thumb|right|300 px|Laboratorij za plinsko kromatografijo Analizna kemija je področje kemije, ki preučuje ločevanje, prepoznavanje in kvantificiranje kemičnih sestavin naravnih in umetnih snovi. S kvalitativno analizo se ugotavlja prisotnost nekega elementa, iona, spojine ali funkcionalne skupine, s kvantitativno analizo pa njihovo vsebnost v preiskovani snovi. Analize se običajno opravljajo na ustrezno pripravljenih vzorcih.
Analitske metode se delijo na klasične in instrumentalne.Timothy A. Nieman, Douglas A. Skoog, James F. Holler (1998). Principles of instrumental analysis. Pacific Grove, CA: Brooks/Cole. ISBN 0-03-002078-6. Klasične metode, znane tudi kot mokra kemija, za ločevanje uporabljajo na primer obarjanje, ekstrakcijo in destilacijo, za kvalitativno analizo pa na primer barvo, vonj ali tališče. Klasična kvantitativna analiza se opravi z merjenjem mase ali volumna. Instrumentalne metode uporabljajo aparate za merjenje fizikalnih količin, na primer absorpcije svetlobe, fluorescence ali električne prevodnosti. Komponente se ločujejo na primer s kromatografijo, elektroforezo ali frakcioniranjem v laminarnem toku (FFF).
Analizna kemija se ukvarja tudi z izpopolnjevanjem načrtovanja poskusov, kemometrijo in oblikovanjem novih merilnih orodij in metod, ki dajejo natančnejše rezultate. Analizna kemija se uporablje tudi v forenziki, okoljski analizi in drugod.
Zgodovina thumb|left|200 px| Gustav Kirchhoff (levo) in Robert Bunsen
Analizna kemija je pomembna od samega začetka kemije. V prvem obdobju sta k njenemu razvoju pomembno prispevali sistematična elementarna analiza Justusa von Liebiga in sistematična organska analiza, ki je temeljila na značilnih reakcijah funkcionalnih skupin.
Prva instrumentalna analiza je bila plamenska emisijska spektrometrija. Razvila sta je Robert Bunsen in Gustav Kirchhoff, ki je poleg tega odkril tudi elementa rubidij (Rb) in cezij (Cs). Yoshiko Arikawa (2001). Basic Education in Analytical Chemistry. Analytical Sciences (The Japan Society for Analytical Chemistry) 17 (priloga): i571–i573. Pridobljeno dne 10. januarja 2014.
Večina ključnih dosežkov v razvoju analizne kemije se je zgodila po letu 1900. V tem obdobju je vedno pomembnejšo vlogo dobivala instrumentalna analiza. Na začetku 20. stoletja so odkrili še posebej veliko osnovnih spektroskopskih in spektrometrijskih tehnik, ki so jih izpopolnili v poznem 20. stoletju.K. Miller, R.E. Synovec (2000). Review of analytical measurements facilitated by drop formation technology. Talanta 51 (5): 921–933. doi:10.1016/S0039-9140(99)00358-6. PMID 18967924.
Vzporedno z analizno kemijo so se s podobnim tempom razvijale tudi metode za ločevanje snovi in se nazadnje razvile v visoko zmogljive naprave, na primer v plinske kromatografe in masne spektrografe.K.D. Bartle, P. Myers (2002). History of gas chromatography. TrAC Trends in Analytical Chemistry 21 (9–10): 547. doi:10.1016/S0165-9936(02)00806-3. Od 1970. let dalje se veliko tehnik uporablja skupaj, s čimer se doseže bolj popolno karakterizacijo vzorcev.
Analizna kemija, ki se je posvečala predvsem anorganskim snovem in majhnim organskim molekulam, se je v 1970. letih začela ukvarjati tudi z biološkimi vprašanji in se razvila v bioanalizno kemijo. V kemiji so se kot sonde ali prožilci in regulatorji kemijskih reakcij začeli uporabljati laserji. V poznem 20. stoletju se je analizna kemija začela vedno bolj ukvarjati tudi s kriminalističnimi, okoljskimi, industrijskimi in medicinskimi vprašanji, na primer s histologijo. H.A. Laitinen (1989). History of analytical chemistry in the U.S.A.. Talanta 36 (1–2): 1–9. doi:10.1016/0039-9140(89)80077-3. PMID 18964671.
V sodobni analizni kemiji prevladujejo instrumentalne metode. Mnogo analitskih kemikov se zaradi njihovih zahtevnosti ukvarja z enim samim tipom aparatov, akademiki pa se osredotočajo predvsem na nove aplikacije in odkrivanje novih analitskih metod. Eno od novih področij raziskav je odkrivanje kemijskih snovi v krvi, ki povečujejo verjetnost rakavih obolenj. V razvoj novih metod se vključujejo laserji z nastavljivo valovno dolžino, s katerimi bi se lahko povečala razločljivost in občutljivost spektroskopskih metod. Mnogo že razvitih metod se zavestno ne spreminja, da bi bili njihovi rezultati primerljivi v daljšem časovnem obdobju. To je še posebej pomembno v zagotavljanju kakovosti v industrijskih procesih in varovanju okolja. Analizna kemija igra izredno veliko vlogo tudi v farmacevtski industriji, predvsem v zagotavljanju kakovosti v industrijskih procesih, odkrivanju kandidatov za nova zdravila in kliničnih aplikacijah, v katerih je kritično vzajemno delovanje zdravila in pacienta.
Klasične metode Četudi v sodobni analizni kemiji prevladujejo visoko razvite instrumentalne metode, so korenine analizne kemije in nekateri principi, ki jih uporabljajo sodobni instrumenti, v tradicionalnih analitskih tehnikah. Nekatere tradicionalne tehnike se še vedno uporabljajo in so sestavni del poučevanja analizne kemije v srednjih šolah in dodiplomskem študiju.
Kvalitativna analiza Kvalitativna analiza po definiciji ne ugotavlja količin, se pravi mase ali koncentracije, ampak samo prisotnost določene snovi.
Anorganska kvalitativna analiza na splošno pomeni sistematično shemo za ločevanje in potrjevanje prisotnosti v vodi raztopljenih ionov, praviloma kationov elementov. Ioni s podobnimi kemijskimi lastnostmi se najprej z nizom postopkov ločijo v več razredov, potem pa se v posameznem razredu s specifičnimi reakcijami potrjuje prisotnost določenega iona. V shemo so včasih vključeni nekateri anioni, na primer CO32- in S2-. Po uvedbi sodobnih metod se takšni preskusi opravljajo zelo redko, še vedno pa so predmet poučevanja v šolah in na terenu, kjer sodobni instrumenti niso na razpolago.
Kemijski preskusi V kvalitativni analizni kemiji se uporabljajo številni specifični preskusi, na primer preskušanje zlata z močno kislino in Kastle–Meyerjev preskus za ugotavljanje prisotnosti krvi.
Plamenska reakcija 120px |right|thumb|Plamenska reakcija: karminsko rdeča barva plamena plinskega gorilnika dokazuje prisotnost litija
Plamenska reakcija je analitska metoda, s katero se ugotavlja prisotnost določenih elementov, praviloma kovinskih kationov. Metoda temelji na značilnih emisijskih spektrih elementov. Barva plamena je na splošno odvisna tudi od njegove temperature.
Kvantitativna analiza Gravimetrična analiza Gravimetrična analiza vključuje določanje količino snovi s tehtanjem vzorca pred in/ali po neki pretvorbi. Na tak način se določa na primer vsebnost vode v hidratih: s segrevanjem vzorca se iz njega izloči vodo, njena količina pa se izračuna s tehtanjem vzorca pred sušenjem in po njem.
Volumetrična analiza Titracija je dodajanje reaktanta v raztopino vzorca, dokler se ne doseže neka ekvivalentna točka. Iz količine in koncentracije reaktanta se izračuna količina določene snovi v raztopini. Med najbolj pogoste vrste titracij spadajo kislo-bazične titracije, v katerih se ekvivalentna točka ugotavlja s spremembo barve indikatorja. Med druge vrste titracij spadajo na primer potenciometrične titracije, v katerih se za ugotavljanje ekvivalentne točke uporabljajo različni indikatorji, na primer pH meter.
Instrumentalne metode thumb|250px|left|Bistveni deli analitskih instrumentov so stimulus (elektromagnetno valovanje, električna napetost in tok…), analizator, detektor odziva, procesor za obdelavo signala in prikazovalnik
Spektroskopija Spektroskopija meri vzajemni odziv molekul in elektromagnetnega valovanja. V spektroskopijo spada veliko različnih aplikacij: atomska absorpcijska spektroskopija, atomska emisijska spektroskopija, spektroskopija v UV, vidni in IR svetlobi, rentgenska fluorescenčna spektroskopija, ramanska spektroskopija, dvojna polarizacijska interferometrija, jedrska magnetna resonančna spektroskopija, fotoemisijska spektroskopije, Mössbauerjeva spektroskopija in druge.
Masna spektrometrija left|thumb|250px|Masni spektrometer za radiokarbonsko dariranje in druge analize Masna spektrometrija je zelo učinkovita tehnika za identifikacijo snovi na osnovi analize ionov, nastalih iz osnovne molekule. Metoda temelji na merjenju razmerja masa/naboj molekul s pomočjo električnega ali magnetnega polja. Za ionizacijo preiskovane snovi se uporablja več metod: bombardiranje z elektroni ali hitrimi atomi, kemična ionizacija, laserska desorpcijska ionizacija in druge. V masni spektrometriji se uporabljajo različni analizatorji: magnetni sektorski masni analizator, kvadripolni masni analizator, kvadripolna ionska zanka, ionska ciklotronska resonanca in drugi. Metoda je zelo občutljiva, saj se z njo lahko zaznajo tudi vsebnosti v območju ng do pg. Spodnja meja detekcije je pogosto odvisna od uporabljenega postopka ionizacije.Spektrometrija, Univerza v Ljubljani, BTF. Pridobljeno dne 25. septembra 2014.
Elektrokemijska analiza Z elektrokemijskimi metodami se merita potencial (V) in/ali tok (A) v elektrokemijski celici z analitom. A.J. Bard, L.R. Faulkner (2000). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. New York: John Wiley & Sons, 2. izdaja.D.A. Skoog, D.M. West, F.J. (1988). Fundamentals of Analytical Chemistry. New York: Saunders College Publishing. 5. izdaja. Metode se razvrščajo po tem, kateri parametri se merijo. Najpomembnejše so tri kategorije: potenciometrija, ki meri razlike v elektrodnih potencialih (V), kulometrija, ki meri količino pretečene elektrenine (As, Ah), in voltametrija, ki meri tok skozi celico v odvisnosti od celičnega potenciala (A/V).
Termična analiza Kalorimetrija in termogravimetrična analiza merita interakcijo med snovjo in toploto.
Ločevanje komponent thumb|right|200px|Ločitev sestavin črnila s tankoplastno kromatografijo thumb|right|200px|Jedri mišje celice v profazi, posneti s fluorescenčnim mikroskopom; merilna palčka je dolga 5 µmL. Schermelleh, P.M. Carlton, S. Haase, L. Shao, L. Winoto, P. Kner, B. Burke, M.C. Cardoso, D.A. Agard, M. G. L. Gustafsson, H. Leonhardt, J.W. Sedat (2008). Subdiffraction Multicolor Imaging of the Nuclear Periphery with 3D Structured Illumination Microscopy. Science 320 (5881): 1332–6. doi: 10.1126/science.1156947. PMC 2916659.PMID 18535242.
S separacijskimi procesi se kompleksne zmesi ločijo na več enostavnih komponent. Najbolj značilne metode so kromatografija, elektroforeza in frakcioniranje v laminarnem toku (FFF).
Hibridne tehnike