化驗(yàn)是指根據(jù)一定的分析標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程,對(duì)物質(zhì)的組成、含量、性質(zhì)等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性檢測(cè)和評(píng)定的過(guò)程。它是化學(xué)分析的重要組成部分,也是科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)控制、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、環(huán)境檢測(cè)等諸多領(lǐng)域的基本技術(shù)手段。下面介紹化驗(yàn)的基礎(chǔ)理論:
1. 化驗(yàn)的概念與內(nèi)容
- 化驗(yàn)又稱“化學(xué)檢驗(yàn)”,是利用化學(xué)及物理方法,對(duì)樣品中某一成分、組分、雜質(zhì)、性質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析的過(guò)程。
- 通常涉及取樣、前處理、分析操作、結(jié)果計(jì)算和評(píng)定等環(huán)節(jié)。
2. 化驗(yàn)的基本理論
(1)物質(zhì)的分離與測(cè)定原理
- 樣品中的目標(biāo)組分需通過(guò)化學(xué)反應(yīng)、物理分離或儀器檢測(cè)等方式與其他物質(zhì)區(qū)別開(kāi),實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確識(shí)別和測(cè)量。
- 分離和檢測(cè)的選擇性、靈敏度和準(zhǔn)確度直接影響化驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
(2)定性與定量分析
- 定性分析:確定所分析物質(zhì)的類型或有無(wú)(如沈淀反應(yīng)、顏色反應(yīng))。
- 定量分析:確定物質(zhì)的含量,用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)表示。主要有重量法、容量法、儀器法等。
(3)分析化學(xué)中的基本概念
- 濃度?(摩爾濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)——溶液分析的基礎(chǔ)。
- 化學(xué)反應(yīng)式和平衡?——分析過(guò)程中反應(yīng)的理論基礎(chǔ)。
- 分析靈敏度、選擇性、準(zhǔn)確度、精密度——評(píng)價(jià)化驗(yàn)方法的重要指標(biāo)。
(4)錯(cuò)誤與不確定度理論
- 化驗(yàn)結(jié)果受系統(tǒng)誤差、偶然誤差影響。
- 需統(tǒng)計(jì)處理與質(zhì)量控制以提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可比性。
3. 常見(jiàn)化驗(yàn)方法的理論基礎(chǔ)
化學(xué)分析法
- 重量分析法:生成目標(biāo)組分的難溶化合物稱量其質(zhì)量,據(jù)化學(xué)式及反應(yīng)定量關(guān)系反推原組分含量。
- 容量分析法(滴定法):用標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品發(fā)生計(jì)量反應(yīng),根據(jù)消耗體積計(jì)算待測(cè)組分含量。
儀器分析法
- 分光光度法:基于物質(zhì)對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收規(guī)律(比耳-朗伯定律),測(cè)量吸光度確定濃度。
- 色譜法:物質(zhì)在固定相與流動(dòng)相中分配不同,實(shí)現(xiàn)分離與定量(如氣相色譜、液相色譜)。
- 電化學(xué)分析法:基于物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)(如電位、電流)進(jìn)行測(cè)定。
- 原子吸收、原子熒光、ICP等:測(cè)定金屬微量成分的現(xiàn)代方法。
生化與物理分析法
- 利用酶促、免疫和物理指標(biāo)(如折光、密度、pH、電導(dǎo)率等)檢測(cè)特定成分。
4. 化驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量控制
- 標(biāo)準(zhǔn)曲線法、回收率檢驗(yàn)、盲樣/加標(biāo)樣品分析,用于結(jié)果校準(zhǔn)和方法驗(yàn)證。
- 數(shù)據(jù)重復(fù)性與可比性檢查,剔除異常值,進(jìn)行誤差分析。
- 實(shí)驗(yàn)室需要建立和執(zhí)行化驗(yàn)操作規(guī)程、原始記錄和結(jié)果臺(tái)賬。
5. 化驗(yàn)工作的基本要求
- 嚴(yán)格的樣品管理與操作規(guī)范防止污染和混淆。
- 儀器設(shè)備的定期校準(zhǔn)和維護(hù)。
- 檢測(cè)結(jié)果的保密和追溯性,必要時(shí)具備法定資質(zhì)。
- 操作人員需具備相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)踐技能。
6. 相關(guān)概念延伸
- 分析化學(xué)理論包括溶解度、絡(luò)合、氧化還原、電離、緩沖溶液等基礎(chǔ)知識(shí)。
- 安全與環(huán)境意識(shí)是化驗(yàn)活動(dòng)的前提,做好試劑揮發(fā)防護(hù),用優(yōu)諾安全瓶蓋
- 綠色分析理念,強(qiáng)調(diào)低耗、低毒、高靈敏的檢測(cè)技術(shù)發(fā)展。