目视比色法和分光光度法的分析和比较

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1、目视比色法和分光光度法的分析和比较2015年12月5日龙浪李珂璇王宇鑫李嘉浩程卫东王佳佳临床医学院指导教师：徐尧一、摘要本讨论报告通过分析和比较目视比色法和分光光度法两种比色法的主要优缺点，即目视比色法操作简便但精度较低，分光光度法精确度较高但对溶液的性质要求较高；并且结合实例说明两种比色法各自的适用范围和浓度限制，即两种比色方法分别在光的波长、物质的组分、以及对朗伯-比尔定律的符合情况上有不同的适用范围，并给出了适用的吸光度范围（0.2-0.8）和浓度范围。由此针对不同情况给出了不同的选择方案。这对实际的研究和生产生活具有指导性

2、的意义。二、前言在确定有色溶液待测组分含量时，常常可以通过比较和测量溶液的颜色来进行，这种方法叫做比色法。早在19世纪30-40年代，比色法就开始作为一种定量分析的方法被应用到研究和生产中。常用的比色法有目视比色法和分光光度法两种，其中前者主要通过眼睛观察得出结论，后者借助光电比色计进行。由于这两种比色方法的实际应用非常广泛，因此分析和比较两种方法对于方法的优化显得尤为重要。三、内容（一）两种比色方法优缺点比较1.目视比色法1）优点（1）比色时操作简便，成本较低相比分光光度法，目视比色法不需要动用分光光度计，只需要几个比色管便可以

3、完成测定，因此显得仪器设备简单，操作简便，使用成本低。同时节省了电能，有利于能源的节约和保护。在分析大批试样时，其优势就显得更加明显，大大节省了人力、物力、财力以及测定消耗时间。在本实验中，我们仅需配置5个标准溶液，便可直接在比色管架上进行比较，与分光光度法中所需的多次清洗比色皿的操作要求相比比较简易。（2）适用范围较广，可用于不严格符合Lambert-Beer定律的情况目视比色法是通过比较通过光的强度来测定组分含量，可以在白光下进行[2]，因此对于有些不严格符合Lambert-Beer定律的显色反应也是适用的。例如在用碘量比色法

4、测定油脂中过氧化值时，碘和淀粉反应的特征蓝色只有在含碘量在2~10μg[6]时才较为严格地符合Lambert-Beer定律，因此只要反应产生的碘稍稍过量或不足，使用分光光度法测定就会产生较大误差，只能使用目视光度法。本实验中，目视比色法实际上测量的是通过Fe(SCN)3溶液的光的强度，而在分光光度法中实际测定的是某一单色光（如蓝色）被吸收的情况。1）缺点（1）精确度较差目视比色法主要依靠人的眼睛来观察颜色深度，不可避免地会受到观测者主观因素的影响，因此其准确性自然会受到显著影响。一般来说，目视比色法的相对误差为5%-10%。通过询

5、问助教老师，我们知道本次实验中所测未知液浓度为1.5×10-3mg/mL。由此，我们比较了教学网上本次实验的数据，对于233组未知液浓度的有效数据，一共有96组数据目视比色法得到的浓度范围为0-2.00×10-3mg/mL，统计中我们发现大量同学的浓度范围在0-8.00×10-4mg/mL，这显然是没有换算为原溶液浓度所致，故这部分同学也认为读数正确（而计算错误）。两部分同学总计为126名，比例达到54.1%。对于同样的未知液，我们发现不同组的结果有较大差距，这同样说明了目视比色法有较大的主观性和偶然性，只能用于精确度要求不高的场

6、合。另外，由于人眼辨色能力的限制，所配置的浓度梯度间距不能过小，这就意味着我们只能给出浓度范围，极大地限制了所测定浓度的精确度。（2）多次测量过程中操作繁琐目视比色法中有色物质不能久存，每次测定前都需要重新配制一套标准色阶，较麻烦费时。虽然可采用其某些稳定的有色物质(如重铬酸钾、硫酸铜和硫酸钴等)配制永久性标准系列，或利用有色塑料、有色玻璃制成永久色阶，但由于它们的颜色与试液的颜色往往有差异，也需要进行校正。而分光光度法就没有这个局限，尽管任何型号的分光光度计均有一定的读数误差,这是由于光源不稳定,读数不准确等因素造成的，但是一定

7、型号的分光光度计透光度读数误差是一常数（0.2%～2%）。如果有多人同时使用一台或一个型号的分光光度计，或者一人多次使用同一台分光光度计，理论上只需要配制一组不同浓度标准液即可。2.分光光度法1）优点（1）灵敏度高分光光度法有很高的灵敏度，其测量下限可以达到10-6~10-5M（本次实验中达到10-3mg/mL），这主要是由分光光度计的原理所致。分光光度计所使用的光接近于真正的单色光，其光谱最大带宽不超过（3~5）nm，在紫外光区甚至可以达到1nm以下[1]。此外，分光光度计测定时选用的波长通常为被测物质的最大吸收波长，物质在含量

8、上的稍许变化将会引起较大的吸光度差异，同时也避免了其它物质的影响。因此，分光光度法的灵敏度相当高。（2）准确度高分光光度法的另一个优点是准确度高，其相对误差约为2%~5%，优于目视比色法的5%~10%[3]。这是因为该方法基本消除了主观因素的影响，