曹琛彧
(西北農(nóng)林科技大學(xué),陜西咸陽 712100)
儀器分析和化學(xué)分析的差異性觀察研究
曹琛彧
(西北農(nóng)林科技大學(xué),陜西咸陽 712100)
儀器分析和化學(xué)分析是分析化學(xué)領(lǐng)域的兩大重要分支,對分析化學(xué)起著關(guān)鍵的作用。兩者既有區(qū)別,也相互關(guān)聯(lián),且存在不可替代性。闡述和分析了儀器分析和化學(xué)分析之間的差異和聯(lián)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(lǐng)域。
儀器分析;化學(xué)分析;差異
分析化學(xué)作為化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科,它的綜合性、應(yīng)用性和可操作性較強(qiáng),內(nèi)容所涉及的面較廣,主要研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、化學(xué)成分、含量等信息。儀器分析和化學(xué)分析是分析化學(xué)的兩個(gè)重要組成部分,兩者對分析化學(xué)的發(fā)展和創(chuàng)新起著極為關(guān)鍵的作用。觀察和研究儀器分析和化學(xué)分析的差異和聯(lián)系有助于加深對兩者的理解以及對分析化學(xué)的整體把握。
首先,儀器分析和化學(xué)分析在概念上有差異。儀器分析指的是利用專業(yè)的儀器和設(shè)備來測定物質(zhì)的光、電、熱、聲等指標(biāo)從而分析物質(zhì)的組成,含量以及結(jié)構(gòu)等信息,這種方法主要是基于物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì),是對物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析相結(jié)合的分析過程。而化學(xué)分析主要基于物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過程來測定物質(zhì)的化學(xué)組成成分以及含量,在分析過程中會(huì)用到一定的化學(xué)器材,如容器、化學(xué)試劑和天平等。
其次,儀器分析和化學(xué)分析在具體的使用范圍上有差異。化學(xué)分析準(zhǔn)確度較高,誤差范圍在0.1%~0.2%以內(nèi),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(yīng)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(xué)分析,可以完成微量甚至痕量組分的分析和測量任務(wù)。如在測量水中的痕量有機(jī)污染物DDT時(shí),用毛細(xì)管氣相色譜法進(jìn)行分析定量更容易達(dá)到測量目標(biāo)。
最后,儀器分析和化學(xué)分析對分析測試人員的知識背景要求有明顯差異?;瘜W(xué)分析要求分析測試人員掌握化學(xué)反應(yīng)與平衡的相關(guān)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(zhì)的光、電、熱、聲等特性對物質(zhì)的成分,含量或結(jié)構(gòu)進(jìn)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(zhì)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(wù)。因此儀器分析和化學(xué)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(xué),生命科學(xué)以及信息技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展和進(jìn)步,自身也在不斷創(chuàng)新,比之前更加快捷、高效和精準(zhǔn),應(yīng)用的層面也在擴(kuò)展,使其更具前沿性和創(chuàng)新性,對分析化學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)正在逐漸加大,也是未來分析化學(xué)的主要發(fā)展方向。那么儀器分析是否可以完全取代化學(xué)分析呢?答案顯然是否定的。
首先,化學(xué)分析是儀器分析的基礎(chǔ),很多儀器分析都是在化學(xué)分析的基礎(chǔ)上運(yùn)用和發(fā)展而來,儀器分析的過程也會(huì)涉及到化學(xué)分析的層面。例如,儀器分析在試樣處理、溶液標(biāo)定上需要依靠化學(xué)分析的方法。
其次,雖然儀器分析相比于化學(xué)分析具有靈敏度高,操作性強(qiáng),分析速度快等眾多優(yōu)勢;但化學(xué)分析誤差小。因此針對不同的測量任務(wù),兩者各具特色,并無明顯分割,是分析化學(xué)相互聯(lián)系、相輔相成的兩大分支。
最后,儀器分析和化學(xué)分析隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,之間的區(qū)別已經(jīng)不是那么明顯。例如儀器分析對微量和痕量物質(zhì)的測定分析也需要化學(xué)分析加以校正[1]。而如今的化學(xué)分析方法也在很大程度上需要借助于緊密復(fù)雜的儀器以及信息自動(dòng)化的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)高效率的測定。
綜上所述,化學(xué)分析和儀器分析在應(yīng)對具體的分析物質(zhì)、分析環(huán)境由于各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢不同,所測定的便捷度和開放性也有差異?;瘜W(xué)分析和儀器分析之間難以相互取代,如果將兩者充分結(jié)合,取長補(bǔ)短,根據(jù)具體的研究情況統(tǒng)籌考慮,則會(huì)使測定和分析的目標(biāo)更加準(zhǔn)確,效果更明顯,更具有分析價(jià)值。
化學(xué)分析和儀器分析是分析化學(xué)領(lǐng)域的兩大重要分支,兩者之間既有相同點(diǎn),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(fā)展離不開化學(xué)分析的基礎(chǔ),化學(xué)分析在現(xiàn)代領(lǐng)域很大程度上需要借助于復(fù)雜和精密度高的儀器才會(huì)達(dá)到分析的最佳效果。在具體的應(yīng)用與實(shí)踐層面,我們需要結(jié)合實(shí)際情況,綜合性的采取兩種方式,才可以更加準(zhǔn)確高效的達(dá)到分析目標(biāo)。
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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?yàn)榉治龌瘜W(xué)。