比色計の使用

比色計は、化学者が色を決定または指定するために使用する任意の機器です。あるタイプの比色計は、溶液の色の強さに基づいて、溶液中の物質の濃度を見つけることができます。無色の溶液をテストする場合は、物質と反応して色を生成する試薬を追加します。このタイプの比色計は、実験室での研究、水質の環境分析など、幅広い用途があります。土壌成分の分析、血液中のヘモグロビン含有量のモニタリング、およびさまざまな産業で使用される化学物質の分析設定。

一般的な原則

特定の色（または波長範囲）の光が化学溶液に向けられると、一部の光は溶液に吸収され、一部は透過します。ランベルトベールの法則によれば、吸収物質の濃度は、以下で数学的に定義される「吸光度」として知られる量に比例します。したがって、濃度が不明な物質の溶液の吸光度を決定し、それを既知の濃度の溶液の吸光度、溶液中の物質の濃度を見つけることができますテスト済み。

数式

透過光の強度（I）と入射光の強度（Io）の比を透過率（T）と呼びます。数学的には、T = I÷Ioです。

（特定の波長での）溶液の吸光度（A）は、1÷Tの対数（基数10）に等しいと定義されます。つまり、A = log（1÷T）です。

溶液の吸光度は、溶液中の吸収物質の濃度（c）に正比例します。つまり、A = kcです。ここで、「k」は比例定数です。

最初の式T = I÷I0は、ソリューションを通過する光の量を示します。ここで、1は最大の光透過率を示します。次の式、A = log（1÷T）は、透過率の逆数を取り、次に結果の常用対数を取ることによって光の吸収を示します。したがって、ゼロの吸光度（A）は、すべての光が通過することを意味し、1は光の90％が吸収されることを意味し、2は99％が吸収されることを意味します。 3番目の式A = kcは、吸光度数（A）が与えられた場合の溶液の濃度（c）を示します。化学者にとって、これは非常に重要です。比色計は、未知の溶液を通過する光の量によって未知の溶液の濃度を測定できます。

比色計の部品

比色計には、光源、サンプル溶液を保持するキュベット、および溶液を透過した光を検出するフォトセルの3つの主要部分があります。色付きの光を生成するために、機器には色付きフィルターまたは特定のLEDのいずれかを装備することができます。光キュベット内の溶液によって送信されたものは、フォトセルによって検出され、デジタルまたはアナログ信号を生成します。測定。一部の比色計は持ち運び可能でオンサイトテストに役立ちますが、他の比色計は実験室でのテストに役立つ大型のベンチトップ機器です。

機器の使用

従来の比色計では、（溶媒のみを使用して）機器を校正し、使用する必要があります既知の溶質を含むいくつかの標準溶液の吸光度値を決定します濃度。（溶質が無色の溶液を生成する場合は、溶質と反応して色を生成する試薬を追加します。）最高の吸光度値を与える光フィルターまたはLEDを選択します。データをプロットして、吸光度と濃度のグラフを取得します。次に、機器を使用して試験溶液の吸光度を見つけ、グラフを使用して試験溶液中の溶質の濃度を見つけます。最新のデジタル比色計は、溶質の濃度を直接表示するため、上記の手順のほとんどが不要になります。