色彩分析与光谱学简介

水中大多数测试物质是无色的，对人眼无法察觉。为了测试他们的存在，我们必须找到一种方式来“看”他们。色差计或 分光光度计可用于测量任何测试物质，其本身有色或可以反应以产生颜色。事实上，比色法的简单定义是“颜色的测量”，比色法是“参考已知颜色评估未知颜色的任何技术”。在比色化学测试中，反应颜色的强度必须与待测物质的浓度成比例。一些反应的局限性或差异可能会产生误导性的结果。每个特定测试指令讨论大多数限制或差异。在**基本的比色法中，反应的测试样品与已知的颜色标准目视比较。然而，分析师的视力，光源的不一致性和色彩标准的褪色限制了准确和可重复的结果。

 

     为了避免这些误差源，可以使用色差仪或分光光度计来光电测量有色样品相对于无色样品（空白）吸收的有色光的量。色度计通常是表征颜色样本以提供的颜色特性的客观测量的任何工具。在化学中，测色仪是允许确定特定频率（颜色）的视觉光的溶液的吸光度的装置。因此，色差计可以确定已知溶质的浓度，因为它与吸光度成比例。

 

     甲分光光度计是光度计（用于测量光强度的装置），能够测量强度的颜色，或更具体地，光的波长的函数。有多种分光光度计。用于分类它们的**重要的区别是它们的波长，它们使用的测量技术，它们如何获得频谱，以及它们被设计用于测量的强度变化的来源。分光光度计的其他重要特征包括光谱带宽和线性范围。分光光度计**常见的应用是光吸收的测量。

 

     白光由许多不同的颜色或波长的光组成。彩色样品通常从白光中仅吸收一种或多种波长的波段。不同的化学物质吸收可见光谱的变化频率。在白光通过有色样品之前，在通过有色样品之后，将仅测量小的差异。其原因是样品吸收的一种颜色只是通过样品的总光量的一小部分。然而，如果我们只能选择测试样品**敏感的一种或多种波长的光，在通过样品之前和通过样品之后，我们将看到光之间的差异很大。色差仪依赖于物质的吸光度与其浓度成比例的原理，即更浓的溶液产生更高的吸光度读数。

 

     分光光度计使用钨或氙气闪光灯作为白光源。白光通过入口狭缝，聚焦在由1200线/ mm组成的格栅上。光栅使光分散成其各种分量波长。单色仪设计允许用户选择感兴趣的特定波长将通过出口狭缝并进入样品。使用镜子和附加过滤器防止不期望的波长（高阶衍射，杂散光）的光从样品中提取出来。光电检测器测量通过样品的光量。

 

     测色仪将彩色光束通过光学滤光片，光学滤光片仅将一种特定的光或波长的光线传输到测色仪的光电探测器。通过无色样品（空白）透射的单色光量和通过测试样品透射的单色光量的差异是样品吸收的单色光量的测量。在大多数比色测试中，吸收的单色光的量与产生颜色的测试因子的浓度和通过样品的路径长度成正比。然而，

 

     选择正确的波长进行测试很重要。有趣的是，测试因子给出**高灵敏度（检测下限）的波长是测试样品的互补色。例如，硝酸盐 - 氮气测试产生与样品中硝酸盐浓度成比例的粉红色（硝酸盐浓度越高，粉红色越深）。应选择绿色区域中的波长以分析该样品，因为粉红色溶液主要吸收绿光。