基于分析化學中的化學分析與儀器分析

王玥，劉京遠(金川集團股份有限公司檢測中心，甘肅 金昌 737100)

0 引言

對于分析化學來說，最為重要的兩方面內容就是“化學分析”以及“儀器分析”，通過兩方面的學習能夠明確物質組成以及不同類型儀器的相關內容。其中化學分析主要研究的是物質組成結構，可以按照化學反應來明確物質所具有的化學屬性，而儀器分析的實際應用時間則相對短暫，但是兩者之間存在相應的關聯性，需要對其進行進一步分析研究。

1 化學分析和儀器分析的特點概述

1.1 化學分析的特點

化學分析是分析化學中最為關鍵的內容之一，主要是依據物質化學元素和不同元素屬性之間的差異性，通過定性和定量的方式來對物質進行科學的測量。一般情況下，按照操作的差異性可以將化學分析分為滴定分析、重量分析等不同類型。滴定分析主要是建立在溶液體積測量基礎上的，以酸堿平衡、配位平衡、氧化還原平衡、沉淀溶解平衡等為依據[1]，利用滴定設備將滴定劑加入到所測物質溶液容器當中，通過對滴定劑滴入量的檢測來確定所測物的屬性；重量分析主要是建立在質量測量基礎上的，利用針對性的化學反應將所測物質組分進行有效分離，從而完成數量的測量。化學分析需要以化學反應為基礎條件，然后對化學反應中表現出的物理屬性進行重點分析，從而得到較為準確的化學分析結果。化學分析的過程離不開儀器設備的支撐，只有通過適宜的儀器進行輔助才能得到較為準確的化學分析結果。與此同時，工作人員也需要嚴格遵照相應標準規范進行操作才能保證研究結果的準確性。

1.2 儀器分析的特點

儀器分析需要采用特定設備，通過“化學實驗分析”以及“物理實驗分析”等不同方式進行。為了確保儀器分析目標的實現，需要在分析時明確物理變化量。為了能夠采集到準確的分析數據，分析過程中需要采用不同類型設備和材料，并且利用“光學分析法”、“色譜法”、“電化學分析法”等不同試驗方法進行分析[2]。另外，儀器分析速度相對較快，因此在進行大數據采樣基礎上，如果利用專業的軟件技術進行數據采集分析，就能得到較為理想的分析結果。例如在儀器分析時，可以通過遠程操作模式來提升效率和結果的準確性。在儀器分析過程中，不同分析階段也需要采用不同的設備進行。

2 化學分析和儀器分析的異同以及關聯性

2.1 兩者相同之處

化學分析和儀器分析之間存在一些相同點。兩者都可以通過定性或者定量的方式進行分析，一般情況下化學分析通常作為常量進行分析，可以獲得比較高的準確度。而儀器分析更多是作為微量進行分析，準確度相對較低，無法采用常量分析的方式。

2.2 兩者差異之處

第一，概念方面的差異。儀器分析主要是建立在物質化學以及物理屬性基礎上來進行的，往往會通過非常專業的儀器設備作為分析工具，從而得到比較準確的分析指標，了解物質的基本組成情況；而化學分析是采取同樣的條件得到化學含量以及成分，但是化學分析是建立在物質化學形式基礎上的，通過相應的化學反應來完成具體成分的分析。

第二，精準度方面的差異。化學分析和儀器分析在精準度方面存在較大差異，其中化學分析可以將誤差率控制在1‰～2‰范圍內，所得結果和實際情況具有非常好的匹配度，所以可以將其應用在材料、化學等方面的研究中；而儀器分析的精準度則相對較低(但是在常量檢測方面具有較高的精準度)，因此更多應用在普通的物質分析當中。

第三，在操作技能方面的差異。化學分析和儀器分析在操作方面存在較大的差異，因此在操作過程中使用技能方面也存在差異。對于化學分析來說，操作人員需要熟悉了解相應的化學知識，利用定量的方式獲取各種類型化學物質。而儀器分析主要運用在物質光、熱的分析方面[3]，并以此為基礎對于物質化學性質以及含量實施分析。分析時要采取專業性儀器設備，因此操作人員不但要了解掌握電化學、熱化學等方面的知識，同時也要了解相應設備的操控才能保證儀器分析的準確性。

第四，操作人員素質技能方面的差異。由于化學分析和儀器分析在基本原理以及具體方面存在較大區別，因此對操作人員也有著素質技能方面的差異性要求，因此就需要對操作人員進行針對性的技能訓練。對于儀器分析來說更多是要明確光、電、熱等屬性，之后更加具有針對性地對物質化學成分、含量等進行分析，操作人員需要充分了解并掌握不同類型設備的操作方式以及適用范圍，從而保證檢測結果的準確性。總的來說，化學分析和儀器分析差異性集中體現在物質性質、組分含量、測量參數等等方面。

2.3 兩者的關聯性

第一，就化學分析和儀器分析來說，儀器分析是化學分析的支撐和依托，兩者之間具有同樣的性質，而他們的區別在于實際操作過程中的不同的側重點。儀器分析的實施需要建立在化學分析基礎之上。儀器分析的方法并非絕對的，可以進行不同形式的選擇，所以在實際應用過程中要合理應用標準容器進行測量，而此種方式的應用采取的就是化學分析。

第二，要在化學分析中逐漸滲透儀器分析。近些年分析化學得到了飛速發展，在此過程中要逐漸將儀器分析融入其中，從而提升分析化學的自動化、儀器化的水平，推動分析化學的進一步發展。化學分析需要非常精密的設備才能得到比較準確的結果，雖然這些設備的價格較高，但是可以得到較好的結果，也能提高分析效率。各種微量物質的檢測適宜采用化學分析，但是如果想要進一步提升其準確性就還是要通過儀器分析對其實施校正，這也體現出了兩者的關聯性。正是由于化學分析和儀器分析之間的緊密關系，實際應用中我們務必要采用合適的儀器設備，同時配備相應的配套設備和建立完善的實驗室環境，只有各方面條件得到充分保障才能獲得精確的結果。

3 化學分析與儀器分析的發展趨勢

3.1 化學分析的發展趨勢

從目前來看，想要得到理化測量材料結構以及化學成分等信息，最重要的途徑之一就是采用化學分析的方式。化學分析屬于信息科學類型之一，其有效應用能夠進一步提升化學研究、制造、開發時的信息獲取能力，能夠進一步擴展信息的獲取范圍。化學分析的范圍逐漸擴大，目前其廣泛地應用于空間結構、狀態、形狀以及能量狀態等方面的分析測量中，同時也可以用于物質組分組成以及時間分布、動靜態分析等方面。目前，化學分析已經突破了傳統單物質結構的分析，在實際運用過程中，我們將其廣泛運用到實驗室的采樣、現場數據的分析，微生物元素的分析以及分子檢測等多場景中。之后我們還可以將其運用到納米空間的單細胞組織結構的分析等領域之上。甚至實現對宇宙萬物的成分及其對應的結構的分析。分析通常需要借助更加廣泛的信息數據來展開，這樣才能將分析更好地運用到工作領域，提升工作效率。此外，研發工作者還可以從多個方面對其數據背后的原理及特點展開分析，拓展其研究的范圍。

3.2 儀器分析的發展趨勢

近些年技術水平飛速提升，儀器分析的發展也發生了翻天覆地的變化，向著智能化、網絡化、自動化、信息化的方向邁進。現代儀器分析技術可以利用軟件所具有的功能進行虛擬實驗室操作，建立虛擬分析場景，這對儀器分析的發展具有較大的推動作用。在儀器分析中，很多新型材料、新技術也得到了推廣應用，例如納米技術、生物仿真技術、微制造技術、激光技術等都應用到了分析儀器當中，這些新技術的應用大大提升了儀器設備的靈敏度以及先進性，能夠進一步提升分析儀器的運行速度和效果。

在對信息的數據進行分析的過程中，儀器本身應對生物、化學以及其他領域的能力展開分析，并在此過程中推動其能力的升級。同時，應進一步地將化學分析運用到互動、基因組、蛋白質等多個學科之上。在對其儀器進行分析的過程中還應注意其本身在生命科學以及生物藥學等方面的重要應用。在對其細胞以及分析的探索過程中，應對其物質的心理變化以及藥物變化進行分析。

其中對色譜以及質譜進行分析，實現光譜與計算機之間的有效融合。借助現代儀器分析的優勢實現生物分子內部結構的有效化處理，并將其運用到其他多個角度之上。在資源環境、遠程在線分析以及控制器的分析領域逐漸提升的大背景下，人們已經開始能將其運用到其他更多的領域之上。各種無損檢測技術以及其他的技術的出現進一步拓展了人們對儀器的使用范圍。

4 結語

總的來說，隨著人們對于化學分析和儀器分析重視程度的不斷提升，如何進一步增強化學分析和儀器分析的質量效果以及準確性就成為了最為關鍵的內容。文章對化學分析和儀器分析的特點進行了初步研究，同時對兩者間的共同點、差異性及關聯性進行了必要的闡述，并在此基礎上分析了化學分析與儀器分析的發展趨勢。通過文章的介紹使相關專業人士能夠對化學分析和儀器分析有所了解，對于進一步推動分析化學的發展具有參考作用。