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一、基本原理：光的吸收與朗伯 - 比爾定律
光吸收的本質
當可見光（波長范圍約 400-760nm）通過被測物質的溶液時，溶液中的分子或離子會選擇性吸收特定波長的光，導致光的強度減弱。物質對光的吸收程度與物質的濃度、液層厚度等因素相關。
二、儀器結構與工作流程
1. 核心組件及功能
組件功能描述
光源發射連續可見光，常用鎢燈（覆蓋 320-2500nm，適用于可見光譜段）。
單色器將復合光分解為單色光，通過棱鏡或光柵實現波長選擇，確保入射光為單一波長。
比色皿盛放被測溶液，材質為玻璃（適用于可見光），液層厚度通常為 1cm。
檢測器如光電管或光電倍增管，將光信號轉換為電信號，測量透射光強度。
信號處理與顯示系統放大電信號并轉換為吸光度或濃度值，通過顯示屏輸出結果。
三、定量分析步驟與應用邏輯
樣品預處理
將被測物質溶解或反應生成能吸收可見光的化合物（如顯色反應），確保溶液均勻透明。
波長選擇
選擇被測物質的最大吸收波長（λmax）作為測量波長，此時靈敏度最高，誤差最小。例如，測定鐵離子時，常通過顯色反應生成紅色絡合物，選擇 510nm 波長測量。
標準曲線繪制
配制一系列已知濃度的標準溶液，測量其吸光度，以濃度為橫坐標、吸光度為縱坐標繪制標準曲線，確定線性關系。
樣品測量與計算
測量樣品溶液的吸光度，通過標準曲線或朗伯 - 比爾定律計算樣品濃度。
四、關鍵影響因素與注意事項
溶液狀態
溶液需均勻無渾濁，否則顆粒會散射光，導致吸光度測量偏差。
波長準確性
單色器波長校準需精準，若波長偏移，會導致摩爾吸光系數變化，影響濃度計算精度。
比色皿誤差
比色皿材質、厚度一致性及清潔度需嚴格控制，不同比色皿間的透光率差異會引入誤差。
環境與儀器穩定性
光源強度波動、檢測器靈敏度變化或溫度波動，均可能影響測量重復性。
五、應用場景與行業實例
化學分析：水質中重金屬（如銅、鐵）含量測定、食品中添加劑（如亞硝酸鹽）檢測。
生物醫藥：蛋白質濃度測定（Bradford 法、Lowry 法）、藥物含量分析。
環境監測：廢水 COD（化學需氧量）、氨氮濃度的快速檢測。
工業生產：化工原料純度分析、染料濃度控制等。
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