化學檢測是通過化學分析方法或儀器對物質(zhì)的成分、結構、性質(zhì)及含量進行系統(tǒng)測定的過程,廣泛應用于科研、工業(yè)、環(huán)境、醫(yī)療、食品安全等多個領域。其分析內(nèi)容可歸納為以下幾個方面:
一、物質(zhì)成分分析
元素組成
確定物質(zhì)中包含哪些元素(如C、H、O、N、S等),通過原子吸收光譜(AAS)、電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)等技術實現(xiàn)。
應用:礦石成分分析、金屬材料檢測、環(huán)境污染物溯源。
化合物種類
鑒定物質(zhì)中存在的具體化合物(如有機酸、酯類、糖類、蛋白質(zhì)等),常用色譜法(GC、HPLC)、紅外光譜(IR)、核磁共振(NMR)等。
應用:藥物成分分析、食品添加劑檢測、石油化工產(chǎn)品鑒定。
官能團與結構
分析分子中的特定基團(如羥基、羧基、氨基)或化學鍵類型,通過紅外光譜、拉曼光譜等手段。
應用:高分子材料性能研究、藥物分子設計、生物大分子結構解析。
二、含量測定
定量分析
測定物質(zhì)中各成分的精確含量,常用方法包括:
滴定法:酸堿滴定、絡合滴定(如EDTA測金屬離子)。
光譜法:紫外-可見分光光度法(UV-Vis)、原子熒光光譜(AFS)。
色譜法:氣相色譜(GC)、液相色譜(HPLC)結合標準曲線法。
應用:藥品有效成分含量檢測、食品營養(yǎng)標簽制定、水質(zhì)污染物濃度測定。
痕量分析
檢測極低濃度物質(zhì)(如ppb級重金屬、農(nóng)藥殘留),需高靈敏度儀器如ICP-MS、石墨爐原子吸收光譜(GFAAS)。
應用:環(huán)境監(jiān)測(土壤重金屬污染)、食品安全(農(nóng)藥殘留限值)、臨床毒物篩查。
三、物質(zhì)性質(zhì)分析
物理化學性質(zhì)
測定熔點、沸點、密度、折射率、溶解度等,輔助物質(zhì)鑒定。
應用:有機化合物純度檢查、晶體結構分析。
化學性質(zhì)
分析物質(zhì)反應活性(如氧化性、還原性)、酸堿性、穩(wěn)定性等,通過化學滴定或電化學方法(如pH計、電位滴定)。
應用:電池材料性能評估、催化劑活性測試、藥物代謝研究。
四、物質(zhì)形態(tài)與結構分析
晶體結構
通過X射線衍射(XRD)確定晶體結構,分析晶格參數(shù)、相組成。
應用:材料科學(半導體、陶瓷)、地質(zhì)學(礦物鑒定)。
表面與微觀結構
使用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)觀察物質(zhì)表面形貌或內(nèi)部結構。
應用:納米材料表征、金屬腐蝕分析、生物細胞成像。
五、特殊領域應用
環(huán)境檢測
分析大氣(PM2.5、VOCs)、水體(重金屬、有機污染物)、土壤(農(nóng)藥殘留、放射性物質(zhì))中的有害物質(zhì)。
方法:氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)。
食品安全
檢測添加劑(防腐劑、色素)、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、微生物毒素等。
標準:遵循國標(GB)或國際標準(如ISO、AOAC)。
臨床化學
分析血液、尿液中的代謝物(如葡萄糖、膽固醇)、電解質(zhì)(Na?、K?)、激素等。
技術:生化分析儀、免疫分析法。
法醫(yī)化學
鑒定毒品、爆炸物、毒物,分析血跡、纖維等物證。
方法:色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、光譜指紋技術。
六、新興技術融合
聯(lián)用技術:如GC-MS、LC-MS、ICP-MS,結合分離與檢測優(yōu)勢,提高分析精度。
微流控技術:用于高通量篩選、單細胞分析等前沿領域。
人工智能輔助:通過機器學習優(yōu)化分析流程、預測物質(zhì)性質(zhì)。
化學檢測的核心是通過科學手段揭示物質(zhì)的“化學身份”,為質(zhì)量控制、安全評估、科研創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)支持。隨著技術進步,其分析范圍正從宏觀成分向微觀結構、從靜態(tài)檢測向動態(tài)監(jiān)測拓展。