現(xiàn)代色度學(xué)的發(fā)展為用儀器定量地、客觀地評價(jià)顏色奠定了基礎(chǔ)。顏色測量儀器種類繁多, 本文重點(diǎn)介紹的測色分光光度計(jì)具有用途廣、準(zhǔn)確度高、可以檢查同色異譜以及對不同照明體和觀察者進(jìn)行色度學(xué)計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)。了解這種儀器的基本特性, 對儀器研制和儀器的選用都是非常必要的。測色分光光度計(jì)的特點(diǎn),測色分光光度計(jì)與分析用的分光光度計(jì)都用于測量物體的光譜透射比或光譜反射比, 因此它們有許多相同之處。事實(shí)上測色分光光度計(jì)就是由分析用的分光光度計(jì)發(fā)展而來的, 目前許多分光光度計(jì)就具有測色和分析兩用的功能。但是兩種分光光度計(jì)的用途畢竟不同, 測色原理是通過物體的光譜反射比或光譜透射比來計(jì)算顏色參數(shù),獲得物體外貌的顏色特性;而分析原理是利用物質(zhì)的吸收光譜進(jìn)行物質(zhì)的化學(xué)組成及含量分析。所以測色分光光度計(jì)必須有自已的特點(diǎn)與其用途相適應(yīng)。
測色分光光度計(jì)以測反射樣品為主, 兼顧透射樣品, 這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)顏色度量實(shí)踐中所涉及的是物體的反射色。而分析用分光光度計(jì)則是以測透射樣品為主,在分光光度分析中,最常遇到的是測液體試樣的透射光譜。由于液體試樣最容易處理, 便于測定, 所以即使是固態(tài)試樣也常常制備成溶液狀態(tài)進(jìn)行測定。當(dāng)然氣體和固體的光譜有時(shí)也需測定。常規(guī)的測色分光光度計(jì)局限在可見光范圍內(nèi), 即380~ 780nm。由于可見光譜兩端在色度學(xué)計(jì)算中貢獻(xiàn)較小(因?qū)σ曈X影響不大) ,有的儀器制成的范圍為400~ 700nm, 雖然測色準(zhǔn)確度受到一定影響, 但在某些行業(yè)中還能滿足要求。而分析用的分光光度計(jì)一般要從可見光延伸到紫外, 或從紫外到近紅外。因?yàn)榇?/span>多數(shù)物質(zhì)分子的電子光譜處在紫外和可見光譜區(qū), 少數(shù)處在近紅外區(qū)。僅能測可見光譜的分光光度計(jì)在化學(xué)分析中使用范圍會(huì)受到很大的限制。因?yàn)橐话泐伾珮悠返墓庾V曲線隨波長變化比較平緩, 而且計(jì)算顏色參數(shù)時(shí)總是在整個(gè)可見光范圍內(nèi)進(jìn)行, 所以波長誤差和分辨力對測色準(zhǔn)確度影響較小, 在大多數(shù)應(yīng)用中, 5nm帶寬或間隔就能滿足要求。而分析用的分光光度計(jì)對波長準(zhǔn)確度和分辨力應(yīng)有嚴(yán)格要求, 因為在定性分析中, 是根據(jù)吸收峰的波長示值來確定物質(zhì)成分的, 波長誤差可能會(huì)造成錯(cuò)誤的判斷。在定量分析中, 比爾定律是基礎(chǔ), 嚴(yán)格地說比爾定律是對單色光而言的,分辨力差,光譜不純將影響定量分析的準(zhǔn)確度。光源。為了提高光度重復(fù)性、提高信噪比,必須保證較多的光能到達(dá)光電接收器上。
測色分光光度計(jì)的光源常用鹵鎢燈或氙燈。采用陣列接收器件的快速分光光度計(jì), 多用脈沖氙燈。脈沖氙燈具有光強(qiáng)高、耗能少的特點(diǎn), 用電池供電, 儀器可用于更廣的場所。用脈沖氙燈的儀器, 樣品被照明的時(shí)間極短, 光源傳給樣品的熱量可以忽略, 這對有“溫色效應(yīng)” 的樣品十分重要。