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比色計(jì)的原理、結(jié)構(gòu)和分類

比色計(jì)的原理

　　當(dāng)單色光通過厚度相同，而濃度很小的溶液時(shí)，根據(jù)朗伯-比爾定律，光被溶液吸收的程度，稱為吸收度，與溶液的濃度成正比，與溶液的厚度成正比，即A=εCL，式中：A為吸收度，C為溶液的濃度，L為溶液的厚度，ε為消光系數(shù)。

　　由朗伯-比爾定律得，當(dāng)一束單色光通過一溶液時(shí)，由于溶液吸收一部分光能，使光的強(qiáng)度減弱。若溶液的濃度(或厚度)不變，則溶液的厚度(濃度)愈大，光線強(qiáng)度的減弱也愈明顯。用同樣的方法配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)溶液，其濃度分別為C1和C2，對(duì)同類溶液ε相同，當(dāng)厚度也相同時(shí)則：A1=εC1L;A2=εC2L;C2=(A2/A1)×C1 式中A1、A2可由比色計(jì)直接讀出，C1為標(biāo)準(zhǔn)溶液的已知濃度，據(jù)此可算出待測(cè)溶液的濃度。

比色計(jì)的結(jié)構(gòu)

　　比色計(jì)由觀測(cè)系統(tǒng)(包括目鏡筒、白板背景觀測(cè)室)樣品室、濾色片組和濾色片架、光源(充氣鎢絲燈)以及樣品池等一些附件所組成。比色計(jì)有一套從淡色到深色，分為紅黃藍(lán)三個(gè)顏色系列的標(biāo)準(zhǔn)濾色片。比色計(jì)的工作原理是基于顏色相減混合匹配原理。

　　比色計(jì)目鏡筒的光學(xué)系統(tǒng)將光線折射成90°，并將觀察視場(chǎng)分成可同時(shí)觀察的左右兩個(gè)部分，其中一部分是觀察樣品色的視場(chǎng);另一部分是觀察參比色(即色度單位標(biāo)準(zhǔn)濾色片)的視場(chǎng)。適當(dāng)選擇濾色片組合以達(dá)到與被測(cè)樣品顏色的Z佳匹配，此時(shí)比色計(jì)顯示的濾色片量值即為被測(cè)樣品的測(cè)量結(jié)果。

比色計(jì)的分類

　　常用的比色計(jì)有兩種：目視比色計(jì)和光電比色計(jì)，兩種比色計(jì)都是以朗伯-比爾定律 (A=εbc)為基礎(chǔ)。

　　目視比色計(jì)：

　　目視比色計(jì)，即用不同量的待測(cè)物標(biāo)準(zhǔn)溶液在*相同的一組比色管中，先按分析步驟顯色，配成顏色逐漸遞變的標(biāo)準(zhǔn)色階。試樣溶液也在*相同條件下顯色，和標(biāo)準(zhǔn)色階作比較，目視找出色澤Z相近的那一份標(biāo)準(zhǔn)，由其中所含標(biāo)準(zhǔn)溶液的量，計(jì)算確定試樣中待測(cè)組分的含量。

　　光電比色計(jì)：

　　光電比色計(jì)消除了主觀誤差，提高了測(cè)量準(zhǔn)確度，而且可以通過選擇濾光片來消除干擾，從而提高了選擇性。但光電比色計(jì)采用鎢燈光源和濾光片，只適用于可見光譜區(qū)和只能得到一定波長范圍的復(fù)合光，而不是單色光束。