色度计-定义，原理，零件，用途，例子

色度计是指在比色法中使用的一种设备，它帮助特定的样品溶液吸收特定波长的光。

Louis J. Duboscq在1870年发明了它。它被用来测量光通过液体时透射和吸收的量。这些是用来识别颜色和确定溶液的浓度。通过将溶液中溶质的颜色强度与已知溶质浓度的参考溶液的颜色强度进行比较，可以估计出该溶液中有色溶质的浓度。

色度计原理

当入射光的强度为I₀穿过溶液时，入射光的一部分被反射(I_r)和专注的_一个)，而剩余的入射光被传输(I_t)．

也就是说,我_o=我_r+我_一个+我_t

(I₀)在色度计中消除(I_r)，并且足以计算(I_一个)．使用具有相同特性的细胞保持稳定的光反射量(I_r)．(我₀) & (i)_t)都是经过衡量的。

色度计的工作原理是基于比尔-兰伯特定律，该定律指出，彩色溶液吸收的光量与溶液的浓度和光路的长度成正比。

A∝cl

A =∈cl

在那里,

A =溶液的吸光度/光密度

∈=吸收系数

c =溶液浓度

l =路径长度

色度计中的一系列透镜引导具有特定波长的光束通过溶液到达测量仪器。这将颜色与当前的标准进行比较，以检查它。然后用微处理器计算吸光度或透射率。通过测量光源处的光量和通过溶液后的光量之间的差值，就有可能确定溶液的浓度以及将吸收多少光。

首先准备几种已知浓度的样品溶液，并对其进行评估，以确定未知样品的浓度。在图上绘制浓度与吸光度的关系可得到校准曲线。为了确定浓度，将未知样品的结果与已知样品的结果在曲线上进行对比。

色度计仪表

光源:光源应产生足以覆盖整个可见光谱(380-780 nm)的能量。通常，钨丝灯被用作可见光谱和近红外范围的测量光源。卤素氘适用于紫外范围(200-900 nm)的测量。
狭缝:它通过允许光束通过来减少不必要的或杂散光。
聚光透镜:平行光束从聚光透镜中穿过狭缝后产生。
单色仪:它过滤单色光和多色光，多色光吸收了不需要的光波长，只允许单色光。它们有三种类型:棱镜、光栅和玻璃。
- 棱镜:当光从一种介质传递到另一种介质时，它促进了光的折射。
- 玻璃:它有选择地透射一定波长范围内的光。
- 光栅:它们由石墨制成，可以分离不同波长的光。
试管(样品槽):来自滤光片的单色光穿过放置在比色皿中的有色样品溶液。它们的大小从方形、矩形到圆形，直径固定为1厘米。根据材料的不同，有三种类型:玻璃、石英和塑料试管。
- 玻璃比色皿价格低廉，能吸收340 nm波长的光。
- 石英比色皿方便紫外线和可见光的进入。
- 塑料比色皿更便宜，容易划伤，寿命更短。
光电管(光电探测器):这些光敏器件通过将光能转换为电能来测量光强度。
检流计:在光电池中产生的电信号被检流计检测和测量。它显示光密度(OD)和百分比传输。

色度计的类型

几种类型的色度计如下:

研究室:确定材料的密度。
分光光度计：测量一个表面的光谱反射率和透射率。
三色的色度计:用于测量一种颜色的三刺激值。

色度计操作程序

1.按顺时针方向(向右)旋转“电源开关”旋钮，打开电源开关。色度计需要15分钟的预热时间，以稳定光源和探测器。

2.预热后，转动波长控制旋钮到合适的波长。

3.按MODE控制键，直到“透光”旁边的灯亮起，将显示模式切换为透光。

4.使用零控制旋钮将显示器的t因子设置为0.0%。进行此调整时，确保样品室是空的，盖是安全关闭。

5.将空白溶液放入比色皿中，直到溶液到达比色皿一侧三角形的顶端。要去除试管表面的任何液体或指纹，请使用金棉擦。两者都会阻碍光的传播，导致读数不准确。

6.将试管轻轻但完全放入试管室，垂直引导线朝向您的右侧。现在，将试管顺时针旋转90度，将试管上的导线与样品室上的导线对齐。这种方法可以保护试管在透光部分不被划伤。试管上的划痕可能导致错误的测量结果。关上舱盖。

7.使用透光率/吸光度控制旋钮将显示设置为100.0%。

8.按MODE控制键并切换状态指示灯以读取吸光度。如果透光率校准正确，显示器应该显示0.0。没有进一步调整的必要。使用透光率/吸光度控制旋钮将显示设置为0.0，如果它还没有显示该值。使用MODE键将显示切换回透光模式。

9.将试管逆时针旋转90度，然后再将试管从隔室中取出。你应该把要测吸光度的溶液放在另一个比色皿中。和以前一样，把它放在房间里。

a.直接从数字显示读取%T值。

b.使用MODE键选择Absorbance，然后直接从数字显示中获取A值。再次选择透光率。

10.反向插入试管的过程，将其从样品室中取出。关上舱盖。

色度计的应用

它被用于印刷工业，以评估印刷油墨和纸张的口径。
它们被用于食品和食品加工行业。
它经常被实验室和医院用于测定样品的生化组成，如血、尿液、脑脊液、血浆、血清等。
它被用于纺织和油漆行业。
钻石经销商还会使用色度计来检查无价宝石的视觉特征。
该仪器还应用于美容行业，用于测量护肤品的紫外线防护水平。
它们被用来评估水的纯度，并筛选氰化物、铁、氟、氯、钼等化学物质的存在。
他们被用来评估移动设备、电脑和电视屏幕的颜色对比度和亮度，以给人们最好的观看体验。
色度计也用于制药行业，以发现劣质商品和药物。
血液样本用色度计检测，以确定血红蛋白的含量。

色度计的优点

色度计是一种快速而经济的质量评估方法。
色度计可以简单地对有色化学品进行定量检查。
结果可以在一秒钟内得到。
四节AA电池可以用便携式色度计测量100到300次。

色度计的缺点

测定无色物质浓度的程序变得很费力。
色度计不能在紫外或红外光谱中工作，因为它只测量可见光范围(400nm至700nm)的波长吸收。
必须设置光谱范围而不是特定波长来测量吸光度。
在反射光线的表面上测量可能具有挑战性。

预防措施

测量时最好保持仪器外部环境的稳定。例如，测量时最好避免环境光线闪烁。
避免让液体、粉末或固体外来颗粒进入测量口径或设备内部。避免与仪器接触和碰撞。
不应在潮湿环境或水雾周围使用。为防止损坏仪器，应存放在干燥、凉爽的环境中。
应该使用一套干净的试管。将试管填满三角形标记的顶部或三分之二。对于空白溶液，总是使用相同的试管;取样品时，总是用另一只试管。
为了散热，电线和插座容易接近，我们需要有足够的空间(至少3英寸)围绕设备。

色度计例子

实验室色度计CLR-S (bioevpeak)

将CIE标准光源D65与10°宽视场相结合，X10、Y10和Z10构成一个样本光源。
自动测量一种物质的反射颜色在板，粉末，和颗粒形式。
打印机和LCD RS232接口。

水分析色度计Checker®HC (HANNA Instruments)

比化学测试套件更准确和用户友好。
获得游离氯的结果很容易，只需一键操作。
非常适合测试环境、游泳池和水疗中心。

环境分析色度计pHotoFlex®(Xylem Analytics)

浊度测量0.01 - 1100 NTU，符合DIN ISO 27027
具有独特的NH3和CO2方法
特殊结合pH值和浊度测量
180多个标准参数程序

实验室色度计WPA CO7000 (Biochrom)

Biochrom WPA CO7000是一款便携式色度计，供中小型诊所的医生和医疗技术人员使用。
非常适合野外和热带环境
非常适合生物比色分析

读也:

参考文献

https://www.ecstuff4u.com/2021/05/advantages-disadvantages-colorimeter.html?m=1
https://laboratorytests.org/colorimeter/
http://www.xzbelec.com/news/industry-news/precautions-on-using-of-colorimeter.html
https://www.tumblr.com/microamaze/134454969515/precaution-when-using-colorimeter
https://www.amu.ac.in/department/bio-chemistry-jnmc/sops
https://www.hunterlab.com/blog/lab-vs-lch-coordinates/
https://infinitylearn.com/surge/chemistry/colorimeter/
https://www.medicalexpo.com/prod/bioevopeak/product-301335-1058282.html
https://www.medicalexpo.com/prod/hanna-instruments/product-80622-863381.html
https://www.medicalexpo.com/prod/xylem-analytics/product-80700-925763.html
https://www.medicalexpo.com/prod/biochrom/product-99779-644098.html
http://www2.csudh.edu/oliver/che230/labmanual/spec20d.htm
MK Ganesh, A Hemavathi和YM Shivaraja Shankara。(ca 2008)。实用生化实验室手册(1/e)。杰比兄弟医疗出版有限公司https://doi.org/10.5005/jp/books/10435_28