许多物质的溶液是有颜色的，有些物质的溶液本身没有颜色，但可以通过某些试剂的作用而生成有色化合物。这些溶液具有一个共同的特点，即当其浓度改变时，溶液颜色的深浅也随之改变，溶液愈浓，颜色就愈深。因此，可以用比较溶液颜色深浅来测定溶液中有色物质的含量，这种基于比较颜色深浅的分析方法称为比色分析，又称吸光光度法。
比色分析具有简单、快速、灵敏度高等特点，广泛应用于微量组分的测定，通常测定
含量在10-1—10-4mg／L的痕量组分。特别是近年来采用了新的特效有机显色剂和络合掩蔽剂，可以经分离而直接进行比色测定。比色分析如同其他仪器分析一样，也具有相对误差较大(一般为1％—5％)的缺点。但对于微量组分测定来说，由于绝对误差很小，测定结果也是令人满意的。在现代仪器分析中，有60％左右采用或部分采用了这种分析方法。在医学学科中，比色分析也被广泛应用于药物分析、卫生分析、生化分析、冶炼地质勘测中的物质分析、环境污染中的水质分析等方面。
【实验目的】
1．了解光电比色计的构造，掌握其原理和使用方法。
2．熟练掌握用光电比色计测量未知溶液浓度的方法。
【实验仪器】
582-S光电比色计(含比色皿四个)、滤色片(三个)、已知浓度的标准溶液、待测溶液、蒸馏水
【实验原理】
比色法是化学分析方法的一种，基原理是基于被测定物质溶液的颜色或加入显色剂后生成的有色溶液，其颜色强度和物质含量成比例。溶液中的物质在光的照射激发下，产生对光的吸收效应。因此，根据光被有色溶液吸收的强度，可测出溶液内物质的含量的多少。
1．朗伯－比尔定律
当单色光通过厚度相同，而浓度很小的溶液时，光能量减弱的程度和物质的浓度满足朗伯－比尔定律。
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当一束平行单色光(只有一种波长的光)照射有色溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液(如图1所示)。设入射光的强度为，溶液的浓度为，液层的厚度为，透射光强度为，则
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式中[attach]51414[/attach]
表示光线透过溶液时被吸收的程度，一般称为吸光度()或消光度()，因此上式可以写成
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K称为
吸光系数，它表示有色溶液在单位浓度和单位厚度时的吸光度。在入射光的波长、溶液种类和温度一定的条件下，K为定值。吸光系数是有色化合物的重要特性之一，在比色分析中有着重要的意义。K值愈大，表示该物质对光的吸收能力愈强，浓度改变时引起吸光度的改变愈显著，因此比色测定时灵敏度愈高。
朗伯-比尔定律说明有色溶液对一定强度光的吸收程度，与液层厚度和溶液中有色物质浓度的乘积成正比。其中朗伯定律说明吸收光与厚度间的关系；比尔定律说明吸收光与浓度间的关系。
比色法中常把[attach]51416[/attach]
称为透光度，用T表示，透光度和吸光度的关系如下：
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2．比色法测溶液浓度的原理
假定有两种有色溶液，其中一种是已知浓度的标准溶液，另一种是待测溶液。根据公式：
在标准溶液中：[attach]51418[/attach]
(4)
在待测溶液中：[attach]51419[/attach]
(5)
将式(4)除以式(5)可得：
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(6)
如果上述两种溶液的液层厚度相等、温度相同而且是同一种物质的两种不同浓度的溶液，测定时所选用的单色光的波长亦相同，则有[attach]51421[/attach]
，代入式(6)可得：
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这一关系式就是光电比色计的设计依据，也是比色分析的基本计算公式之一。式中标准溶液的浓度[attach]51423[/attach]
为已知，[attach]51424[/attach]
和[attach]51425[/attach]
可用光电比色计测量出来，则待测溶液的浓度[attach]51426[/attach]
即可求出。
2．波长的选择
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图2互补色光示意图
由于有色溶液对光的吸收具有选择性，因此进行比色测定时，滤光片必须加以选择，否则灵敏度很低，导致测量结果不准确。选择滤光的一般原则是：滤光片最大透过的光线应该是溶液最大吸收的光线。从颜色上看，滤光片的颜色与待测溶液的颜色应为“互补色”。什么叫做互补色呢？凡是两种颜色相加后能得到白色，则此两种颜色就称为“互补色”，图2中直接相对的两种颜色，均为互补色。
为什么选择滤光片时，要使滤光片的颜色与待测溶液的颜色为互补色呢？这是因为滤光片和有色溶液具有相似的透光特性，与它们本身颜色相同的色光，能够最大限度地透过。而与它们本身颜色成互补的色光都能被最大地吸收。