化學(xué)分析和儀器分析技術(shù)研究

時間:2022-10-09 03:38:31

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化學(xué)分析和儀器分析技術(shù)研究

摘要:隨著我國經(jīng)濟實力的不斷提升,現(xiàn)代化建設(shè)處在蓬勃發(fā)展的階段,越來越多的先進設(shè)備和技術(shù)被應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和民用消費等行業(yè)。在化學(xué)分析儀器分析技術(shù)方面,也逐漸的應(yīng)用先進的理念和思路與,提高化學(xué)分析和儀器分析技術(shù)的實用性和準(zhǔn)確性。本文主要對化學(xué)分析和儀器分析技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展進行分析和闡述,結(jié)合現(xiàn)階段化學(xué)分析與儀器分析技術(shù)的特點與局限性,提出對應(yīng)的改革方式,并對提出針對性的發(fā)展趨勢,促進化學(xué)分析與儀器分析技術(shù)的改革和創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞:化學(xué)分析;儀器分析技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展

1前言

人們在對自然界物質(zhì)內(nèi)存結(jié)構(gòu)和組成的分析主要采用的技術(shù)方式為化學(xué)分析,儀器分析技術(shù)主要通過利用物質(zhì)內(nèi)部的性質(zhì)結(jié)合對應(yīng)的變化規(guī)律得到準(zhǔn)確的化學(xué)成分。隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,越來越多的先進技術(shù)被應(yīng)用到化學(xué)分析工作中去?;瘜W(xué)分析與儀器分析技術(shù)的應(yīng)用能夠提高化學(xué)分析的工作效率,確保分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2化學(xué)分析和儀器分析技術(shù)的特點與局限性

2.1化學(xué)分析和儀器分析技術(shù)的特點。在化學(xué)分析工作中應(yīng)用化學(xué)分析和儀器分析技術(shù),在處理相同的工作量時,不僅能夠提高處理工作效率,還能實現(xiàn)批量化處理化學(xué)結(jié)構(gòu),在化學(xué)分析與儀器分析技術(shù)應(yīng)用中,結(jié)合計算機技術(shù),能夠在同一時間內(nèi)完成對不同性質(zhì)的物質(zhì)進行分析。除此之外,分析設(shè)備得到充分的優(yōu)化和更新,提高化學(xué)分析靈敏度,測量化學(xué)物質(zhì)含量微弱的成分。其次,化學(xué)分析與儀器分析技術(shù)的應(yīng)用還能實現(xiàn)實時監(jiān)測分析數(shù)據(jù)的功能。不僅提高化學(xué)分析的工作效率,還能降低化學(xué)分析的分析成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。第三,隨著化學(xué)分析與儀器分析技術(shù)的不斷更新發(fā)展,應(yīng)用范圍在逐漸地擴大,應(yīng)用門檻在降低,越來越多的企業(yè)能夠應(yīng)用化學(xué)分析與儀器分析技術(shù);最后,在開展化學(xué)分析工作時,不會對樣品產(chǎn)生不良影響,保證分析數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。2.2化學(xué)分析和儀器分析技術(shù)的局限性。由于現(xiàn)階段化學(xué)分析與儀器分析技術(shù)還處在起步階段,與之相匹配的設(shè)備在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作都較為復(fù)雜,難以理解,采購成本較高,后期的保養(yǎng)和維護時,需要專業(yè)的技能知識,在實際應(yīng)用過程中需要投入大量的資金,提高企業(yè)的分析成本。在儀器分析技術(shù)的應(yīng)用過程中,其得到的分析結(jié)果主要是以積累的數(shù)據(jù)進行分析,不能適應(yīng)全部的化學(xué)分析物質(zhì),具有一定的局限性。

3化學(xué)分析和儀器分析技術(shù)的改革

3.1提高化學(xué)分析的靈敏度。先開展化學(xué)分析工作時,將現(xiàn)階段最新的分析技術(shù)應(yīng)用到其中,不僅能夠提高分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性還能保證儀器分析的精準(zhǔn)度達到分析要求。例如,在分析單個原子和分子時,采用激光儀器分析技術(shù),能夠得到準(zhǔn)確的原子和分子的分析結(jié)果,結(jié)合顯色劑、增效試劑等,能夠大幅度提高光譜分析的靈敏度。3.2微環(huán)境與微型化的測定與表征。微環(huán)境與微型化分析主要分由兩種分析模式,分別為宏觀分析模式和微觀分析模式。在微環(huán)境與微型化分析發(fā)展過程中,人們能夠通過分析數(shù)據(jù)得到物質(zhì)的最基礎(chǔ)的性質(zhì)。由于現(xiàn)階段的微量分析技術(shù)和顯微技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到微觀世界的分析工作中,因此在儀器分析技術(shù)的應(yīng)用中,能夠?qū)螌釉踊蚍肿舆M行檢測,例如,電子能譜分析技術(shù)能夠結(jié)合顯微技術(shù)和化學(xué)技術(shù),得到精準(zhǔn)的單層分子的數(shù)據(jù)。3.3狀態(tài)、形態(tài)分析與表征。由于化學(xué)分析工作中經(jīng)常會出現(xiàn)同種化學(xué)元素卻呈現(xiàn)出不同的化學(xué)價態(tài)、同一元素在不同物質(zhì)中的分子結(jié)構(gòu)也具有差異、不同元素在組成過程中結(jié)構(gòu)不同可能會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的問題。在對化學(xué)元素的狀態(tài)、形態(tài)分析與表征分析過程中,現(xiàn)階段主要應(yīng)用的儀器分析技術(shù)能夠吸收光譜、電子能譜,從而分析出不同化學(xué)物質(zhì)中同一元素的結(jié)構(gòu)。3.4非破壞性遙測與檢測。當(dāng)前我國化學(xué)分析技術(shù)體系中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)為非破壞性遙測與檢測。其在應(yīng)用的過程中,能夠針對化學(xué)物質(zhì)的生產(chǎn)流程進行實時的監(jiān)督,結(jié)合激光雷達和激光散射等技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對金屬單層原子和分析結(jié)構(gòu)的實時分析,為后期的化學(xué)分析工作的開展提供數(shù)據(jù)支撐。3.5智能化與自動化。隨著我國信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,化學(xué)分析與儀器分析技術(shù)逐漸地向智能化與自動化方向發(fā)展。在實際的化學(xué)分析工作中配備專業(yè)的新型機柜設(shè)備能夠提高分析的自動化操作,在分析過程中,分析人員需要重點關(guān)注實驗設(shè)計和分析工作,并針對不同階段的物質(zhì)結(jié)構(gòu)譜圖進行解釋和說明。3.6增強分析方法的選擇性與解決復(fù)雜體系的分離問題。隨著新化合物被人們發(fā)現(xiàn),新化合物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能會極其的復(fù)雜,在對其進行分析時,需要選擇精準(zhǔn)度更高的分析技術(shù),提高復(fù)雜體系的測定效率。在實際的應(yīng)用過程中,結(jié)合毛細管電泳、超臨界流體色譜、氣相色譜與液相色譜所組成的色譜分析技術(shù)能夠有效地提高分析準(zhǔn)確性。3.7生物活性物質(zhì)與生物大分子的測定與表征。化學(xué)分析工作中生物大分子結(jié)構(gòu)分析是重要工作之一,在生物技術(shù)分析領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用?,F(xiàn)階段的生物工程和科學(xué)的研究中需要生物活性物質(zhì)與生物大分子的測定數(shù)據(jù)支持,通過分析數(shù)據(jù)得到仿生結(jié)果,從而促進仿生學(xué)的發(fā)展。在化學(xué)分析儀器與分析技術(shù)的過程中,生物大分子結(jié)構(gòu)分析主要包含免疫分析、化學(xué)發(fā)光、磷光、熒光、核磁共振、質(zhì)譜與色譜等技術(shù),所使用到的分析儀器主要有化學(xué)修飾電極、生物傳感器以及化學(xué)傳感器等。采用化學(xué)分析儀器與分析技術(shù)能夠讓人們在細胞水平上研究,從而發(fā)現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)的本質(zhì)。

4化學(xué)分析和儀器分析技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1化學(xué)分析發(fā)展?;瘜W(xué)分析主要的作用是獲取化學(xué)和物理測量材料的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu),針對這些信息研究新型材料,但其工作本質(zhì)以信息科學(xué)為主體。在化學(xué)分析發(fā)展過程中,需要加強對化學(xué)和物力材料的研究、制造和開發(fā),從而提高化學(xué)分析的能力,擴大獲取化學(xué)信息的范圍。在化學(xué)分析過程中,不僅能夠?qū)ι眢w內(nèi)的元素、化合物進行深入分析,還能將其周圍的空間環(huán)境、結(jié)構(gòu)、形態(tài)等條件進行分析,還能對動態(tài)的材料信息進行測量和分析;在研究化學(xué)樣品成分時,可以對其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)組成、時間分布、動態(tài)、靜態(tài)、瞬態(tài)分析等情況;化學(xué)分析還能分析納米級別的材料,能夠?qū)ξ镔|(zhì)的表面進行分析;除此之外,還需要按照實際的需求,進行實時分析開發(fā)線、現(xiàn)場情況和微量分析,微量和常量分析單原子和分子的狀態(tài)。在化學(xué)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)上,化學(xué)分析能夠?qū)⒒A(chǔ)信息進行整合,從分析數(shù)據(jù)中獲取有利的信息,從而解決科學(xué)研究中的問題。例如,在二十世紀(jì)初期,人類基因組計劃的實施,DNA測序技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,從凝膠電泳到凝膠毛細管電泳,再到整個基因組技術(shù),最終形成完善的基因工程。4.2儀器分析技術(shù)發(fā)展。儀器分析技術(shù)主要體現(xiàn)出化學(xué)分析的自動化、整體化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,儀器分析技術(shù)漸漸地成為常規(guī)化學(xué)分析的主要技術(shù)分析手段。在儀器分析技術(shù)應(yīng)用中,可以加強軟件的功能以此來提高分析數(shù)據(jù)能力,還能在網(wǎng)絡(luò)中建立虛擬機和虛擬實驗室等分析方式來提高儀器分析的靈敏度。儀器分析技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)以下幾個方面:應(yīng)用先進的分析材料和技術(shù),例如,仿生技術(shù)、特殊的物理結(jié)構(gòu)和材料,激光、生物制造、納米技術(shù)等技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在化學(xué)分析工作。儀器分析技術(shù)能夠進行遠程實時在線分析、通過控制分析設(shè)備得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果。在化學(xué)物質(zhì)的生產(chǎn)過程中,生態(tài)靈敏度的選擇等性質(zhì)都符合現(xiàn)階段化學(xué)分析工作的要求。儀器分析技術(shù),將色譜和質(zhì)譜進行結(jié)合,形成完善的色譜分析,將色譜與計算機技術(shù)相結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)分析的自動化處理,避免出現(xiàn)儀器分析出現(xiàn)誤差問題。儀器分析技術(shù)能夠解決復(fù)雜系統(tǒng)的分析、提高分子間的動力、符合組合化學(xué)物質(zhì)、基因組學(xué)、代謝組學(xué)等新型的學(xué)科的需求。儀器分析技術(shù)還能針對現(xiàn)階段生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中遇到的問題進行深入分析,在納米層次解決生命進程、生理變化、病歷進程和藥物代謝等方面的問題。在儀器分析技術(shù)發(fā)展中,還能研究多生物分子的結(jié)構(gòu),從而提高化學(xué)分析的精準(zhǔn)度。

5結(jié)論

綜上所述,隨著現(xiàn)代信息化時代的不斷發(fā)展,化學(xué)分析和儀器分析技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展正逐漸向著智能化、自動化方向發(fā)展,通過分析化學(xué)分析與儀器分析技術(shù)的特點與局限性,針對其中存在的問題,提出針對性的解決對策,闡述化學(xué)分析與儀器分析的發(fā)展趨勢,從而提高未來分析結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確度,促進我國化學(xué)分析領(lǐng)域的發(fā)展。

參考文獻:

[1]仝培培.分析化學(xué)中的化學(xué)分析與儀器分析[J].化工設(shè)計通訊,2019(4):131~132.

[2]李軼,李傳璽,謝嘉維,盧佳,常靜.區(qū)分化學(xué)分析法與儀器分析法適用性的實踐教學(xué)探索[J].化學(xué)教育(中英文),2018(6):74~77.

[3]李鵬.現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在植物纖維原料化學(xué)分析中的應(yīng)用[J].石化技術(shù),2017(10):101.

[4]溫維麗,韓萬飛,黃濟民,王娜,黑春霞.化學(xué)分析法和儀器分析法測定濾毒罐防護時間的對比研究[J].中國個體防護裝備,2016(1):44.

[5]方苗利.淺析分析化學(xué)中的化學(xué)分析與儀器分析[J].學(xué)周刊,2015(6):13.

[6]劉冉,韓卿.現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在植物纖維原料化學(xué)分析中的應(yīng)用[J].黑龍江造紙,2010(2):35~38.

作者:王海榮 單位:萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院