刘正红

（1.长春黄金研究院有限公司，吉林长春 130012；2.国家金银及制品质量监督检验中心（长春），吉林长春 130012）

分析化学是化学学科领域中的重要组成部分，侧重于运用各种理论、方法、手段、设备、措施对相对时空内物质组成、物质性质等信息进行科学、有效获取，以满足物质分析需求。目前，分析化学已经在医学、药学、地质学、生命科学、环境科学等众多领域得到广泛应用。化学分析与仪器分析作为分析化学核心技术，加强对其的认识、理解与掌控，现实意义显著。

1 对“化学分析”的基本认识

化学分析（chemical analysis）又被称之为“经典分析”，是分析化学中的核心技术之一。化学分析以物质化学元素以及各元素构成存在差异性为依据，以物质与物质之间存在的化学发应为基础，以定量分析为手段，实现待测组分量的科学、有效测量。

通常情况下，根据化学分析操作的不同，可将化学分析分成“滴定分析”、“重量分析”等几种类型。其中滴定分析立足物质的化学反应计量关系，以溶液体积测量为基础，以酸碱平衡、配位平衡、氧化还原平衡、沉淀溶解平衡等为依据，通过配制标准滴定溶液（滴定剂），用滴定装置将滴定剂滴加至含有一定被测量物质溶液的容器中，进行滴定剂滴入量测量，以实现被测物量的测量。重量分析则立足物质的化学性质，以质量测量为基础，通过合理选择化学反应将被测物中的待测组分与其他组分有效分离，以实现被测物量的测量。化学分析较为复杂，对操作人员专业素质与能力具有较高要求，在实践中要保证操作行为的专业与准确，避免操作失误影响测量精准度[1]。

2 对“仪器分析”的基本认识

仪器分析（instrument analysis）是分析化学中的核心技术之一。仪器分析以物质理化性质为基础，以先进科学技术与仪器设备为支撑，进行物质定量与定性分析。

通常情况下，根据分析方法原理的不同，可将仪器分析分为如表1所示几种类型。不同仪器分析方法具有不同应用特征与优势。例如，离子色谱法能够高效、快速、准确检测样品离子，在食品检验、药品研究中具有广泛应用性；气相色谱法能够根据物质理化性质，将有机化学中易于挥发但不分解的化合物进行快速分离，在有机硫检验、菊酯类物质分析中具有广泛应用性。

表1 仪器分析类型

从整体层面来看，仪器分析普遍具备分析速度快、取样量少、操作简便、灵敏度高、对被测物损害小（可实现无损分析）等特征。目前，仪器分析已被广泛应用于半微量组分分析、微量组分分析、超微量组分分析中。基于计算机技术、仪器制造技术、电光技术等不断发展，仪器分析将具有更为广阔的发展前景，更好推动分析化学学科发展。

3 化学分析与仪器分析的异同性与关联性分析

3.1 相同性分析

由上述分析可知，化学分析与仪器分析均是分析化学中的核心技术，二者在分析原理上、分析目标上存在相同性。即通过对物质及其组分进行定量与定性分析，加强对物质及其组分的了解与掌握，满足实际生产、研究、生活中物质结构分析、质量分析、形态分析、组分分析等要求。

3.2 差异性分析

化学分析与仪器分析除存在相同性外，也存在一定的差异性，主要表现在以下几方面：

（1）概念存在差异。例如，化学分析是以物质间存在的化学发应为基础进行物质组分、物质质量等分析；分析设备以化学实验室常用设备（包括天平、烧杯、容量瓶、酒精灯等）为主；分析过程中物质的定性分析与定量分析相分离。而仪器分析则是以物质物理性质与化学性质为基础进行物质组分、质量、结构、形态等分析；分析设备以分析化学专业设备、仪器（包括光学仪器、声学仪器。电学仪器等）为主；分析过程中物质的定性分析与定量分析可同时进行。

（2）使用范围存在差异。例如，化学分析精确度通常控制在1%～2%，仪器分析精准度通常控制在1%～5%，二者比较，化学分析精准度更高；化学分析的分析对象多为半微量、常量组分，适用于新材料开发、科学研究、化学研究等领域，而仪器分析的分析对象多为半微量组分、微量组分、超微量组分，适用于环境分析、食品安全检测、无机物结构研究、矿物质组分研究等领域[2]。

（3）技术要求存在差异。例如，化学分析要求操作人员对各种物质之间存在的化学反应、化学反应计量关系、溶液平衡原理等具有全面且准确的了解，能够熟练选用化学试剂，严格遵守操作规范、操作流程进行实践。仪器分析要求操作人员对物质声、光、电、磁、热等特性具有一定了解，善于合理选择与科学应用专业仪器、专业设备对物质进行有针对性分析。与此同时，操作人员需对各种分析仪器（仪器作用、仪器原理、仪器操作要求、仪器使用范围等）具有正确了解，熟练应用仪器开展相关分析、测量工作。

3.3 关联性分析

化学分析与仪器分析的异同性使二者在分析化学中各具优势，也各有不足。虽然仪器分析的应用价值、应用作用无法相互替代，但基于技术创新、设备优化、策略完善，化学分析与仪器分析能够有机结合，产生关联性，达到相互改进、相互促进、相互完善目的。

（1）化学分析能够为仪器分析提供支持，提升仪器分析准确性。由上述分析可知化学分析的基础是物质的理化性质。而物质理化性质的确定离不开物质化学反应支撑。对此，在仪器分析过程中，操作人员可利用化学分析方法对测量样本进行处理，使测量样本更契合仪器分析方法应用要求，从而提升仪器分析准确性、时效性。

（2）仪器分析能够为化学分析提供支持，降低化学分析操作难度，提升化学分析质量与效率。通常情况下，在应用化学分析方法进行分析时，需对样品进行处理，而在样品处理过程中引入仪器分析专业设备、专业仪器，则可提升样品处理质量与效率，从而降低化学分析复杂性。

（3）分析结果相互较正。例如，仪器分析虽然速度快、效率高，但精准度相对较低。对此，在分析过程中可利用化学分析对仪器分析结果进行复合校验，以提升分析的准确性。

4 分析化学中化学分析与仪器分析的发展趋势

在信息化、大数据时代背景下，基于先进科学技术的创新发展与结合应用，分析化学中的化学分析与仪器分析将趋向如下方向发展：

1）化学分析对仪器分析的依赖性增强。在样品组成成分分析过程中善于利用专业化设备、专业化仪器获取相关信息，为化学分析提供充足信息依据。

2）化学分析使用范围不断扩大。逐渐从化合物元素组成分析、元素结构分析逐渐发展为形态分析、能态分析等。

3）仪器分析自动化水平不断提升，趋向智能化、小型化、网络化发展。基于生物仿生技术、自动化控制技术、机械制造技术、纳米技术、新型材料等的不断创新，仪器制造水平大幅度提升，使仪器分析设备功能更丰富、更完善，提升仪器分析在生物研究领域、环境保护领域、化学研究领域、医药分析领域、食品安全检测领域等中的应用价值[3]。

5 结束语

总而言之，化学分析与仪器分析各具特色，能够根据各自优势满足不同物质分析与化学研究需求。但二者在实践中也各具局限性。对此，根据二者存在的关联性与差异性，将其有机结合，可达到相互改进、相互促进目的，让分析更具准确性、科学性、高效性、可行性，更好服务分析化学，促进分析化学在实践中的科学运用。