การวิเคราะห์ทางเคมีของน้ำดำเนินการเพื่อระบุและหาปริมาณองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติของตัวอย่างน้ำ ประเภทและความไวของการวิเคราะห์ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์และการใช้งานน้ำที่คาดการณ์ไว้ การวิเคราะห์ทางเคมีของน้ำดำเนินการกับน้ำที่ใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม น้ำเสีย แม่น้ำและลำธาร น้ำฝน และน้ำทะเล^{[ 1 ]}ในทุกกรณี ผลการวิเคราะห์ให้ข้อมูลที่สามารถนำมาใช้ในการตัดสินใจหรือเพื่อให้มั่นใจว่าสภาพเป็นไปตามที่คาดไว้ พารามิเตอร์การวิเคราะห์ที่เลือกจะถูกเลือกให้เหมาะสมกับกระบวนการตัดสินใจหรือเพื่อกำหนดค่าปกติที่ยอมรับได้ การวิเคราะห์ทางเคมีของน้ำมักเป็นพื้นฐานของการศึกษาคุณภาพน้ำมลพิษอุทกวิทยาและน้ำร้อนใต้ดิน วิธีการวิเคราะห์ที่ใช้เป็นประจำสามารถตรวจจับและวัดองค์ประกอบทางธรรมชาติทั้งหมดและสารประกอบอนินทรีย์ รวมถึงสารเคมีอินทรีย์หลากหลายชนิดโดยใช้วิธีการ ต่างๆเช่นแก๊สโครมาโทกรา ฟี และแมสสเปกโทรเมตรี ในโรงงานบำบัดน้ำที่ผลิตน้ำดื่ม และในกระบวนการทางอุตสาหกรรมบางอย่างที่ใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีรสชาติและกลิ่นเฉพาะตัว อาจมีการใช้วิธี การทางประสาทสัมผัส แบบพิเศษ เพื่อตรวจจับกลิ่นที่ความเข้มข้นต่ำมาก

เพื่อให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอและความสามารถในการทำซ้ำ วิธีการที่ใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมีของตัวอย่างน้ำมักจะได้รับการตกลงและเผยแพร่ในระดับชาติหรือระดับรัฐ ตามธรรมเนียมแล้วมักจะเรียกสิ่งเหล่านี้ว่า "สมุดสีฟ้า" ^{[ 4 ] [ 5 ]}

การวิเคราะห์บางอย่างดำเนินการในภาคสนาม (เช่น ค่า pH ค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะ) ในขณะที่การวิเคราะห์อื่นๆ เกี่ยวข้องกับการสุ่มตัวอย่างและการทดสอบในห้องปฏิบัติการ^{[ 6 ]}

วิธีการที่กำหนดไว้ในมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทใหญ่ ๆ ดังนี้:

• วิธี การทางเคมีแบบดั้งเดิมได้แก่วิธี Winklerสำหรับวัดออกซิเจนละลายในน้ำ การตกตะกอน การกรองเพื่อแยกของแข็ง การทำให้เป็นกรด การทำให้เป็นกลาง การไทเทรตเป็นต้นวิธีการวัดสี เช่นการทดสอบ MBASซึ่งบ่งชี้ สาร ลดแรงตึงผิว ประจุลบในน้ำ และวิธี การเปรียบเทียบ ในสถานที่ เพื่อหา ปริมาณ คลอรีนและคลอรามีนเครื่องวัดความขุ่น ใช้ในการวัดความเข้มข้นของของแข็งในรูปของความขุ่น โดยทั่วไป แล้ววิธีการเหล่านี้มีความแข็งแกร่ง ผ่านการทดสอบมาอย่างดี และมีราคาไม่แพง ให้ความแม่นยำในระดับที่เหมาะสมด้วยความไวที่ไม่สูงมากนัก
• เคมีไฟฟ้าได้แก่ การวัดค่า pH ค่าการนำไฟฟ้าและปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำ โดยใช้ขั้วไฟฟ้าออกซิเจน วิธีการเหล่านี้ให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องและแม่นยำ โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถส่งผลลัพธ์เข้าสู่ระบบจัดการข้อมูลของห้องปฏิบัติการได้โดยตรง
• การวัดด้วยสเปกโทรโฟโตเมตรีใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับธาตุโลหะในสารละลาย ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่มีความไวสูงมาก แต่จำเป็นต้องมีการเตรียมตัวอย่างก่อนการวิเคราะห์ และอาจต้องใช้วิธีการเก็บตัวอย่างแบบพิเศษเพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของตัวอย่างระหว่างการขนส่ง
• โครมาโทกราฟีถูกนำมาใช้กับสารอินทรีย์หลายชนิดที่มีคุณสมบัติระเหยง่าย หรือสามารถให้ส่วนประกอบระเหยที่มีลักษณะเฉพาะหลังจากกระบวนการทางเคมีเบื้องต้น
• ไอออนโครมาโทกราฟีเป็นเทคนิคที่มีความไวและเสถียร สามารถวัดลิเธียมแอมโมเนียม NH₄ และไอออน มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำอื่นๆ อีกมากมาย โดยใช้เทคโนโลยีการแลกเปลี่ยนไอออน
• โคร มาโทกราฟีแก๊สสามารถใช้ในการตรวจวัดมีเทนคาร์บอนไดออกไซด์ไซยาไนด์ออกซิเจนไนโตรเจน และสารระเหยอื่นๆ อีกมากมายด้วยความไวที่เหมาะสม
• แมสสเปกโทรเมตรีถูกนำมาใช้ในกรณีที่ต้องการความไวสูงมาก และบางครั้งก็ใช้เป็นกระบวนการขั้นสุดท้ายหลังจากโครมาโทกราฟีของเหลวแก๊สเพื่อตรวจจับสารเคมีอินทรีย์ในปริมาณน้อยมาก

วิธีการที่ใช้ในการหาปริมาณหรืออัตราส่วนของส่วนประกอบจะแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับชนิดของสาร บางวิธีสามารถทำได้ด้วยอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการมาตรฐาน ในขณะที่บางวิธีต้องใช้อุปกรณ์ขั้นสูง เช่นเครื่องวิเคราะห์มวลสารด้วยพลาสมาแบบเหนี่ยวนำ (ICP-MS)

ในการจัดการสิ่งแวดล้อม การวิเคราะห์น้ำมักถูกนำมาใช้เมื่อสงสัยว่ามีการปนเปื้อนเพื่อระบุสารปนเปื้อนเพื่อดำเนินการแก้ไข^{[ 7 ]}การวิเคราะห์มักจะช่วยให้สามารถระบุผู้ก่อให้เกิดมลพิษได้ งานนิติวิทยาศาสตร์ดังกล่าวสามารถตรวจสอบอัตราส่วนของส่วนประกอบต่างๆ และสามารถ "จำแนกประเภท" ตัวอย่างน้ำมันหรือสารปนเปื้อนอินทรีย์ผสมอื่นๆ เพื่อเชื่อมโยงสารปนเปื้อนกับแหล่งที่มาโดยตรง ในระบบประปา สาเหตุของคุณภาพที่ไม่เป็นที่ยอมรับสามารถระบุได้ในทำนองเดียวกันโดยการวิเคราะห์ทางเคมีที่กำหนดเป้าหมายอย่างระมัดระวังของตัวอย่างที่เก็บตลอดระบบการจ่ายน้ำ^{[ 8 ]} ในการผลิต ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐานอาจเชื่อมโยงโดยตรงกับการเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิดในขั้นตอนการแปรรูปแบบเปียก และเคมีวิเคราะห์สามารถระบุได้ว่าขั้นตอนใดอาจผิดพลาดและด้วยเหตุผลใด

• เคมีวิเคราะห์
• มาตรฐานคุณภาพน้ำดื่ม
• การควบคุมคุณภาพเชิงวิเคราะห์