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比色計的原理、結構和分類

比色計的原理

　　當單色光通過厚度相同，而濃度很小的溶液時，根據朗伯-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，當一束單色光通過一溶液時，由于溶液吸收一部分光能，使光的強度減弱。若溶液的濃度(或厚度)不變，則溶液的厚度(濃度)愈大，光線強度的減弱也愈明顯。用同樣的方法配制的標準溶液和待測溶液，其濃度分別為C1和C2，對同類溶液ε相同，當厚度也相同時則：A1=εC1L;A2=εC2L;C2=(A2/A1)×C1 式中A1、A2可由比色計直接讀出，C1為標準溶液的已知濃度，據此可算出待測溶液的濃度。

比色計的結構

　　比色計由觀測系統(tǒng)(包括目鏡筒、白板背景觀測室)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。比色計有一套從淡色到深色，分為紅黃藍三個顏色系列的標準濾色片。比色計的工作原理是基于顏色相減混合匹配原理。

　　比色計目鏡筒的光學系統(tǒng)將光線折射成90°，并將觀察視場分成可同時觀察的左右兩個部分，其中一部分是觀察樣品色的視場;另一部分是觀察參比色(即色度單位標準濾色片)的視場。適當選擇濾色片組合以達到與被測樣品顏色的Z佳匹配，此時比色計顯示的濾色片量值即為被測樣品的測量結果。

比色計的分類

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

　　目視比色計：

　　目視比色計，即用不同量的待測物標準溶液在*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準色階。試樣溶液也在*相同條件下顯色，和標準色階作比較，目視找出色澤Z相近的那一份標準，由其中所含標準溶液的量，計算確定試樣中待測組分的含量。

　　光電比色計：

　　光電比色計消除了主觀誤差，提高了測量準確度，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合光，而不是單色光束。