比色計在水質(zhì)測定中的應用方法

       一、比色計的工作原理與基本結構

 比色計的工作原理基于朗伯 - 比爾定律，該定律指出當一束單色光通過(guò)均勻、非散射的溶液時(shí)，溶液對光的吸收程度與溶液的濃度及液層厚度成正比。其基本結構通常包括光源、濾光片、比色皿、檢測器和顯示裝置。光源發(fā)出的復合光經(jīng)過(guò)濾光片后，得到特定波長(cháng)的單色光，該單色光透過(guò)裝有水樣的比色皿，水樣中的待測物質(zhì)吸收部分光線(xiàn)，使透過(guò)光的強度發(fā)生變化。檢測器捕捉到這一變化，并將其轉化為電信號，最終由顯示裝置以吸光度的形式呈現出來(lái)。通過(guò)與標準溶液的吸光度進(jìn)行對比，就能計算出待測水樣中目標物質(zhì)的濃度。

       二、比色計在水質(zhì)測定中的操作流程

     （一）準備工作

       1. 儀器校準：在使用比色計前，必須進(jìn)行校準操作，以確保測量結果的準確性。使用蒸餾水或空白溶液作為參比，將比色計的吸光度調零，使儀器處于初始狀態(tài)。

       2. 標準溶液配制：根據待測物質(zhì)的性質(zhì)和濃度范圍，配制一系列已知濃度的標準溶液。標準溶液的濃度應涵蓋待測水樣中目標物質(zhì)可能出現的濃度范圍，且濃度梯度要合理設置，以便繪制準確的標準曲線(xiàn)。

       3. 樣品采集與預處理：在采集水樣時(shí)，要確保樣品具有代表性，避免受到外界污染。采集后的水樣可能需要進(jìn)行過(guò)濾、稀釋、消解等預處理操作，以去除雜質(zhì)、調整濃度或使待測物質(zhì)轉化為適合比色測定的形態(tài)。

     （二）比色測定

       1. 吸光度測量：將標準溶液依次倒入比色皿中，放入比色計的樣品槽內，測量其吸光度。測量時(shí)要注意比色皿的清潔和透光性，避免氣泡的存在影響測量結果。記錄每個(gè)標準溶液的吸光度值。

       2. 標準曲線(xiàn)繪制：以標準溶液的濃度為橫坐標，對應的吸光度為縱坐標，在坐標紙上繪制標準曲線(xiàn)。通常情況下，標準曲線(xiàn)應為一條直線(xiàn)，若出現偏差，需檢查實(shí)驗操作是否有誤或重新配制標準溶液。

       3. 水樣測量：將預處理后的水樣倒入比色皿中，按照與標準溶液相同的操作步驟測量其吸光度。記錄水樣的吸光度值。

     （三）結果計算

       根據水樣的吸光度值，在標準曲線(xiàn)上查找對應的濃度值，即為水樣中待測物質(zhì)的濃度。若水樣經(jīng)過(guò)稀釋處理，還需根據稀釋倍數對測量結果進(jìn)行校正。

       三、比色計在常見(jiàn)水質(zhì)指標測定中的應用

     （一）氨氮的測定

      氨氮是水體中氮的一種重要存在形式，過(guò)量的氨氮會(huì )導致水體富營(yíng)養化，影響水質(zhì)和水生生物的生存。在氨氮的比色測定中，常用納氏試劑法。水樣中的氨氮與納氏試劑反應生成黃棕色絡(luò )合物，該絡(luò )合物在特定波長(cháng)下有較強的吸光性。通過(guò)比色計測量吸光度，依據標準曲線(xiàn)即可計算出氨氮的濃度。

    （二）硝酸鹽氮的測定

     硝酸鹽氮是水體中另一種常見(jiàn)的含氮化合物，高濃度的硝酸鹽氮對人體健康有潛在危害。酚二磺酸分光光度法是測定硝酸鹽氮的常用比色方法。在無(wú)水條件下，硝酸鹽與酚二磺酸反應生成硝基二磺酸酚，在堿性溶液中呈現黃色，利用比色計測量黃色溶液的吸光度，結合標準曲線(xiàn)確定硝酸鹽氮的含量。

     四、比色計應用中的注意事項

    （一）試劑選擇與保存

    使用純度高、穩定性好的試劑，并按照要求妥善保存。一些試劑可能對光、熱敏感，需要避光、低溫保存，以防止試劑變質(zhì)影響測定結果。

   （二）儀器維護

     定期對比色計進(jìn)行清潔、校準和維護，確保儀器的性能穩定。及時(shí)更換老化的部件，如光源、濾光片等，以保證測量的準確性。

   （三）環(huán)境因素控制

     比色計在水質(zhì)測定中具有操作簡(jiǎn)便、快速準確、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應用于各種水質(zhì)指標的檢測。通過(guò)合理運用比色計的應用方法，嚴格遵守操作流程和注意事項，能夠為水質(zhì)監測和管理提供可靠的數據支持，保障水資源的安全與可持續利用。