¿Cómo se mide la composición química de la materia?

Yo no soy un científico de cualquier tipo, tengo curiosidad. Éstos son algunos examples.Let específica 's decir que colecciono algunos el agua de lluvia y quiero saber lo que hay en él, que no es el agua. ¿Cómo hacer eso? ¿Qué herramientas utilizar? ¿Hay algún dispositivo mágico que puede decir lo que está en él o usted tiene que saber lo que busca y prueba para cosas específicas? ¿Qué pasa, por ejemplo, un trozo de oro. Si quiero encontrar las impurezas en ella, ¿hay algún método único que le dice a todos? ¿O tengo que hacer pruebas específicas como, fundir a una temperatura determinada y ver lo que sigue siendo sólida, etc.Sometimes ves noticias como ésta que dice: "Una amplia gama de productos farmacéuticos incluyendo antibióticos, anticonvulsivos, el estado de ánimo estabilizadores y las hormonas sexuales se han encontrado en los suministros de agua potable de al menos 41 millones de estadounidenses ". ¿Cómo encuentran todo eso?