1 基本认识

  • 化学分析：化学分析方法是以化学反应为基本原理的分析方法，种类较少。主要涉及重量分析法和滴定分析法。

  • 仪器分析：仪器分析是以物质的物理性质或物理化学性质为基本原理的分析方法，通常使用大量仪器装置，分析方法多。主要涉及光谱分析法，色谱分析法，电化学分析法，质谱分析法，热分析法和其他仪器分析法。

2 概念方面

2.1 原理的区别

  • 化学分析：主要应用物质的化学性质，通过比较常规的化学反应来进行分析。
    如：物质的氧化性、还原性，离子形成沉淀，酸碱中和等
  • 仪器分析：主要利用物质或物质或物质中元素的物理性质以及物理化学性质进行分析。
    如：元素的核外电子跃迁（原子光谱）、分子中的能级跃迁（紫外/可见）、某些元素的核自旋（NMR）、分子极性大小，分子量大小（色谱法）

2.2 仪器装置的区别

  • 化学分析：化学分析主要应用实验室常用的玻璃仪器。比较简单，价格低廉。如；容量瓶，移液管，酸、碱滴定管，坩埚，干燥器等

  • 仪器分析：大多数情况下用大量光，电，磁，声的检测仪器，部分还要与计算机联用,非常复杂。有些仪器占地面积很大，且对操作环境严格。成本很高。

3 分析对象方面

3.1 分析范围的区别

  • 化学分析：通常只能分析较大量给定物质的组分，含量，不适合有机物与生物分子。除此之外还涉及到测定某些物质时难以选择指示剂，而且难以分析浑浊，有颜色的试样。

  • 仪器分析：适合微量，痕量的分析，可以得到物质组分、含量、结构、晶型，价态等各项参数，也可对试样进行非破坏性分析，表面，微区等分析；对于有机物甚至可以得到官能团种类，数量，位置的的确定。适合环境分析、食品安全检测、无机物结构研究、有机物分子结构、手性研究，矿物质组分研究，生物大分子等多个领域。

3.2 灵敏度的区别

  • 化学分析：适合常量分析，不适合微量分析。通常溶液中浓度小于 10-5 mmol/L 就难以测定，灵敏度较低。

  • 仪器分析：适合微量，痕量的分析，检出限非常低，有时可达 PPb 级别，灵敏度很高。

3.3 选择性的区别

  • 化学分析：通常容易受到试样中其他组分的干扰，选择性相对较差。而且一次只能分析一种组分，难以同时分析多种组分，效率较低。

  • 仪器分析：利用某些特殊的检测器使分析过程不易受到其他组分的干扰（如前面提到的火焰光度检测器可特异地检测硫磷的含量） 。有些仪器可以同时分析出多种元素的含量，效率很高。

4 操作过程方面

  • 化学分析：通常所需时间长，操作复杂，难以批量进样，效率较低。在滴定终点观察，重量分析恒重时的要求很严格，对操作人员的要求较高，需要对化学反应的原理，平衡，以及化学反应的定量关系非常了解，了解必要的标准试剂，定性试剂，还要积累滴定，热重的经验等。

  • 仪器分析：通常所需时间较短，操作简便，可自动进样，批量进样，在大量处理样本时优势明显。对于操作人员如想精通某种或所有仪器分析方法仍然需要积累经验，掌握数理化知识；但是对于普通的操作人员只需培训数天即可上岗，更适应工业生产。

5 分析结果方面

通过定性定量、精密度、准确度、重现性几个方面来评价化学分析与仪器分析：

定性与定量 精密度 准确度 重现性
化学分析 对于化学分析，定性分析试剂所用试剂通常要求有明显的特征现象，定量分析则要求反应要严格按照计量进行，因此化学分析的定性分析与定量分析通常是分离的。 较好，一般在0.2%以内 高，通常小于0.3% 较好
仪器分析 除某些只能进行定性分析的仪器，大多数仪器定性分析的同时即可定量的检出待检测物质含量。 视情况，某些仪器（自动滴定计等）比化学法精密度好 低，通常在5%左右 较差，通常重复实验时偏差较大

6 发展历史方面

  • 化学分析：亦称作湿化学方法，有长久的发展历史，特别是在19世纪末、20世纪初物理化学的发展，建立了四大平衡理论，促进了化学分析的发展和繁荣。

  • 仪器分析：在二战后至20世纪60年代，物理学、电子学、半导体及原子能工业的发展促进了分析化学中物理方法和仪器分析方法的大发展。

7 化学分析和仪器分析各自特点总结

  • 化学分析

    1. 灵敏度低，选择性差，一次只能分析一种组分，范围窄，适合常量分析
    2. 准确度高，更可靠
    3. 步骤比较繁琐，速度慢，效率低
    4. 价格低廉，成本低

  • 仪器分析

    1. 灵敏度高，选择性好 ，可同时分析多种组分，可分析的范围更广泛
    2. 准确度较低，可靠性有待提升
    3. 步骤简单，可实现自动化，可批量处理，速度快，效率高，适合工业生产
    4. 价格昂贵，成本高