分析化学的任务和作用
发布时间：2017-09-01
分析化学是化学学科的一个重要组成部分，和其他科学一样，它起源于人类的生产实践。分析化学是研究物质化学组成、含量、结构的分析方法及有关理论的一门学科。随着科学技术的发展，分析化学的内涵和外延也在不断深入和扩展，分析化学逐渐从一门技术上升为一门科学，并发展延伸到分析化学信息学及现代分析化学。
一、分析化学的任务
分析化学主要分为定性分析和定量分析两个部分，定性分析的任务是鉴定物质由哪些元素、离子或化合物组成，对有机物还需要确定其官能团及分子结构；定量分析的任务是测定物质各组成部分的含量。
在进行物质分析时，首先要按照国家标准或规定方法对固体、气体、液体进行取样和制样，然后对无机样品确定其组成(元素、离子或化合物)，对有机样品还需确定其官能团、分子结构等，进行定性分析。最后，根据定性分析结果，依据样品的性质，选择适当的分析方法测定各组成的含量。在生产及检测中，生产原料、半成品、产品及辅助材料的基本组成是已知的，只需要进行及时、准确的定量分析。因此，本书主要是对定量分析进行讨论。
二、分析化学的作用
分析化学是研究物质组成及其含量的科学，任何科学领域的研究，只要涉及化学现象，常把分析化学作为一种手段而运用到研究工作中去，如历史上定律、学说的创立、物质基本量的测定、物质组成的确定等；现代化学研究中，如蛋白质分子中不同氨基酸序列的推断，超纯半导体材料中含10。级杂质的测定等；在矿物学、材料科学、能源科学、环境科学、考古学、海洋科学中，都需要分析化学提供大量的信息，而各学科的发展相应地又促进了分析化学的迅速进步。
分析化学在国民经济建设中具有重要的地位和作用。例如，在工业上，用于资源的探测、原料的配比、工艺流程的控制、产品的检验、“三废”的处理；在农业上，用于土壤的普查、化肥和农药的生产、农产品的质量检验；在国防建设方面，用于武器装备的生产和研制、化学毒剂的检查、原子能材料等。此外，进出口商品的质量检验、引进产品的“消化”和“吸收”，也需要分析化学。因此，分析化学常被称为生产、科研的“眼睛”，它在实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化的宏伟目标中起着重要的作用。
三、分析方法的分类
分析化学的分析方法很多，除按任务分为定性分析和定量分析外，还可按被测定对象、测定原理、试样用量、被测组分含量以及生产检测要求的不同，依据其他分类方法进行分类。
四、无机分析和有机分析
无机分析的对象是无机物，即对无机物样品进行定性和定量的分析，通常是确定它们由哪些元素、离子、化合物组成及测定其各组成的含量。
有机分析的对象是有机化合物，即对有机化合物样品进行定性和定量分析。在有机分析中，虽然有机化合物的组成元素种类不多，但是由于结构复杂、种类繁多，在分析中除元素分析外，还要进行官能团分析和结构分析以及某些物理常数的测定，以确定其组成及含量。
五、化学分析和仪器分析
1、化学分析
以物质的化学反应为基础的分析方法称为化学分析法。在定量分析中主要有滴定分析法和称量分析法。
(1)称量分析法
通过称量物质的质量进行被测组分含量测定的方法称为称量分析法。
例如：硫酸钡称量法、四苯硼酸钾称量法等。
(2)滴定分析法
通过滴定对被测组分含量进行测定的方法称为滴定分析法。
例如：酸碱滴定、氧化还原滴定等。
2、仪器分析
以物质的物理或物理化学性质为基础的分析方法称为仪器分析法，主要包括光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法等，种类很多，且新的分析方法正在不断产生。
仪器分析方法因需要一些特殊的仪器而得名，其特点是迅速、灵敏且能测定含量极低的组分，因此成为分析化学学科领域中的一个重要发展主向。而化学分析法是学习分析化学的基础，其准确度高，在基准方法中起着重要的作用。所以，著名分析化学家梁树权认为，化学分析法成，相得益彰。
六、常量分析、半微量分析和微量分析
根据试样用量的不同，分析方法又分为常量分析、半微量分析和微量分析，如表1-1所示。
七、常量组分分析、微量组分分析和痕量组分分析
按被测组分含量可将分析方法分为常量组分(＞1％)分析、微量组分(0.01％～1％)分析和痕量组分(＜O.01％)分析。
八、例行分析和仲裁分析
按分析结果的作用可将分析方法分为例行分析和仲裁分析。
(1)例行分析，是指一般化验室在日常生产中进行的原材料、中控和产品所进行分析，又叫常规分析。
为了控制生产，要求短时间报出结果的例行分析叫作快速分析。例行分析允许的误差较宽，准确程度达到一定要求即可。
(2)仲裁分析，是指在确认质量事故及其责任者，或不同单位对分析结果有争议时由权威机构用公认的标准方法进行准确的分析，以裁判原分析结果准确性。显然，仲裁分析的结果具有较高的准确性和法律责任。
九、分析化学的发展与学习分析化学的要求
随着现代科学技术的发展，分析化学是近年来发展最为迅速的学科之一。一方面，现代科学的发展要求分析化学提供更多的关于物质组成和结构的信息；另一方面，现代科学也向分析化学不断提供理论、方法和技术手段，促进了分析化学朝着越来越灵敏、准确、快速、简便和自动化的方向发展。不仅如此，现今分析化学的任务除了测定物质的组成和含量外，还包括测定物质的结构、价态、状态等，测定的领域也由宏观发展到微观，即由表观深入到内部，从整体进入到微区、表面或薄层，由静态发展到动态。
随着现代科学技术的发展，许多新技术渗透到分析化学中，日益增多的新的测定方法和分析仪器，使分析的灵敏度和测定速度大大提高。例如．电子探针的测试体积达到10-12mL；电子光谱的绝对灵敏度可达10-18g。激光技术已经应用在可见光光谱法、原子吸收光谱法和液相色谱法等方面。随着计算机科学的发展，微机与分析仪器的联用，各种方法的结合和仪器的联用技术，使原分析方法更为迅速有效，分析过程自动化，大大提高了分析效率。
尽管分析化学正向着“准、快、灵、自”方向发展，化学分析法仍然是分析化学的基础，许多仪器分析方法都离不开化学处理和溶液平衡理论的应用。因此，分析化学作为一门基础课程，仍然要从化学分析学起，进而扩展到仪器分析。
分析化学是一门实践性很强的科学。它的基础是实践，而实践中的问题又要以理论来解释，所以在学习过程中要理论联系实际，加强分析化学基本操作技能的训练，培养严谨、求实的实验作风和科学态度，树立准确的“量”的概念，提高分析问题和解决问题的能力，提高综合素质。理论课学习的主要内容有定量分析概论、滴定分析概论、酸碱滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定法、沉淀滴定法、称量分析法及仪器分析法概论等。通过理论课的学习，要求学生掌握各种分析方法及有关理论、基本运算技能，正确地进行数据记录和数据处理。学生应达到(1)会设计分析方案，对被测组分进行定量分析；(2)会独立进行被测组分的定量分析；(3)会进行误差分析、数据处理和分析结果的报出。
参考资料：分析化学
