光电比色计
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十八滤光光电比色计波长、透射比、滤光片波长示值误差测量结果的不确定度评定a 、滤光光电比色计波长示值误差测量结果的不确定度评定 (一)测量过程简述1、测量依据: JJG179-1990 滤光光电比色计检定规程。
2、测量环境条件: 温度(10-30)℃,相对湿度 ≦85%。
3.测量标准: 标准滤光片 4.被测对象:滤光光电比色计5.测量方法:将标准滤光片放入被检仪器中,直接测量标准滤光片示值。
6.评定结果的使用:符合上述条件的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定方法。
(二)数学模型0x x y -=式中:y-----示值误差 x ----示值0x ---------实际值(三)各输入量的标准不确定度分量的评定 3.1标准器引入的不确定度()0x u钬滤光片标准物质的不确定度根据定值证书给出的为U =0.3nm ,包含因子45.2=k ,按正态分布采用B 类方法进行评定。
()12.045.23.00===k Ux u (nm)估计()()00x u x u ∆=0.1,则自由度1ν为50。
3.2输入量x 的标准不确定度u (x )的评定3.2.1输入量x 的不确定度来源主要是对滤光光电比色计的测量不重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A 类方法进行评定。
对一台滤光光电比色计波长用氧化钬滤光片连续测量10次,得到3组不同波长测量列。
其中一组测量列为536.0,536.5,536.5,536.0,537.0,536.0,536.0,536.5,536.0,536.0nm.x =∑=ni i x n 11=536.2 nm单次实验标准差 s =()12--∑n xxi=0.35 nm任意选取3台同类型滤光光电比色计,每台分别用氧化钬滤光片测得不同波长点,各在重复性条件下连续测量10次,共得到9组测量列,每组分别按上述方法计算得到单次实验标准差 如表18a -1所示:表18a-1 m 组实验标准差计算结果合并样本标准差为 p s =∑=m j j s m 121=0.52 nm实际测量情况,在重复性条件下重复测量3次,以该3次测量算术平均值为测量结果,则得到u (x )=p s /3=0.30 nm自由度为 2ν=∑=mj j 11ν=9×(10-1)=813.2.2人员读数误差引入的不确定度分量已包含在滤光光电比色计的重复性不确定度评定中,因此,不单独进行评定。
第二章 光电比色计第一节 比色分析比色分析是基于溶液对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法,又称吸光光度法。
有色物质溶液的颜色与其浓度有关。
溶液的浓度越大,颜色越深。
利用光学比较溶液颜色的深度,可以测定溶液的浓度。
根据吸收光的波长范围不同以及所使用的仪器精密程度,可分为光电比色法和分光光度法等。
比色分析具有简单、快速、灵敏度高等特点,广泛应用于微量组分的测定。
通常测定含量在6-1~6-4mg/l 的痕量组分。
比色分析如同其他仪器分析一样,也具有相对误差较大(一般为1%~5%)的缺点。
但对于微量组分测定来说,由于绝对误差很小,测定结果也是令人满意的。
在现代仪器分析中,有60%左右采用或部分采用了这种分析方法。
在医学学科中,比色分析也被广泛应用于药物分析、卫生分析、生化分析等方面。
一、朗伯-比尔(Lambert-Beer )定律溶液颜色的深浅与浓度之间的数量关系可以用朗伯-比耳定律来描述。
当一束平行单色光(只有一种波长的光)照射有色溶液时,光的一部分被吸收,一部分透过溶液(图2-1-1)。
设入射光的强度为I 0,溶液的浓度为c ,液层的厚度为b ,透射光强度为I ,则II 0lg =Kcb 式中II 0lg 表示光线透过溶液时被吸收的程度,一般称为吸光度(A )或消光度(E )。
因此,上式又可写为:A=Kcb上式为朗伯-比尔定律的数学表示式。
它表示一束单色光通过溶液时,溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。
式中,K 为吸光系数,当溶液浓度c 和液层厚度b 的数值均为1时,A=K ,即吸光系数在数值上等于c 和b 均为1时溶液的吸光度。
对于同一物质和一定波长的入射光而言,它是一个常数。
比色法中常把0I I 称为透光度,用T 表示,透光度和吸光度的关系如下: A =II 0lg =T 1lg =-lg T 当c 以mol·L -1为单位时,吸光系数称为摩尔吸光系数,用ε表示,其单位是L·mol -1·cm -1。
光电比色原理
光电比色原理是一种常用的颜色测量方法,它通过测量物体对特定波长光线的吸收或反射程度来确定其颜色。
这种方法主要利用了三原色(红、绿、蓝)对光的吸收和反射特性的差异,以及人眼对不同颜色的感知差异。
在光电比色原理中,使用三个测量光源,每个光源分别是红、绿和蓝色光线。
物体对这些光线的吸收程度不同,吸收光线后,物体会反射出一个看起来具有特定颜色的光线。
这些反射光线会通过光电传感器进行测量,传感器会将光线转化为电信号,并根据信号的强弱来确定颜色的深浅程度。
测量得到的三个电信号值会被转化为颜色空间的坐标值,如RGB(红、绿、蓝)或Lab(亮度、a轴、b轴)等。
这些坐
标值可以用来表示物体的颜色,并与标准颜色进行比较。
光电比色原理的应用非常广泛。
在工业领域,它被用于颜色质量控制,例如制造颜料、油漆和塑料产品时,可以通过光电比色仪来检测产品颜色是否符合要求。
在印刷业中,光电比色原理可以确保印刷品的颜色准确度,避免出现色差。
在食品行业,它可以用于检测食品的新鲜度和成熟程度。
总之,光电比色原理是一种精确测量颜色的方法,通过利用光线的吸收和反射特性以及人眼对不同颜色的感知,可以确定物体的颜色,并应用于多个行业中。
锌系磷化液总酸度标准1. 引言锌系磷化液总酸度标准适用于测量及控制锌系磷化液的酸度,以确保其在适宜范围内使用。
本标准适用于所有含有锌的磷化液及相关领域。
2. 术语与定义2.1 锌系磷化液(简称磷化液):由含有锌盐和磷酸盐的溶液组成的化学液体,用于金属表面防腐以及增强附着力。
2.2 酸度(简称酸度):磷化液中酸性物质浓度的测量。
3. 设备和试剂3.1 pH计:精度在0.1以内。
3.2 pH标定液:标定pH计使用的标定液,pH值为4.0和7.0。
3.3 光电比色计:用于测量磷酸盐浓度。
3.4 磷酸盐标准液:磷酸盐浓度为10 g/L的标准液。
3.5 硝酸银溶液:用于滴定酸性物质。
3.6 酸性指示剂:适用于酸碱滴定的指示剂。
4. 样品制备4.1 取磷化液样品10 mL于一容器中,用pH计测量其pH值,记录结果。
4.2 取另外一份磷化液样品10 mL于一容器中,用光电比色计测量其磷酸盐浓度,记录结果。
5. 测试方法5.1 pH值测量5.1.1 将pH计插入磷化液样品中,稳定后记录pH值。
5.1.2 每个样品测量3次,取平均值。
5.2 磷酸盐浓度测量5.2.1 取磷化液样品1 mL并加入光电比色计比色杯中。
5.2.2 设置光电比色计波长,并将比色杯放入仪器中进行测量。
5.2.3 根据光电比色计读数和标准曲线,计算出磷酸盐的浓度。
5.3 酸度计算5.3.1 使用以下公式计算磷化液的酸度:酸度(g/L)= 磷酸盐浓度(g/L) * 3.800 * 0.0418016. 质量控制6.1 进行定期的标定和校准,确保仪器准确度。
6.2 在每次测试前,检查试剂的有效期,并使用新鲜的试剂。
6.3 对于重要样品,应进行平行测试以验证结果的准确性。
7. 报告结果7.1 报告磷化液样品的pH值测量结果。
7.2 报告磷化液样品的磷酸盐浓度测量结果。
7.3 报告磷化液样品的酸度测量结果。
8. 引用本标准参考了涉及锌系磷化液酸度测试的相关文献。
化学分析工准确度、精密度等知识题库1、指出测量结果0.0840的有效数字位数是(C)A.5位B.4位C.3位D.2位2、根据有效数字运算规则,计算54.27+0.0154+4.32751=(D)A.58.61251B.58.6125C.58.613D.58.613、根据数字修约规则,将18.4565修约为2位有效数字(B)A.19B.18C.18.5D.18.464、根据有效数字运算规则计算,0.0121×25.64×1.05782=(B)A.0.328182308B.0.328C.0.3282D.0.0335、某标准样样品中铁含量位99.13,测得含量位99.18,其绝对误差为(A)A.+0.05B.-0.05C.0.05D.0.506、某标准样样品中铜含量位80.13,测得含量位80.18,其相对误差为(C)A.+0.05B.-0.05C.0.06D.0.60绝对误差 = | 测量值 - 真实值 | (即测量值与真实值之差的绝对值)相对误差 = | 测量值 - 真实值 |/真实值(即绝对误差所占真实值的百分比)系统误差:(简单的解释)就是由实验器材所引起的误差。
偶然误差:(简单的解释)就是由测量者的操作所引起的误差。
7、测得某样品的氧化铁含量为20.01;20.03;20.04;20.05,其标准偏差为(D)A.17B.1.7C.0.17D.0.0178、误差的正确定义(C)A.某一测量值与其算术平均值只差B.含有误差之值与真值之差C.测量值与真值之差D.错位值与真值之差9、测得某样品的二氧化硅含量为40.01,40.03,40.04,,40.05,其平均值为(D)A.40.30B.40.04C.40.02D.40.0310、提高分析准确度的方法有(BC)A.平行试验B.消除系统误差C.减少偶然误差D.空白试验11、决定可疑值的取舍方法有(BC)A.计算相对误差B.4dC.格鲁布斯法D.计算相对误差12、分析结果精密度很好,准确度很差,可能是下面哪些原因(AC )A.使用为矫正的砝码B.称样记录有差错C.使用的试剂不纯D.操作中有溅失现象13、化学分析系统误差产生的原因有(ACD )A.方法误差B.过失误差C.仪器误差D.试剂误差14、一个分析工作者,测得三个重复测定结果数值极接近,问可能得出下面什么结论。
MV_RR_CNG_0037 滤光光电比色计检定规程1.滤光光电比色计检定规程说明编号JJG179-1990名称(中文)滤光光电比色计检定规程(英文)Verification Regulation of Filter Photoelectric Colorimeter归口单位浙江省标准计量管理局起草单位浙江省计量测试技术研究所主要起草人王洁(浙江省计量测试技术研究所)批准日期 1990年7月4日实施日期 1990年11月1日替代规程号适用范围本规程适用于新制造、使用中和修理后以滤光片获得单色光的光电比色计的检定。
光电比色计包括比色计、浓度比色计、生化分析仪、酶标分析仪等。
主要技术要求1 外观2 稳定度3 灵敏度4 线性误差5 测量重复性6 换档偏差7 滤光片透光特性8 吸收池成套性是否分级 否检定周期(年) 1附录数目 4出版单位中国计量出版社检定用标准物质相关技术文件备注1502. 滤光光电比色计检定规程摘要一概述滤光光电比色计(以下简称仪器) 是依据物质分子对可见光产生的特征吸收光谱及光吸收定律(朗伯-比尔定律)的原理,用未知浓度样品与已知浓度标准物质比较的方法进行定量分析的仪器。
朗伯-比尔定律的表达式如下:A=-logτ=abc式中:A——物质的吸光度;τ——物质的透射比;a——物质的吸收系数;b——光路长度;c——物质的量浓度。
仪器的一般工作曲线示意图如图1。
0.80.60.40.2图 1 一般工作曲线示意图二技术要求1 外观1.1 仪器应有下列标志:仪器名称、型号、制造厂名、出厂时间及编号。
1.2 仪器应能平稳置于工作台上,各紧固件均应紧固良好。
各调节器、按钮、开关均能正常工151作,电缆线的接插件均应紧密配合,接触良好。
仪器处于工作状态时,光源发光应稳定。
1.3 仪器样品架应推拉自如,无松动卡住现象,并能正确定位。
各透光孔透光量应一致。
1.4 仪器指示器应显示清晰,刻线、刻字等应完整均匀。
光电比色计操作流程光电比色计是一种常见且广泛应用于实验室中的分析仪器,它能够通过测量物质溶液的吸光度来确定物质的浓度。
在科研、医学、环境监测等领域有着重要的应用价值。
本文将介绍光电比色计的操作流程。
一、仪器准备在进行光电比色计实验之前,我们需要先准备好实验所需的仪器及试剂。
具体包括:1. 光电比色计主机:确保设备正常工作。
2. 色敏电池:用于光电比色计吸光度的测量。
3. 比色皿:盛放待测液体的容器。
4. 稀释杯:用于稀释浓度过高的样品。
5. 试剂:根据实验需要选取适当的试剂。
二、样品处理1. 取适量的待测液体,并进行必要的稀释。
如果溶液太浓,会造成测量结果不准确。
2. 将样品倒入比色皿中,确保比色皿干净,无杂质,并避免气泡的产生。
三、仪器设置1. 打开光电比色计主机,等待设备自检完成。
2. 根据实验要求选择合适的波长,可以通过按键或旋钮进行设置。
3. 对仪器进行零点调整。
在无样品的情况下,按下“零点”按钮,使光电比色计进行零点校准。
四、测量样品1. 将准备好的比色皿放入光电比色计的样品槽中,确保比色皿与光路径之间无空气隔断。
2. 按下“开始”按钮,光电比色计将自动吸取比色皿中的样品,并进行测量。
3. 仪器会显示吸光度测量结果,可以记录下来供后续数据处理使用。
五、结果分析1. 根据实验目的,对光电比色计测得的吸光度数据进行分析。
2. 可以使用相关公式或标准曲线来计算样品的浓度值。
3. 注意对不同波长下的吸光度值进行比较和讨论。
光电比色计操作流程结束后,应及时清理仪器,将试剂归位,保持仪器干净整洁。
同时,还需根据实验结果进行数据的处理与解释,以便得出准确的实验结论。
总结:光电比色计操作流程主要包括仪器准备、样品处理、仪器设置、测量样品和结果分析等步骤。
通过正确操作光电比色计,我们可以获得准确的吸光度数据,并进行相关分析,从而满足实验和研究的需求。
运用光电比色计可以在很大程度上提高实验效率和精确度,促进科学研究的发展。
光电比色计的使用及溶液浓度的测量
许多物质的溶液是有颜色的,有些物质的溶液本身没有颜色,但可以通过某些试剂的作用而生成有色化合物。
这些溶液具有一个共同的特点,即当其浓度改变时,溶液颜色的深浅也随之改变,溶液愈浓,颜色就愈深。
因此,可以用比较溶液颜色深浅来测定溶液中有色物质的含量,这种基于比较颜色深浅的分析方法称为比色分析,又称吸光光度法。
比色分析具有简单、快速、灵敏度高等特点,广泛应用于微量组分的测定,通常测定 含量在10-1—10-4mg /L 的痕量组分。
特别是近年来采用了新的特效有机显色剂和络合掩蔽剂,可以经分离而直接进行比色测定。
比色分析如同其他仪器分析一样,也具有相对误差较大(一般为1%—5%)的缺点。
但对于微量组分测定来说,由于绝对误差很小,测定结果也是令人满意的。
在现代仪器分析中,有60%左右采用或部分采用了这种分析方法。
在医学学科中,比色分析也被广泛应用于药物分析、卫生分析、生化分析、冶炼地质勘测中的物质分析、环境污染中的水质分析等方面。
【实验目的】
1. 了解光电比色计的构造,掌握其原理和使用方法。
2. 熟练掌握用光电比色计测量未知溶液浓度的方法。
【实验仪器】
582-S 光电比色计(含比色皿四个)、滤色片(三个)、已知浓度的标准溶液、待测溶液、蒸馏水 【实验原理】
比色法是化学分析方法的一种,基原理是基于被测定物质溶液的颜色或加入显色剂后生成的有色溶液,其颜色强度和物质含量成比例。
溶液中的物质在光的照射激发下,产生对光的吸收效应。
因此,根据光被有色溶液吸收的强度,可测出溶液内物质的含量的多少。
1.朗伯-比尔定律
当单色光通过厚度相同,而浓度很小的溶液时,光能量减弱的程度和物质的浓度满足朗伯-比尔定律。
当一束平行单色光(只有一种波长的光)照射有色溶液时,光的一部分被吸收,一部分透过溶液(如图1所示)。
设入射光的强度为0I ,溶液的浓度为C ,液层的厚度为b ,透射光强度为I ,则
KCb I
I =0
10
log (1) 式中I
I 0
10
log 表示光线透过溶液时被吸收的程度,一般称为吸光度(A )或消光度(E ),因此上式可以写成
KCb A = (2)
K 称为吸光系数,它表示有色溶液在单位浓度和单位厚度时的吸光度。
在入射光的波长、溶液种类和温度一定的条件下,K 为定值。
吸光系数是有色化合物的重要特性之一,在比色分析中有着重要的意义。
K 值愈大,表示该物质对光的吸收能力愈强,浓度改变时引起吸光
度的改变愈显著,因此比色测定时灵敏度愈高。
朗伯-比尔定律说明有色溶液对一定强度光的吸收程度,与液层厚度和溶液中有色物质
图1 光吸收示意图
浓度的乘积成正比。
其中朗伯定律说明吸收光与厚度间的关系;比尔定律说明吸收光与浓度间的关系。
比色法中常把
I I
称为透光度,用T 表示,透光度和吸光度的关系如下: KCb T T
I I A =-===1010010
log 1
log log (3) 2. 比色法测溶液浓度的原理
假定有两种有色溶液,其中一种是已知浓度的标准溶液,另一种是待测溶液。
根据公式: 在标准溶液中:s s s s b C K A = (4) 在待测溶液中:x x x x b C K A = (5) 将式(4)除以式(5)可得:
x
s
x x s s x s C C b K b K A A ∙
= (6) 如果上述两种溶液的液层厚度相等、温度相同而且是同一种物质的两种不同浓度的溶液,测定时所选用的单色光的波长亦相同,则有x s K K =、x s b b =,代入式(6)可得:
(7) 这一关系式就是光电比色计的设计依据,也是比色分析的基本计算公式之一。
式中标准溶液的浓度s C 为已知,s A 和x A 可用光电比色计测量出来,则待测溶液的浓度x C 即可求出。
3. 波长的选择
由于有色溶液对光的吸收具有选择性,因此进行比色测定时,滤光片必须加以选择,否则灵敏度很低,导致测量结果不准确。
选择滤光的一般原则是:滤光片最大透过的光线应该是溶液最大吸收的光线。
从颜色上看,滤光片的颜色与待测溶液的颜色应为“互补色”。
什么叫做互补色呢?凡是两种颜色相加后能得到白色,则此两种颜色就称为“互补色”,图2中直接相对的两种颜色,均为互补色。
为什么选择滤光片时,要使滤光片的颜色与待测溶液的颜色为互补色
呢?这是因为滤光片和有色溶液具有相似的透光特性,与它们本身颜色相
同的色光,能够最大限度地透过。
而与它们本身颜色成互补的色光都能被最大地吸收。
图2 互补色光示意图
【实验仪器介绍】
581-s光电比色计由光源、单色器、样品室、光电二极管、微电流放大器、对数放大器、数字电压表等部分组成。
具有以下特点:
图3 581-s光电比色计实物图
1.仪器小巧、结构简单。
2.数字显示清晰、精度高。
3.仪器无须进行暗电流调零,操作方便、测试迅速。
图4 581-s光电比色计的外形示意图
面板部件说明:
1.显示器 2.T选择开关 3.A选择开关 4.C选择开关
5.T粗调节钮 6.T细调节钮 7.A调零钮 8.C校正节钮9.比色皿座 10.比色皿盖 11.滤色片
581-s光电比色计的光路示意图
图5 581-s光电比色计的光路示意图
图中:1.反射镜 2.灯泡 3.绝热玻璃
4.滤色片 5.比色皿 6.光电二极管
【实验内容与步骤】
1.测量前的准备
1)仪器置于坚固的工作台上,以免被测溶液倾斜而造成测量误差。
2)按“互补色原理”选择所需滤色片,插入仪器的滤色片座内,将数据记入表1-1中。
3)接通电源,预热15分钟。
2.溶液吸光度的测定
1)在一只比色皿中注入蒸馏水作空白液,另一只比色皿加入待测试液(黑墨水、蓝墨
水或者红墨水)。
2)将两只比色皿插入仪器上活动的比色皿座内,并将比色皿盖盖上,以遮去杂光。
3)将注入空白蒸馏水的比色皿推入光路,按下T选择开关,调节T粗调节钮和T细调
节钮,使显示器的数字为100.0。
按下A选择开关,调节A调零钮,使显示器的数
字为0.000。
4)将加入待测试液试液(黑墨水、蓝墨水或者红墨水)的比色皿推入光路,按下T选择
开关,即可读出待测试液的透光度,按下A选择开关,即可读出待测试液的吸光度。
将数据记入表1-2中。
5)重复3)、4)操作,对待测试液进行5次测量,将测得的数据记入表1-2中。
3.溶液浓度的测量
1) 按“互补色原理”选择所需滤色片,插入仪器的滤色片座内,将数据记入表2-1中。
2) 在一只比色皿中注入蒸馏水作空白液,另一只比色皿加入标准溶液。
A记入表2-2中。
3) 重复步骤2中的2)、3)、4),测量标准溶液的吸光度
s
C。
4) 按下C选择开关,调节C校正钮,使显示器的数字为标准溶液的浓度
s
5) 从比色皿座中取出加入标准溶液的比色皿,把加入待测溶液的比色皿插入仪器上活
动的比色皿座内。
A记入表2-2中。
6) 重复步骤2中的2)、3)、4),测量待测溶液的吸光度
x
C。
7) 按下C选择开关,记下显示器上的数字,即为待测溶液的浓度'
x
8) 重复步骤3中的3)、4)、5)、6)、7)三次,将测得的数据记入表2-2中。
【注意事项】
1.仪器须按顺序操作,不要任意按动各种键钮。
2.仪器应当置于干燥的地方,以免仪器受潮影响测量的正确性。
3.把按互补色原则选择的适当的滤色片插入仪器的滤色片座内,每次插入时应保证它的同一面面对比色皿。
4.用过的比色皿,应用蒸馏水洗净并用细软且能吸水的布或镜头纸揩干。
5.在拿比色皿时,应执握比色皿的磨砂表面(即侧面),不应触及比色皿的光学平面,从而避免透光度受到影响。
6.测量时应防止比色皿中的溶液漏入仪器中。
7.仪器长期搁置后再次使用时,必须增加预热时间(至少1小时以上)。
8.为保证测量时吸光度的精度,应经常进行校正,具体步骤如下:
1) 将注入空白蒸馏水的比色皿推入光路,按下T 选择开关,调节T 调节钮,使数字显示为100.0,按下A 选择开关,调节A 调零钮,使数字显示为0.000。
2) 按下T 选择开关,调节T 调节钮,使数字显示为10.0,按下A 选择开关,用改锥调节仪器后侧的A(1)校正电位器,使数字显示为1.000。
【数据记录及处理】 表1-1
表1-2
计算 T
1
log 10 ,并与直接测得的吸光度的值A 作比较。
利用公式s s
x
x C A A C
,计算待测溶液的浓度x C = ,并与直接测得的待测溶液的浓度'
x C 作比较 参考补充
有色溶液的颜色是被吸收光颜色的补色。
吸收越多,则补色的颜色越深。
比较溶液颜色的深度,实质上就是比较溶液对它所吸收光的吸收程度。
溶液的颜色与吸收光颜色的关系如下表所示。