摘要：随着现代工业生产的发展，工业分析法也进展迅速，研究出不少新的方法与技术。本文概括性的介绍了几种先进的分析方法，重点介绍了分光光度法、容量法、差减法和折光法等。
关键词：工业分析；分光光度法；容量法；差减法；折光法
工业分析是研究工业生产中的原料、辅助材料、中间产物或者反应过程中变化着的物料、最终产品、副产品以及生产中各种废物的化学组成的分析方法及有关理论。工业分析化学作为一种重要手段参与到科技创新、技术革命、和新工艺探索过程中，并且承担着工艺评价、产品质量检验以及环境评价等适应现代工业规范化、标准化与管理的重任。
随着技术的不断进步，如今工业分析所用的方法有很多，主要的方法有重量法、容量法和分光光度法、折光法、差减法等。而检测技术则一以γ射线检测技术、近红外检测为常用。
一、分光光度法
分光光度法是指利用紫外光、可见光、红外光和激光等测定物质的吸收光谱对物质进行定性定量分析和物质结构分析的方法，也可以称之为分光光度技术。使用的仪器称为分光光度计。分光光度计灵敏度高、选择性强、测定速度快, 应用范围广, 其中的紫外光和可见光分光光度技术更是化学工业中必不可少的基本手段, 并大量用于如离子膜法烧碱生产中精盐水中I- 、Br- 、ClO3-分析以及成品中NaClO3、Al2O3 的测定等。其检测限量一般可低至( 1~10) ×10- 5。
但在实际应用时, 由于显色反应、显色条件、实验仪器和操作技巧等因素的影响, 造成一些偏差, 影响了分析的准确性。
不同的显色反应条件下, 如有色物的稳定性、显色剂的加入量、酸度、反应时间等, 对分析结果均有一定的影响。
单色光不纯、仪器电压不稳、灵敏度过高或过低, 吸光度小于等于0.2或大于等于0.8造成结果不准确；长时间使用后, 吸收池污染带来偏差。
分析操作不准确或不熟练主要表现在仪器调零不准、吸收池选择不当、读数不准, 甚至错误操作等。
解决误差的方法有放大或缩小倍数法、标准样做参照法、和比色池校正法。
放大或缩小倍数法即选择合适的吸光度测量范围, 在不同吸光度范围内读数会引起不同程度的误差。为提高测定的准确度, 应选择在最适合的吸光度范围内进行测定。计算表明, 最适宜的吸光度范围为0. 2 —0. 8。如果被测溶液浓度过低, 吸光度低于0. 2, 可采用增加比色皿厚度的方法进行测定；如果吸光度超过0. 8, 可在比色时尽量采用比较薄的比色皿。
可见光和紫外光分光光度计法中通常采用相同条件下制定的标准曲线。标准曲线法的特点是操作简便、快速, 对重现性好、比较稳定的测定, 准确度较高。缺点是重现时受条件的影响较大, 一般温度、标样、显色剂变化等对测定结果均有影响, 甚至影响较大。解决方式是在使用新的标样试剂、显色剂时, 重新制作标准曲线, 在温度变化大时, 也需要重新制作标准曲线。这样, 无形中增加了工作量, 浪费了时间, 因此不能满足工业分析的要求。但可以以带标准点的方式进行分析, 尤其是在常规分析时比较高效。具体方式是: 在检测样品的同时, 取样品含量附近的1~ 2个点的标样, 与样品同时进行显色处理,比较样品的吸光度与标样吸光度, 就可以准确测定出待测物的含量了。
进行定量分析时, 要求所选用的一套吸收池的厚度对光的吸收和散射性能一致。使用一段时间后, 有色溶液对比色池的腐蚀会造成比色池本身的色差；当一些旧的比色池被更换后, 新旧比色池之间也有一些色差。取两只吸收池,分别装入任一种试样溶液及参比溶液, 测量吸光度, 然后将两吸收池所装溶液对换, 再测其吸光度。两次测得的吸光度差
值大于1%时必须校正。其方法如下: 将吸收池用0、1、2…编号, 均装入样品溶液, 以空气为参比测量吸光度, 得到A0、A1、A2 等值。若以0号吸收池为标准, 则其他吸收池的校正系数次序为: β1 = A1 /A0、β2 = A2 /A0……记录这些吸收池的编号, 在以
后的测定中, 就可以利用这些校正系数来校正吸光度读数, 即: A校= A测/β。高档的分光光度计有自动置零系统, 可将两个池子的偏差置零。如果不对比色池进行校正, 至少应该选择对比色池配对。即选择在规定波长下两个比色池的透光率相差小于0. 5% 的比色池作配对, 在必要的情况时, 需在最终测量时扣除比色池间的误差修正值。
二、容量法
重量法、容量法和分光光度法均可对硅酸盐进行分析，这些方法既可以对SiO2独立地进行分析，有的还可以互相结合起来, 以达到提高分析准确度和速度的目的。
测定SiO2的经典方法大约在19世纪中叶就已形成，但分析速度太慢， 在生产发展，样品数量大大增加的情况下，是不能满足要求的。用氟硅酸钾容量法来测定SiO2是目前国内最受欢迎的方法之一，因为它的最大优点是分析速度快，准确度也能达到例行分析的要求。据报道【1】这个方法早在1862年即被Stolba提出,但一直未受到重视。直到1955年Sajo将该法作了进一步改进后，才开始得到应用。我国分析工作者张景明等人【2】对氟硅酸钾的形成和水解条件进行了卓有成效的研究，从而使该法在我国的推广应用起到了一定的作用。试样中少量的SiO2还可以用硅铂黄或硅钥兰法测定。主要用于作硅的微量分析。据shell介绍，用Na2SO3作还原剂进行硅钥兰显色获得成功，从而使硅的光度法的灵敏度又提高了一步，使之更适合于微量分析。
三、差减法
差减法作为测定铝的经典方法但是其主要缺点是反应速度慢，准确度不高。为了提高准确度和分析速度，人们研究了各种直接测定的方法，这就要求预先分离干扰元素。分离的方法很多，主要有强碱分离法和萃取分离法。由于NaOH所得的沉淀不易过滤，故强碱分离法一般很少应用。萃取分离的方法，现己被广泛采用。主要有铜铁试剂——氯仿萃取、苯甲酸盐—乙酸乙醋萃取和8—经基咬琳—氛仿萃取等方法。其中以铜铁试剂氯仿萃取法用得最多。
络合滴定法也同样适用于铝的测定。一般采用三种方法：①用分离的方法除去干扰元素后,加入过量的EDTA溶液, 然后以二甲酚橙为指示剂，用铅盐或锌盐回滴。分离的方法最好用铜铁试剂——氯仿萃取将铁、钦等除去。微量锰可用邻菲罗林掩蔽。②氟化物析出法。③铁、钛、铝连续滴定。上述铝的EDTA测定中操作步骤一般都要加热至沸并保沸5-8分钟， 近年有不少人试验在常温下测定铝，据介绍，测定结果仍能在例行分析误差范围之内。
四、折光法
折光法是根据光在不同介质溶液中传播时发生的临界角全反射效应，从而得到浓度不同的溶液所形成的明暗分界线的不同位置，然后用光电转换器把分界线的不同位置检测出来，得到不同浓度的指示值【3】。
目前工业用折光仪一般采用仪表灯泡作光源，用光影刻度尺直接读数，或用硅光电池作光电转换器件。由于硅光电池是模拟器件，在使用过程中随自身及光源的老化，导致测量精度下降；仪表灯泡不可避免地使仪表产生色散；在折光装置中，采用铂热敏电阻为温度传感器，温度较正比较粗略。李忠彦等对传统光电折光作了改进；用半导体激光二极管代替仪表灯泡作光源，解决了色散问题；用数字化器件电荷藕荷器CCD作光电转换器件，光源亮度的漂移对测量结果没有影响；用AD950作为温度传感器。改进后仪器精度大大提高，绝对误差为0.18-O．32。
五、近红外光谱分析
近红外光谱分析因具有测定速度快、样品不需要预处理、无污染、非破坏性、多组分同时分析等优点而日益受到许多领域研究人员的重视【4】。
近红外光谱分析技术有如下特点：①对不同物态的样品不需要繁琐复杂的样品预处理可直接测量，且不消耗样品，又节省大量药剂；②仪器构造简单，易于维护。由于NIR的以上特点，与传统方法相比，近红外检测法在测量精度上有很大改善；与标准实验方法相比，提供数据的速度快；其应用会使实验成本降低，提高分析效率，并取得可观的经济效益。
近红外光谱理论与技术的建立和发现已有上百年的历史。在定性定量分析中得到广泛的应用，尤其在法国、如加拿大、美国等国家早已用于谷物、饲料、油料、药物的分析，90年代以来应用领域迅速扩展到石油、化工、造纸、生化等行业的产品质量分析和工艺流程监测。1989年以来，ICUMSA给予了极大重视，对于方法的完善也取得了长足进展。
六、γ射线检测技术
γ射线检测技术的射线密度(浓度)计可以进行非接触测量，在适当的放射源下具有很大的稳定性和极长的使用寿命，抗干扰能力强，反应时间短，并有较高的精度。
参考文献：
【1】梁树权 《化学通报》1961，No.10,569
【2】张景明等, 《硅酸盐学报》1963，No.3,163
【3】向东，赖凤英 制糖工业检测新技术的应用【J】 甘蔗糖业，2003，(3)：47-50，32
【4】胡立杰，王坤 近红外光谱技术在制糖工业的应用和进展【J】 中国甜菜糖业，2001，(2)：25—27
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