比色分析和分光光度法是測量試樣中微量組分的最常用的方法之一,屬于光學(xué)分析法。它是基于物質(zhì)對光選擇性吸收而建立起來的分析方法。比色法和各類分光光度法(包括紫外分光度法、可見分光光度法及紅外光譜法)合稱吸光光度法。
許多物質(zhì)本身具有明顯的顏色,例如KMnO4溶液呈紫紅色,K2CrO7溶液呈橙色等。還有一些物質(zhì)本身沒有顏色,或者顏色很淡,可是它們與某些化學(xué)試劑反應(yīng)后,則生成具有明顯顏色的物質(zhì)。如Fe2+與鄰二氮菲形成穩(wěn)定的紅色配合物,Hg+與雙硫腙在酸性溶液中形成穩(wěn)定的橙色配合物等。這些有色物質(zhì)顏色的深淺與有色物質(zhì)的濃度有關(guān)。溶液愈濃,顏色愈深。兩種含有相同有色物質(zhì)的溶液,在相同的條件下,當(dāng)顏色深淺一樣時,這兩種溶液中同類有色物質(zhì)的濃度必定相等。因此可以通過比較顏色的深淺來測定溶液中該種有色物質(zhì)的濃度,這種測定方法稱比色分析法。隨著近代測試儀的發(fā)展,已普遍使用分光光度計進(jìn)行比色分析,稱為分光光度法。
比色法和分光光度法主要特點是:
(1)靈敏度高。適于測定試樣中含量為1%-10-3%的微量組分,甚至可以測定含量為10-5%-10-6%的痕量組分。
(2)準(zhǔn)確度較高。一般比色分析法的相對誤差為5%-10%,分光光度法的相對誤差為2%-5%。對于常量組分的測定,其準(zhǔn)確度雖比滴定分析低,但對微量組分的測定,還是比較滿意的。對于微量組分,用滴定分析方法測定時,誤差也比較大,有些甚至是無法測定的。
(3)操作簡便、測定速度快。在比色法與分光光度法中,由于應(yīng)用了選擇性高的顯色劑和適當(dāng)?shù)娘@色條件,一般不經(jīng)分離就可避免干擾,直接進(jìn)行測定。測定的儀器設(shè)備也比較簡單,且操作方便、快速。
(4)應(yīng)用廣泛。大多數(shù)無機(jī)離子和許多有機(jī)化合物均可直接或間接地用比色或風(fēng)光光度法進(jìn)行測定。在水質(zhì)分析中,由于有機(jī)顯色劑的廣泛采用,使比色法或風(fēng)光光度法的應(yīng)用更加廣泛和重要。