光電比色法的基本原理和影響因素

來源：北京華興世紀(jì)儀器有限公司 2025年08月21日 09:02

—，光電比色法的基本原理

在分析化學(xué)中，利用比較有色溶液顏色的深淺來測定物質(zhì)含量的分析方法稱為比色法。如果只是定性的比較含量的多與少，可以簡單的借助眼睛觀察判斷，即濃度越大，顏色越深。隨著近代分析儀器的進(jìn)步，目前普遍可以借助比色計(jì)來定量分析物質(zhì)的含量。

根據(jù)朗伯-比爾定律(光的吸收定律)，在一定條件下，當(dāng)入射光一定時(shí)，溶液對光的吸收程度與溶液濃度及液層厚度成正比，這就闡明了光的吸收程度與溶液濃度的內(nèi)在聯(lián)系。而光的吸收程度可以用光密度值即OD值表示出來。

光通過被檢測的溶液后，前后的能量差異即是被檢測溶液吸收掉的能量，那么這部分被吸收掉的光密度值可以被儀器檢測出來。因此OD值越大表明溶液對光的吸收程度越大，也就是溶液濃度越大。

通過建立溶液濃度和光密度值關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線，即可以確定待測溶液的濃度。

若在待測溶液中存在其他有色物質(zhì)的干擾，則需要經(jīng)過脫色處理，如在“測定葡萄酒中酒精含量”時(shí)，由于葡萄酒中存在天然的紅色色素，所以待測液需要經(jīng)過脫色處理，然后在利用重鉻酸鉀與酒精的反應(yīng)產(chǎn)生有色溶液。

所以利用光電比色法測定物質(zhì)含量時(shí)，要注意是否需要加入顯色劑使無色物質(zhì)顯色或是溶液是否存在其他有色物質(zhì)干擾需要經(jīng)過脫色處理。

二，影響光密度值的相關(guān)因素

(1)波長在“亞硝酸鹽含量的測定”實(shí)驗(yàn)中，按照浙教版教材的描述，光電比色時(shí)選擇的是在550nm處測定光密度值。那么這個(gè)光源波長是可以隨意選擇的嗎?所有物質(zhì)的測量都必須在550nm下嗎?在光電比色法中光源波長的選擇不是隨意的。

不同物質(zhì)由于其分子結(jié)構(gòu)不同，對不同波長光線的吸收能力也不同。在光電比色法中我們要選擇該有色物質(zhì)或者是顯色后的反應(yīng)產(chǎn)物zui靈敏的波長，使光源有zui大的吸收。亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮反應(yīng)，重氮反應(yīng)的產(chǎn)物再與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián)形成的紫紅色產(chǎn)物的zui大吸收波長為550nm，因此“亞硝酸鹽含量的測定”實(shí)驗(yàn)中選擇在550nm處測定光密度值。

在光電比色之前我們需要確定zui.jia吸收波長，要選擇多少波長的光源是跟實(shí)驗(yàn)要測量的物質(zhì)有關(guān)的，而不是規(guī)定每個(gè)物質(zhì)都必須在550nm波長下測量。

(2)比色杯光程在“亞硝酸鹽含量的測定”實(shí)驗(yàn)中，按照浙教版教材描述，需將待測溶液倒入光程為1cm的比色杯中進(jìn)行光電比色。這個(gè)光程是指光在待測溶液中經(jīng)過的路徑，事實(shí)上就是比色杯的厚度，比色杯有不同的規(guī)格，光程有1cm ， 2cm等。

比色杯的光程越大，也就是朗伯-比爾定律中的液層厚度越大，則光密度值越大。因此在同一個(gè)物質(zhì)定量實(shí)驗(yàn)中，待測溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液必須要使用同一規(guī)格的比色杯進(jìn)行操作，使用時(shí)將液體倒入比色杯3/4處，此外還要用擦鏡紙擦清外壁。

(3)待測溶液澄清度在“亞硝酸鹽含量的測定”實(shí)驗(yàn)中，按照浙教版教材描述，泡菜汁制備成待測液樣品時(shí)要經(jīng)過一定復(fù)雜的處理，其目的就是為了沉淀蛋白質(zhì)，然后過濾去除。

為什么要去除泡菜汁中的蛋白質(zhì)呢?蛋白質(zhì)也能夠吸收一定的光，因此它的存在會產(chǎn)生干擾。在光電比色實(shí)驗(yàn)中，待測液必須是均一澄清溶液，如果有顆粒物質(zhì)存在，則會導(dǎo)致光密度值偏大。

總結(jié)：光電比色法適用于定量測量某種物質(zhì)的量。該物質(zhì)本身的濃度或者與相應(yīng)顯色劑顏色反應(yīng)后吸收一定的波長的光。

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