走进分析化学

1．1．1 什么是分析化学

分析化学是关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学，是化学的一个重要分支。

分析化学这一名称虽创自R．玻意耳，但其实践应用与化学工艺同样古老。古代冶炼、酿造等工艺的高度发展，必然存在简单的鉴定、分析、制作过程的控制等手段。随后，在东西方兴起的炼丹术、炼金术可视为分析化学的前驱。最早出现的分析用仪器当推等臂天平，它记载在《莎草纸卷》（公元前1300）上。等臂天平用于分析，是在中世纪用于烤钵试金法（火试金法之一）中。

分析化学的任务是对物质进行组成分析和结构鉴定，研究获取物质化学信息的理论和方法。

分析化学在工农业生产及国防建设中更有着重要的作用。分析化学在工业生产中的重要性，主要表现在原材料的选择、加工，半成品、成品质量的检查，工艺流程的控制，新产品的研制，新工艺及技术的革新，以及进出口商品的检验等方面，均需分析化学提供的信息为依据，所以分析化学被称为工农业生产的“眼睛”、科学研究的“参谋”。

1．1．2 分析方法的分类

根据分析任务、分析对象、方法原理以及试样用量和具体要求等方面的不同，分析方法也各有不同。

1）根据分析任务分类

根据分析任务不同，可分为定性分析、定量分析和结构分析（见表1．1）。

表1．1 定性分析、定量分析、结构分析

2）根据分析方法和原理分类

根据分析方法和原理不同，可分为化学分析和仪器分析（见表1．2）。

表1．2 化学分析、仪器分析

化学分析和仪器分析是分析化学的重要组成部分。化学分析和仪器分析法是分析化学两大支柱，两者唇齿相依、相辅相成，彼此相得益彰。仪器分析法通常是在化学分析法的基础上进行的。在进行仪器分析之前，常用化学方法对试样进行预处理（如溶解样品、除去干扰杂质等），都是化学分析的基本步骤和实验技能，都需要用化学分析方法来完成。因此，化学分析法和仪器分析法是互相配合的。

3）根据分析对象分类

根据分析对象不同，可分为无机分析和有机分析（见表1．3）。

表1．3 无机分析和有机分析

4）根据试样用量分类

根据试样用量的多少，可分为常量分析、半微量分析、微量分析及超微量分析（见表1．4）。

表1．4 常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析

5）根据被测组分含量分类

根据被测组分的含量，可分为常量组分、微量组分和痕量组分分析（见表1．5）。

表1．5 常量组分、微量组分和痕量组分分析

一般情况下，常量组分分析取样量较多，大都采用化学分析法；而微量组分和痕量组分分析，则采用仪器分析的方法。

6）根据工作性质分类

根据工作性质，可分为常规分析、快速分析和仲裁分析（见表1．6）。

表1．6 常规分析、快速分析和仲裁分析

1．1．3 分析检验的一般程序

进行定量分析，首先需要从批量的物料中采出少量有代表性的试样，并将试样处理成可供分析的状态。固体样品通常需要溶解制成溶液。若试样中含有影响测定的干扰物质，还需要预先分离，然后才能对待测组分进行分析。

因此，定量分析的全过程一般包括4个步骤，如图1．1所示。

图1．1 定量分析的全过程

但是，实际上的分析是一个复杂的过程，试样的多样性也使分析过程不可能一成不变。因此，对某一试样的具体分析过程还要视具体情况而定。

1）采样与制样

采样的基本原则是分析试样要有代表性。

对于固体试样，一般经过粉碎、过筛、混匀及缩分，得到少量试样，烘干保存于干燥器中备用。

2）试样分解和分析试液的制备

定量分析常采用湿法分析。对于水不溶性的固体试样，可采用酸、碱溶解或加热熔融的方法制成分析试液。固体试样制备如图1．2所示。

图1．2 固体试样制备

3）分离及测定

常用的分离方法有沉淀分离、萃取分离、离子交换、色谱分离等。要求分离过程中被测组分不丢失。

分离干扰组分之后得到的溶液，就可按指定的分析方法测定待测组分的含量。分离或掩蔽是消除干扰的重要方法。

4）分析结果的计算及评价

根据分析过程中有关反应的计量关系及分析测量所得数据，计算试样中待测组分的含量，并对分析结果的可靠性进行评价。

1．1．4 化学检验工职业素质要求

化学检验工本身并没有具体的产品，也不能创造直接效益。如果说它有产品的话，那就是分析结果。没有这些数字和结果，生产和科研就是盲目的。如果报出的分析结果发生错误，将会造成重大经济损失和严重生产后果，乃至使生产和科研走向歧途。可见，分析工作者必须要具备良好的素质才能胜任这一工作，以满足生产和科研提出的各种要求。分析工作者需具备的基本素质有：认真负责，实事求是，坚持原则，一丝不苟地依据标准进行检验和判定；努力学习，不断提高基础理论水平和操作技能，同时要有不断创新的开拓精神。

化学检验工国家职业标准中要求的理论知识和技能操作见表1．7、表1．8。

表1．7 理论知识

表1．8 技能操作