Tout dépend, pour cette question, du degré de sophistication souhaité dans la réponse… !
En partant des bases, la chimie analytique est la science qui caractérise les substances présentes dans des échantillons représentatifs d’une population quelconque. La caractérisation est qualitative (quelles espèces sont présentes ?) et quantitative (en quelles concentrations ces espèces sont-elles présentes ?); la population analysée peut être de n’importe quelle origine (denrées alimentaires, eaux naturelles, sols ou roches, médicaments, fluides biologiques, etc.).
En poussant un peu plus loin le degré de sophistication, la chimie analytique peut être subdivisée selon les méthodes et approches utilisées. On compte:
• Les méthodes de dosage ou de titrage: on identifie et on quantifie une substance en solution en la faisant réagir avec une autre substance présente dans une solution étalon (concentration connue); la fin du dosage correspond généralement à un changement de couleur qui renseignera sur la concentration de la substance inconnue dans la solution initiale; par exemple, les titrages acide-base, d’oxydation-réduction, de complexation, font partie de ces méthodes.
• Les méthodes de séparation: on sépare les constituants d’un mélange, puis chaque constituant individuel peut être quantifié après avoir été isolé; selon la nature du mélange, de nombreuses techniques de séparation sont disponibles: séparation par distillation (pour les mélanges de liquides possédant des points d’ébullition différents), par filtration (pour les mélanges contenant des particules et colloïdes de tailles différentes), par chromatographie en phase liquide (pour les échantillons en solution) ou en phase gazeuse (pour les échantillons contenant des substances aisément volatiles) ou par électrophorèse (application d’un champ électrique pour faire migrer les constituants de l’échantillon). L’identification et la quantification des substances après leur séparation requiert que l’instrument utilisé pour la séparation soit couplé à des méthodes de mesure, telles que celles qui sont décrites ci-après.
• Les méthodes spectrophotométriques: elles sont basées sur les interactions entre la lumière et la matière, chaque substance étant susceptible d’absorber de la lumière à certaines longueurs d’ondes, ou d’en émettre; les spectres (d’absorption ou d’émission) sont représentatifs de la nature des substances initialement présentes, et l’intensité relative de ces spectres est proportionnelle aux concentrations des substances; les spectrométries d’absorption ou d’émission peuvent concerner des atomes ou des molécules, dans des domaines de longueurs d’ondes allant de l’infra-rouge au visible, à l’ultra-violet, et même aux rayons X, selon la nature des échantillons à analyser; les spectrométries de masse ou de résonance magnétique nucléaire sont basées sur des principes physiques différents mais conduisent aussi à identifier et quantifier les substances analysées.