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比色計的原理、結構和分類
發布時間: 2022-08-23  點擊次數: 1049次

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。

  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(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和只能得到一定波長范圍的復合光,而不是單色光束。


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