（一）色度计的工作原理

从发光二极管(LED)发出的光线穿过含有样本溶液的比色瓶，如右图。部分光线被溶液所吸收。最后，已被减弱的光线到达光二极管。

1、透射率和吸收

光线通过溶液的数量就叫做透射率。透射比可以定义为通过后的光强，I_t，和初始光强，I_o，之比，公式为：

T = I_t / I_o

色度计以透射率来产生一个线性变化的输出电压，使电脑、计算器或掌上电脑可以监测溶液的透射率。透射率倒数的对数 (以10为底) 是 3 个因数的乘积：ε 是溶液的摩尔吸收、b 是比色瓶的宽度、C 是摩尔浓度。

log (1/T) = εbC

实际上，许多实验设计成需要一个相关的测量 (吸收) 来使用色度计的。粗看下，因为随着溶液透射比的增加，吸收成比例的减少，所以透射率和吸收两者之间可能是简单的倒数关系。但真实的关系应该为：

A = log (1/T)

结合上述公式，得到：

A = εbC

这个公式意味着溶液对光线的吸收取决于溶质的吸收能力、光线通过溶液的穿行距离以及溶液的浓度。对给定的溶液，如比色瓶宽度不变，假定 ε 和 b 也不变，则：

A = k ● C     (比尔定律)

这里 k 是常量系数。此公式说明吸收比与浓度有直接的关系且符合比尔 (Beer) 定律。关于比尔定律将在后面作详细说明。在本手册以及在我们一些电脑程序中，透射率以百分比显示，则有：

A = log (100/%T) 或 A = 2 – log %T

（二）使用色度计的一般步骤

色度计非常容易使用以及维护。很简单，把它连接到数据采集器，设置好软件，就可以进行测量了。要得到最佳效果，就让系统在设定波长上稳定 5 分钟来进行校准或数据采集。

1、波长选择

你可以在色度计带的 4 个发光二极管波长灯中选择：紫色 (430 nm)、兰色 (470 nm)、绿色 (565 nm)、红色 (635 nm)。你可以使用在色度计表面上的波长选择按钮 (如右图) 在这些单色光中进行选择。有以下方法来选择用哪种波长。

（1）观察溶液的颜色。不要忘记溶液的颜色就是光能通过的颜色。你         

也许应该选用一个与透过不同的颜色来来观察吸收光的颜色，如：    

蓝色的铜硫酸盐 (CuSO₄) 溶液使用红色 (635 nm)。

（2）   另一个简单的方法是：把含有待测溶液的比色瓶放入色度计，并观察用哪种波长可以得到最高的吸收比。

（3）   对大多数比色法实验来说都有推荐波长。请使用最接近推荐波长值的波长。甚至波长有点不同，通常都能获得与推荐波长几乎相同的波长的比尔定律曲线。

2、使用电脑连接色度计

此传感器可以连接 Macintosh^® 或 Windows^® 电脑和以下任一数据采集器：LabPro^®、Go! ^®Link、Universal Lab Interface 或 Serial Box Interface。

（1）连接色度计、数据采集器和电脑。

（2）为实验进行适当的设置，然后启动软件 Logger Pro^® 或 Logger Lite^®。

（3）程序将自动识别传感器，然后准备开始数据采集。如果不支持自动识别，就请打开电脑 Logger Pro 软件的相应文件，然后准备开始数据采集。

（三）使用时应注意的事项

1、校准色度计

开始校准前需要对色度计供电 5 分钟以上。在供电状态中，指示灯中的绿色波长指示灯将亮起。

a.    按下色度计上的< or >按钮来选择适合实验的波长 (430       

nm、470 nm、565 nm、635 nm)。

b.    打开色度计盖子。

c.    插入比色瓶，通常装的是蒸馏水作为无色比色瓶 (100%   

的透射比或 0% 的吸收比)。注意：比色瓶光滑的一边对着比  

色瓶槽上部的箭头。关闭色度计盖子。

d.    接下来，按下 CAL 按钮开始校准程序。当红色发二极管灯闪烁时，

松开好CAL 按钮。此时的吸收比为：0.000 或 0.001。

e.    当LED灯停止闪烁，校准工作完成，就可以开始采集数据了。

注意：不同于早期的色度计，现在你可以不用在数据采集程序中去找校准菜单了。

2、采集数据

有下列两种常用的色度计数据采集方法：

a. 吸收比与浓度关系 (比尔定律)：如果你要在基于事件事件模式下采集数据，请打开电脑 Logger Pro 软件的色度计文件。在计算器或掌上电脑上，请把时间图表改变成基于事件模式。

b. 吸收比与时间关系：当色度计支持自动识别，它将会自动设置成此模式下的数据采集。在计算器或掌上电脑上，自动识别将设置为时间图表模式。

3、把含有样本的比色瓶放入色度计的比色瓶槽。注意：比色瓶光滑的一边对着比色瓶槽上部的箭头。关闭色度计盖子。

4、开始数据采集 (在程序中选择采集或开始)。

a.   在吸收比与浓度关系实验中，将提示你保存吸收比的值，然后输入标准溶液的浓度。此步骤可以按你的需要重复执行。

b.    在吸收比与时间关系实验中，将按数据采集程序所设置的时间来即时显示读数。

5、当你选择停止，或到达实验预设的时间时，数据采集工作就会停止。

6、数据采集完成后，你就可以用我们的数据采集程序中所提供的工具来分析所采集的数据。如：在吸收比与浓度关系 (比尔定律) 实验中，你可以对数据进行直线匹配，然后测定这个未知浓度的值。

（四）使用范围

威尼尔公司的色度计设计用途为通过分析溶液的色度来测定其浓度。溶液的颜色可能是其固有的属性，也可通过添加另一试剂来使其具有颜色。色度计就用于测量以用户所选择的波长穿过样本溶液的的光线的数量。通过使用前部面板上的按钮，你可以从下列波长中选择：430 nm、470 nm、565 nm 和 635 nm。传感器自动识别和一步校准功能使得传感器的使用更简单。