曹琛彧
(西北農林科技大學,陜西咸陽 712100)
儀器分析和化學分析的差異性觀察研究
曹琛彧
(西北農林科技大學,陜西咸陽 712100)
儀器分析和化學分析是分析化學領域的兩大重要分支,對分析化學起著關鍵的作用。兩者既有區別,也相互關聯,且存在不可替代性。闡述和分析了儀器分析和化學分析之間的差異和聯系,對比了兩者的使用特征,以便于更加深刻理解和掌握兩大分支的具體研究方法和使用領域。
儀器分析;化學分析;差異
分析化學作為化學專業的基礎學科,它的綜合性、應用性和可操作性較強,內容所涉及的面較廣,主要研究物質的組成、結構、形態、化學成分、含量等信息。儀器分析和化學分析是分析化學的兩個重要組成部分,兩者對分析化學的發展和創新起著極為關鍵的作用。觀察和研究儀器分析和化學分析的差異和聯系有助于加深對兩者的理解以及對分析化學的整體把握。
首先,儀器分析和化學分析在概念上有差異。儀器分析指的是利用專業的儀器和設備來測定物質的光、電、熱、聲等指標從而分析物質的組成,含量以及結構等信息,這種方法主要是基于物質的物理和化學性質,是對物質進行定性和定量分析相結合的分析過程。而化學分析主要基于物質的化學反應過程來測定物質的化學組成成分以及含量,在分析過程中會用到一定的化學器材,如容器、化學試劑和天平等。
其次,儀器分析和化學分析在具體的使用范圍上有差異。化學分析準確度較高,誤差范圍在0.1%~0.2%以內,一般常用于常量或半微量組分分析。而儀器分析相對誤差較大,一般為1%~5%之間,無法應用于高含量和常量組分分析。但儀器分析精密度和靈敏度要高于化學分析,可以完成微量甚至痕量組分的分析和測量任務。如在測量水中的痕量有機污染物DDT時,用毛細管氣相色譜法進行分析定量更容易達到測量目標。
最后,儀器分析和化學分析對分析測試人員的知識背景要求有明顯差異。化學分析要求分析測試人員掌握化學反應與平衡的相關原理和過程,要求掌握具體的分析法則和對“量”的理解。而儀器分析法主要基于物質的光、電、熱、聲等特性對物質的成分,含量或結構進行分析測定,這就要求分析測試人員不但對測量對象的各方面性質有所了解,還需要熟知儀器的工作原理和適用范圍,以配合不同的分析對象和分析任務。因此儀器分析和化學分析要求分析測試人員所掌握的知識和技能上存在明顯差異。
儀器分析隨著材料科學,生命科學以及信息技術等學科的發展和進步,自身也在不斷創新,比之前更加快捷、高效和精準,應用的層面也在擴展,使其更具前沿性和創新性,對分析化學領域的貢獻正在逐漸加大,也是未來分析化學的主要發展方向。那么儀器分析是否可以完全取代化學分析呢?答案顯然是否定的。
首先,化學分析是儀器分析的基礎,很多儀器分析都是在化學分析的基礎上運用和發展而來,儀器分析的過程也會涉及到化學分析的層面。例如,儀器分析在試樣處理、溶液標定上需要依靠化學分析的方法。
其次,雖然儀器分析相比于化學分析具有靈敏度高,操作性強,分析速度快等眾多優勢;但化學分析誤差小。因此針對不同的測量任務,兩者各具特色,并無明顯分割,是分析化學相互聯系、相輔相成的兩大分支。
最后,儀器分析和化學分析隨著現代科學技術的發展,之間的區別已經不是那么明顯。例如儀器分析對微量和痕量物質的測定分析也需要化學分析加以校正[1]。而如今的化學分析方法也在很大程度上需要借助于緊密復雜的儀器以及信息自動化的設備來實現高效率的測定。
綜上所述,化學分析和儀器分析在應對具體的分析物質、分析環境由于各自的特點和優勢不同,所測定的便捷度和開放性也有差異。化學分析和儀器分析之間難以相互取代,如果將兩者充分結合,取長補短,根據具體的研究情況統籌考慮,則會使測定和分析的目標更加準確,效果更明顯,更具有分析價值。
化學分析和儀器分析是分析化學領域的兩大重要分支,兩者之間既有相同點,也有差異性,但綜合而言,兩者之間相輔相成,缺一不可。儀器分析的發展離不開化學分析的基礎,化學分析在現代領域很大程度上需要借助于復雜和精密度高的儀器才會達到分析的最佳效果。在具體的應用與實踐層面,我們需要結合實際情況,綜合性的采取兩種方式,才可以更加準確高效的達到分析目標。
[1] 張燕.高職化學分析與儀器分析課程教學改革探討[J].廣州化工,2014,(15).
[2] 潘燕濤.現代儀器分析技術在高中化學教學中的調查研究[D].四川師范大學,2015.
[3] 楊燕敏.現代儀器分析在環境無機分析化學中的應用與發展[J].化學工程與裝備,2011,(4).
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[5] 朱斌.化學分析技術和儀器分析技術課程改革初探[J].科教文匯(下旬刊),2011,(10).
[6] 方苗利.淺析分析化學中的化學分析與儀器分析[J].學周刊,2015,(6).
Differential Analysis of Instrumental Analysis and Chemical Analysis
Cao Chen-yu
Instrumental analysis and chemical analysis are two important branches of analytical chemistry,which play a key role in analytical chemistry.The two are both differentiated and interrelated,and they are irreplaceable.The differences and relations between instrumental analysis and chemical analysis are described and analyzed.The characteristics of the two methods are compared so as to gain a deeper understanding of the specific research methods and application fields of the two branches.
instrumental analysis;chemical analysis;difference
G642;O65-4
A
1003–6490(2016)09–0043–01
2016–09–01
曹琛彧(1985—),女,河南洛陽人,講師,主要研究方向為分析化學。