简述比色法的原理与应用

比色分析规程

（Cu）

分析步骤：

称取0.1g试样置于250ml锥形烧瓶中，加入1：1硝酸10ml，加热溶解吹尽黄色烟，取下吹水于瓶周，加入3-5g尿素，再吹水于瓶周加热煮沸，取下冷却至温和，加入1：1氨水，调至深蓝色再加热煮沸取下（待完全冷却后滴定），加入3-5g氟化氢铵分解其深蓝色。加入20%碘化钾10ml，用硫代硫酸钠滴定至淡蓝色，加入0.5%淀粉5ml，滴定至淡黄色。加入10%硫氰酸钾10ml滴定至奶白色完成。（记录滴定读书）

标定：

硫代硫酸钠标准溶液标定与分析步骤相同（计算方法不相同，使用了标准物质）

计算方法：

标准溶液%=标准铜÷滴定读书×重量

Cu%=标准溶液×滴定读书÷重量

试剂配制：

硫代硫酸钠标准溶液（12.5/1000）注：配制完成后需贮藏3-7天后标定，避光

碘化钾溶液（20%）注：避光贮藏

硫氰酸钾溶液（10%）

硝酸溶液（1：1）注：硝酸具有腐蚀性危险，需往水加注硝酸

氨水（1：1）

淀粉溶液（0.5%）：注：需加热溶解，使用期3天

氟化氢铵（固体还原色）

尿素（固体还原色）

比色分析规程

（Pb）

分析步骤：

称取0.5g试样置于500ml锥形烧瓶中，加入1：3硝酸12ml，极热溶解吹尽黄烟，取下待冷却至温和，同时加入15%乙酸铵25ml，10%硝酸锶4ml，重铬酸钾标准溶液25ml，加热煮沸取下（待冷却完全后滴定），同时加50ml水，1：1.5硫磷混合酸20ml，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至3ml，加入2-3滴PRA指示剂，滴定至绿色完成。（记录滴定读书）

标定：

重铬酸钾标准溶液和硫酸亚铁铵标定；吸取10ml重铬酸钾，同时加入50ml水，1：1.5硫磷混合酸20ml，用硫酸亚铁铵滴定至3ml，加入2-3滴PRA指示剂。滴定至绿色完成。（记录滴定读数为标准溶液百分比含量）

计算方法：

标准溶液%=滴定读数

Pb%=10÷标准溶液×滴定读书-25×0.02×6.907÷重量

第 1 页 共 3 页 比色分析法（一）

1.概述 许多化合物是有色彩的，例如根离子(MnO4-)是紫红色，硫氰化铁(FeCNS2+)配位化合离子是血红色等。当含有这种有色化合物的溶液浓度转变时，溶液色彩的深浅也就随着转变。溶液越浓，色彩越深，因此，可以利用比较和测量溶液色彩的深浅来打算溶液中有色化合物的浓度。 这种利用被测定的组分，在一定条件下与试剂作用产生有色化合物，然后测量有色溶液色彩的深浅并与标准溶液相比较，从而测定组分含量的分析办法，称为比色分析法。 比色分析法是一种广泛应用于测定微量及痕量组分的办法，具有较高的敏捷度。它测定的浓度下限可达10-7g/ml。假如被测定组分的含量更低(10-8～10-9g/ml)，可通过浓集、萃取、共沉淀等办法后再用比色法来测定。测定低含量组分时，比色法的相对误差通常为1%～5%。因为特效试剂的应用以及比色条件的挑选，可以削减分别手续，从而加快测定的速度。此外，测量仪器的不断改进，使测定的精确 度也逐步提高。因此，对于某些微量和痕量组分的测定，比色分析法是一种精确 、敏捷、迅速而又简便的办法。 在比色分析中，干扰离子的影响往往可以按照物质对光汲取的差异性，如挑选适当的波长或加入掩蔽剂等办法予以消退。比色分析法按照的化学反应是显色(或褪色)反应。用于比色的发色反应，必需是生成的有色产物与被测组分之间具有某种定量关系。比色分析法作为一种分析办法，除了要求以发色反应作为基础外，还需要有测量有色产物色彩深度的办法，因此，把握比色分析必需了解显色反应和测量办法两个方面。 2.基本原理 (1)有色化合物溶液显色的原理。各种溶液会显示各种不同的色彩，其缘由是因为它们对光的汲取具有挑选性。 具有同一波长的光芒，称为单色光；含有多种波长组合而成的光芒称为混合色光。白光事实上是波长在400～750nm的电磁波，即由紫、蓝、青、绿、黄、橙、红等光按一定比例混合而成。例如，黄色光与蓝色光可以混合为白光，这两种光色称为互补色。 当一束白光通过溶液时，假如溶液不汲取该波长范围内的任何光芒，则 第 2 页 共 3 页 溶液呈透亮 无色。假如溶液挑选汲取了白光中某波段的光，则透射光中除白光外，还有白光中未被汲取的那一部分光，即被汲取的那个波段光的补色光，这就是溶液所展现的色彩。例如，黄绿色光与红紫色光互补，MnO4-上具挑选汲取黄绿色光的特性，因此，溶液呈紫红色，浓度越大，汲取黄绿色越多，即透射光中紫红色光部分被“补”掉得越少，因而展现的紫红色也就越深。同理，黄色光与蓝色光互补，(K2CrO4)溶液对光中蓝紫色光大量的汲取，因而溶液呈黄色。 溶液的色彩与互补光状况见表3.1.1。 表3.1.1 溶液的色彩与互补光 假如溶液对多种波段的光都有些汲取，那么溶液的色彩也将呈相应于几种被汲取光的补色光的混合色。 假如溶液对白光中各种波长的光，都是相当匀称地汲取，即溶液将呈暗灰色。物质之所以能够挑选性地汲取光波，是由其原子、离子或分子的电子结构打算。元素的容易离子生成配位化合离子后常能汲取更多的光能，而使溶液展现更深的色彩。例如，镍离子(Ni2+)溶液是绿色，三价铁离子(Fe3+)溶液是黄色，二价铁离子(Fe2+)溶液是淡绿色，二价锰离子(Mn2+)溶液是桃红色，三价络离子(Cr3+)溶液是绿色，二价铜离子(Cu2+)溶液是蓝色；但是，生成配位化合离子后溶液的色彩大大加深，例如，二价镍氨配位化合离子[Ni(NH3)42+]溶液是深绿色，二价铜氨配位化合离子[Cu(NH3)42+]溶液是深蓝色，高锰酸配位化合离子(MnO4-)溶液是深紫红色，络酸银配位化合离子(CrO42-)溶液是深黄色。如此，可以大大提高反应的敏捷度。因此，在比色测定中经常利用生成色彩较深的配位化合离子，而不利用色彩较浅的容易离子。 (2)显示剂的挑选和用量。 1)显示剂的挑选。为了提高比色测定的敏捷度和精确 度，必需挑选合适的试剂。在比色分析中生成有色化合物的化学反应主要有氧化还原反应、配位化合物形成反应以及其他反应，其中以配位化合物形成反应应用得最广。常用的试剂大多数是配位剂。 作比色测定的有色配位化合物，应尽可能具备下列三个条件。 a.有色配位化合物的摩尔消光系数要大。摩尔消光系数越大，比色测定的敏捷度就越高。 b.有色配位化合物的 第 3 页 共 3 页 解离常数要小。有色配位化合物的解离常数越小，配位化合物就越稳定；配位化合物越稳定，比色测定的精确 度越高，而且可以避开或削减试样中其他离子的干扰。 c.有色配位化合物的组成要恒定。用于比色测定的配位化合物最好具有一定的组成。组成发生变幻简单引起色调的转变，这是由于有些发色反应本身是分步反应，每一步生成一种有色化合物，这些化合物的色调不尽相同。例如，当SCN-离子的浓度增强时，Fe3+离子与SCN-离子生成的配位化合物的组成作如下的转变：

GPS原理及应用简述

1．名词解释

全球卫星定位系统(Global Positioning System) 是一种结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距。全球卫星定位系统(简称GPS) 由美国从本世纪70年代开始研制,历时20余年,耗资200亿美元,于1994年全面建成。具有海陆空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经过近十年我国测绘等部门的使用表明,全球卫星定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程变形测量、资源勘察、地球动力学等多种学科,取得了好的经济效益和社会效益。

2．GPS发展历程

GPS计划的实施共分三个阶段：

第一阶段为方案论证和初步设计阶段。

从1978年到1979年，由位于加利福尼亚的范登堡空军基地采用双子座火箭发射4颗试验卫星，卫星运行轨道长半轴为26560km,倾角64度。轨道高度20000km。这一阶段主要研制了地面接收机及建立地面跟踪网，结果令人满意。

第二阶段为全面研制和试验阶段。

从1979年到1984年，又陆续发射了7颗称为BLOCK I的试验卫星，研制了各种用途的接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准，利用粗码定位，其精度就可达14米。

第三阶段为实用组网阶段。

1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，这一阶段的卫星称为BLOCK

II 和 BLOCK IIA。此阶段宣告GPS系统进入工程建设状态。1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。

3．GPS的构成

GPS全球卫星定位系统由三部分组成：

空间部分—GPS星座(GPS星座是由24颗卫星组成的星座，其中21颗是工作卫星，3颗是备份卫星)；

地面控制部分—地面监控系统；

用户设备部分—GPS信号接收机。

简述比色法的原理与应用

1. 原理

比色法是一种常用的分析化学方法，通过测量溶液在特定波长下的吸光度来确定溶液中所含物质的浓度。其基本原理是利用溶液中所含物质对特定波长的光的吸收特性进行定量分析。

比色法的原理主要包括以下几个方面：

1. 比尔定律：比尔定律是比色法的基础，它表明溶液的吸光度与溶液中物质的浓度成正比。根据比尔定律，吸光度和浓度之间存在线性关系：

– A = εlc

其中，A为吸光度，ε为摩尔吸光度，l为光程长度，c为溶液中物质的浓度。根据比尔定律，我们可以通过测量溶液的吸光度来确定物质的浓度。

2. 选择合适的波长：比色法需要选择合适的波长来测量溶液的吸光度。通常情况下，每种物质对光的吸收都有特定的波长范围，确定了波长范围后可以选择适当的光源和检测器。

3. 样品制备：对于液体样品，需要将其制备成透明溶液，以保证光线能够充分透过样品。对于固体样品，通常需要进行适当的溶解或萃取处理，以提取出样品中需要分析的物质。

4. 校准与标准曲线：为了得到准确的浓度结果，需要先进行校准。通常使用已知浓度的标准溶液进行校准，得到一个标准曲线，然后根据待测样品的吸光度值和标准曲线进行浓度计算。

2. 应用

比色法广泛应用于各个领域的分析实验中，特别在生物化学、环境监测、食品安全等领域中具有重要的地位。

以下是比色法在不同领域的一些常见应用：

2.1 生物化学

• 蛋白质测定：比色法可以用于测定蛋白质的浓度，常用的方法有Lowry法、Bradford法和BCA法等。这些方法都是基于蛋白质与染色剂的化学反应产生可比色化合物，通过测量产物的吸光度来确定蛋白质的浓度。

• DNA测定：比色法在分子生物学中也有广泛应用，如用于DNA的浓度测定、纯度检测和PCR产物的定量等。常用的方法包括吸光度法、荧光染料法和琼脂糖凝胶电泳法等。 2.2 环境监测

• 水质监测：比色法常用于测定水中各种污染物的浓度，如有机物、重金属和酸碱度等。吸光度法可以快速、准确地测定水样中目标物质的浓度，对于环境监测和水质评估具有重要意义。