.化学分析技术和仪器分析技术改革的探索[J].化工管理,2016,(27):85.

[3] 祁盛恒.仪器分析和化学分析的差异性研究[J].化工管理,

2017,(22):36.

[4] 曹琛彧.仪器分析和化学分析的差异性观察研究[J].化工设计通讯,2016,(09):43.

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