比色法

比色法是以生成有色化合物的 顯色反應為基礎的，比色分析對顯色反應的基本要求是：

反應應具有較高的選擇性，即選用的顯色劑最好只與待測組分反應，而不與其他干擾組分反應或其他組分的干擾很小；

反應生成的有色化合物有恆定的組分和較高的穩定性；

反應生成的有色化合物有足夠的 靈敏度, 摩爾吸光係數一般應在104以上；

反應生成的有色化合物與顯色劑之間的顏色差別較大，它們的最大吸收濃度之差一般應在60納米以上。選用的 顯色劑可以是一種試劑，也可以是兩種不同的試劑。如果待測組分與兩種不同的 試劑反應生成一種有色化合物，則稱為三元絡合物 顯色反應。這類 顯色反應常常具有更高的 靈敏度和選擇性，在比色法和 紫外-可見分光光度法中應用非常普遍。選擇適當的顯色反應，研究最合適的反應條件和消除干擾的方法是 比色分析的關鍵問題。溶液的酸度、顯色劑的用量、溫度、溶劑等對 顯色反應都有影響。

常用的比色法有兩種：目視比色法和光電比色法，前者用眼睛觀察，後者用光電比色計測量，兩種方法都是以朗伯－比爾定律（見紫外-可見分光光度法）為基礎。

常用的目視比色法是標準系列法，該法採用一組由質料完全相同的玻璃製成的直徑相等、體積相同的比色管，按順序加入不同量的待測組分標準溶液，再分別加入等量的顯色劑及其他輔助試劑，然後稀釋至一定體積，使之成為顏色逐漸遞變的標準色階。再取一定量的待測組分溶液於一支比色管中，用同樣方法顯色，再稀釋至相同體積，將此樣品顯色溶液與標準色階的各比色管進行比較，找出顏色深度最接近於樣品顯色溶液的那支標準比色管，如果樣品溶液的顏色介於兩支相鄰標準比色管顏色之間，則樣品溶液濃度應為兩標準比色管溶液濃度的平均值。標準系列法的主要優點是設備簡單和操作簡便，但眼睛觀察存在主觀誤差，準確度較低。

光電比色法是在光電比色計上測量一系列標準溶液的吸光度，將吸光度對濃度作圖，繪製工作曲線，然後根據待測組分溶液的吸光度在工作曲線上查得其濃度或含量。光電比色計通

常由光源（鎢燈）、濾光片、吸收池、接收器(光電池或光電管)、檢流計五部分組成（見圖）。光路結構上有單光電池式和雙光電池式兩種：單光電池式儀器的測量結果受光源強度變化影響較大，而雙光電池式儀器則避免了這種影響。

與目視比色法相比，光電比色法消除了主觀誤差，提高了測量準確度，而且可以通過選擇濾光片和參比溶液來消除干擾，從而提高了選擇性。光電比色計和紫外－可見分光光度計的光路結構非常相似，它們之間所不同的地方在於：①分光光度計採用稜鏡或光柵作色散元件，因而可以得到純度較高的單色光束。而光電比色計採用濾光片，只能得到一定波長範圍的光譜帶(複合光)；②紫外－可見分光光度計採用紫外和可見區的光源，即氫燈和鎢燈，而光電比色計只用一種鎢燈光源，因而前者適用於紫外－可見光譜區，而後者只適用於可見光譜區；③紫外－可見分光光度計可以測定待測組分的精細吸收光譜，不僅可用於定量分析，而且可以作有機化合物的定性和結構分析，而光電比色計只能作定量分析。此外，分光光度計一般都採用靈敏度高的光電倍增管作檢測器，而光電比色計一般用光電池或光電管作檢測器。因此，光電比色計無論在測量的準確度、靈敏度和應用範圍上都不如紫外－可見分光光度計。

在20世紀30～60年代，是比色分析發展的繁盛時期，它廣泛用於冶金、地質、金屬材料中微量的金屬和部分非金屬元素的測定。