分析化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的科學(xué),它包括化學(xué)分析和儀器分析兩大部分?;瘜W(xué)分析是指利用化學(xué)反應(yīng)和它的計(jì)量關(guān)系來(lái)確定被測(cè)物質(zhì)的組成和含量的一類分析方法。測(cè)定時(shí)需使用化學(xué)試劑、天平和一些玻璃器皿。
儀器分析是以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的一種分析方法,測(cè)定時(shí),常常需要使用比較復(fù)雜的儀器。儀器分析的產(chǎn)生為分析化學(xué)帶來(lái)革命性的變化,儀器分析是分析化學(xué)的發(fā)展方向。
儀器分析的特點(diǎn)(與化學(xué)分析比較)
靈敏度高,檢出*可降低:如樣品用量由化學(xué)分析的mL、mg級(jí)降低到儀器分析的?g、?L級(jí),甚至更低。適合于微量、痕量和超痕量成分的測(cè)定。
選擇性好:很多的儀器分析方法可以通過(guò)選擇或調(diào)整測(cè)定的條件,使共存的組分測(cè)定時(shí),相互間不產(chǎn)生干擾。操作簡(jiǎn)便,分析速度快,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
儀器分析的特點(diǎn)(與化學(xué)分析比較)
相對(duì)誤差較大?;瘜W(xué)分析一般可用于常量和高含量成分分析,準(zhǔn)確度較高,誤差小于千分之幾。多數(shù)儀器分析相對(duì)誤差較大,一般為5%,不適用于常量和高含量成分分析。需要價(jià)格比較昂貴的專用儀器。
儀器分析與化學(xué)分析關(guān)系
儀器分析與化學(xué)分析的區(qū)別不是的,儀器分析是在化學(xué)分析基礎(chǔ)上的發(fā)展。
不少儀器分析方法的原理,涉及到有關(guān)化學(xué)分析的基本理論;
不少儀器分析方法,還必須與試樣處理、分離及掩蔽等化學(xué)分析手段相結(jié)合,才能完成分析的全過(guò)程。
儀器分析有時(shí)還需要采用化學(xué)富集的方法提高靈敏度;
有些儀器分析方法,如分光光度分析法,由于涉及大量的有機(jī)試劑和配合物化學(xué)等理論,所以在不少書籍中,把它列入化學(xué)分析。
應(yīng)該指出,儀器分析本身不是一門獨(dú)立的學(xué)科,而是多種儀器方法的組合。可是這些儀器方法在化學(xué)學(xué)科中極其重要。它們已不單純地應(yīng)用于分析的目的,而是廣泛地應(yīng)用于研究和解決各種化學(xué)理論和實(shí)際問(wèn)題。因此,將它們稱為 “化學(xué)分析中的儀器方法 ”更為確切。
發(fā)展中的儀器分析
20世紀(jì)40~50年代興起的材料科學(xué),60 ~70年代發(fā)展起來(lái)的環(huán)境科學(xué)都促進(jìn)了分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展。80年代以來(lái),生命科學(xué)的發(fā)展也促進(jìn)分析化學(xué)一次巨大的發(fā)展。儀器分析是分析化學(xué)的重要組成部分,也隨之不斷發(fā)展,不斷地更新自己,為科學(xué)技術(shù)提供更準(zhǔn)確、更靈敏、專一、快速、簡(jiǎn)便的分析方法。
如生命科學(xué)研究的進(jìn)展,需要對(duì)多肽、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子進(jìn)行分析,對(duì)生物藥物分析,對(duì)超微量生物活性物質(zhì),如單個(gè)細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)傳遞物質(zhì)的分析以及對(duì)生物活體進(jìn)行分析。
信息時(shí)代的到來(lái),給儀器分析帶來(lái)了新的發(fā)展。信息科學(xué)主要是信息的采集和處理。計(jì)算機(jī)與分析儀器的結(jié)合,出現(xiàn)了分析儀器的智能化,加快了數(shù)據(jù)處理的速度。它使許多以往難以完成的任務(wù),如實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化,圖譜的快速檢索,復(fù)雜的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)可輕而易舉得于完成。信息的采集和變換主要依賴于各類的傳感器。這又帶動(dòng)儀器分析中傳感器的發(fā)展,出現(xiàn)了光導(dǎo)纖維的化學(xué)傳感器和各種生物傳感器。
聯(lián)用分析技術(shù)已成為當(dāng)前儀器分析的重要發(fā)展方向。將幾種方法結(jié)合起來(lái),特別是分離方法(如色譜法)和檢測(cè)方法(紅外光譜法、質(zhì)譜法、核磁共振波譜法、原子吸收光譜法等)的結(jié)合,匯集了各自的優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)了各自的不足,可以更好地完成試樣的分析任務(wù)。
發(fā)展中的儀器分析
聯(lián)用分析技術(shù):
1.氣相色譜—質(zhì)譜法(GC—MS)
2.氣相色譜—質(zhì)譜法—質(zhì)譜法(GC—MS—MS)
3.氣相色譜—原子發(fā)射光譜法(GC—AED)
4.液相色譜—質(zhì)譜法(HPLC—MS)
二、儀器分析方法的分類
根據(jù)測(cè)量原理和信號(hào)特點(diǎn),儀器分析方法大致分為四大類
?、惫鈱W(xué)分析法
以電磁輻射為測(cè)量信號(hào)的分析方法,包括光譜法和非光譜法
⒉電化學(xué)分析法
依據(jù)物質(zhì)在溶液中的電化學(xué)性質(zhì)而建立的分析方法
?、成V法
以物質(zhì)在兩相間(流動(dòng)相和固定相)中分配比的差異而進(jìn)行分離和分析。
?、雌渌鼉x器分析方法
包括質(zhì)譜法、熱分析法、放射分析等 。