測色分光光度計

  現代色度學(xué)的發(fā)展為用儀器定量地、客觀(guān)地評價(jià)顏色奠定了基礎。顏色測量?jì)x器種類(lèi)繁多, 本文重點(diǎn)介紹的測色分光光度計具有用途廣、準確度高、可以檢查同色異譜以及對不同照明體和觀(guān)察者進(jìn)行色度學(xué)計算等優(yōu)點(diǎn)。了解這種儀器的基本特性, 對儀器研制和儀器的選用都是非常必要的。測色分光光度計的特點(diǎn)，測色分光光度計與分析用的分光光度計都用于測量物體的光譜透射比或光譜反射比, 因此它們有許多相同之處。事實(shí)上測色分光光度計就是由分析用的分光光度計發(fā)展而來(lái)的, 目前許多分光光度計就具有測色和分析兩用的功能。但是兩種分光光度計的用途畢竟不同, 測色原理是通過(guò)物體的光譜反射比或光譜透射比來(lái)計算顏色參數,獲得物體外貌的顏色特性;而分析原理是利用物質(zhì)的吸收光譜進(jìn)行物質(zhì)的化學(xué)組成及含量分析。所以測色分光光度計必須有自已的特點(diǎn)與其用途相適應。

   測色分光光度計以測反射樣品為主, 兼顧透射樣品, 這是因為大多數顏色度量實(shí)踐中所涉及的是物體的反射色。而分析用分光光度計則是以測透射樣品為主,在分光光度分析中,最常遇到的是測液體試樣的透射光譜。由于液體試樣最容易處理, 便于測定, 所以即使是固態(tài)試樣也常常制備成溶液狀態(tài)進(jìn)行測定。當然氣體和固體的光譜有時(shí)也需測定。常規的測色分光光度計局限在可見(jiàn)光范圍內, 即380～ 780nm。由于可見(jiàn)光譜兩端在色度學(xué)計算中貢獻較小(因對視覺(jué)影響不大) ,有的儀器制成的范圍為400～ 700nm, 雖然測色準確度受到一定影響, 但在某些行業(yè)中還能滿(mǎn)足要求。而分析用的分光光度計一般要從可見(jiàn)光延伸到紫外, 或從紫外到近紅外。因為大多數物質(zhì)分子的電子光譜處在紫外和可見(jiàn)光譜區, 少數處在近紅外區。僅能測可見(jiàn)光譜的分光光度計在化學(xué)分析中使用范圍會(huì )受到很大的限制。因為一般顏色樣品的光譜曲線(xiàn)隨波長(cháng)變化比較平緩, 而且計算顏色參數時(shí)總是在整個(gè)可見(jiàn)光范圍內進(jìn)行, 所以波長(cháng)誤差和分辨力對測色準確度影響較小, 在大多數應用中, 5nm帶寬或間隔就能滿(mǎn)足要求。而分析用的分光光度計對波長(cháng)準確度和分辨力應有嚴格要求, 因為在定性分析中, 是根據吸收峰的波長(cháng)示值來(lái)確定物質(zhì)成分的, 波長(cháng)誤差可能會(huì )造成錯誤的判斷。在定量分析中, 比爾定律是基礎, 嚴格地說(shuō)比爾定律是對單色光而言的,分辨力差,光譜不純將影響定量分析的準確度。光源。為了提高光度重復性、提高信噪比,必須保證較多的光能到達光電接收器上。

   測色分光光度計的光源常用鹵鎢燈或氙燈。采用陣列接收器件的快速分光光度計, 多用脈沖氙燈。脈沖氙燈具有光強高、耗能少的特點(diǎn), 用電池供電, 儀器可用于更廣的場(chǎng)所。用脈沖氙燈的儀器, 樣品被照明的時(shí)間極短, 光源傳給樣品的熱量可以忽略, 這對有“溫色效應” 的樣品十分重要。