可见光区：380～760nm 近紫外：200～380nm 不同颜色光的波长范围 波段
波长(nm) 620-760 590-620 560-590
500-560 480-500 430-480 400-430 颜色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫
2.物质颜色和对光的选择性的吸收
＊物质呈现的颜色与光有密切关系一种物质呈现何种颜色决定于：光的组成、本身结构。 ＊物质选择性地吸收某些波长的光，颜色由它反射或透过光的颜色决定。透过光的颜色是吸收光的互补色。
物质呈现的颜色与吸收光颜色和波长的关系
吸收光 物质呈现的颜色 颜色 黄绿 黄 橙红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
紫 蓝 绿蓝 绿蓝 黄绿 黄绿 橙 红 波长范围/nm 380-435 435-480 480-500 500-560 560-580 580-595 595-650 650-760
(2) 光的吸收定律
当一束平行的单色光通过均匀、非散射的稀溶液时，溶液对光的吸收程度与溶液的浓度及液层厚度的乘积成正比。此定量关系称为光的吸收定律，也叫朗伯一比耳定律。它的数学表达式是：
A=KCb
式中，A是吸光度；K是吸光系数；C是溶液的浓度；b是液层厚度。
引起偏离朗伯-比耳定律的原因
(一)物理因素
1.单色光不纯所引起的偏离
严格地讲，朗伯-比耳定律只对一定波长的单色光才成立。但在实际工作中，目前用各种方法得到的入射光并非纯的单色光，而是具有一定波长范围的单色光。那么，在这种情况下，吸光度与浓度并不完全成直线关系，因而导致了对朗伯—比耳定律的偏离。 2.非平行入射光引起的偏离
非平行入射光将导致光束的平均光程b’大于吸收池的厚度b，实际测得的吸光度将大于理论 3．介质不均匀性引起的偏离
朗伯-比耳定律是建立在均匀、非散射基础上的一般规律、如果介质不均匀，呈胶体、乳浊、悬浮状态存在，则入射光除了被吸收之外、还会有反射、散射作用。在这种情况下，物质的吸光度比实际的吸光度大得多，必然要导致对朗伯-比耳定律的偏离。 （二）化学因素
1．溶液浓度过高引起的偏离
朗伯-比耳定律是建立在吸光质点之间没有相互作用的前提下。但当溶液浓度较高时，吸光物质的分子或离子间的平均距离减小，从而改变物质对光的吸收能力，即改变物质的摩尔吸收系数。浓度增加，相互作用增强，导致在高浓度范围内摩尔吸收系数不恒定而使吸光度与浓度之间的线性关系被破坏。 2. 化学变化所引起的偏离
溶液中吸光物质常因解离、缔合、形成新的化合物或在光照射下发生互变异构等，从而破坏了平衡浓度与分析浓度之间的正比关系，也就破坏了吸光度A与分析浓度之间的线性关系。产生对朗伯-比耳定律的偏离。
3．比色分析法的影响因素 (1) 显色反应
1) 显色反应和显色剂
比色分析或分光光度法是根据溶液中待测组分对某波长光选择性吸收，且吸收程度与待测组分的浓度有定量关系来测定的。这就要求待测组分必须选择性地吸收某波长的光，即有一定的颜色。而实际溶液大部分是无色的或颜色很淡，不能直接进行测定。我们可以往溶液中加入试剂，使待测组分转变为有色物质，然后再进行比色或吸光度测定。将被测组分转变为有色化合物的反应叫显色反应。显色反应主要是配合反应，其次是氧化还原反应。在显色反应中，所加入的与被测组分形成有色物质的试剂叫显色剂。同一组分常常可以与多种显色剂反应，生成多种不同的有色物质，应根据下列原则选择最有利于测定的显色反应。
(A) 选择性好。 在一定条件下，显色剂仅与待测组分发生显色反应，干扰物质较少，或干扰物质容易去除。
(B) 灵敏度高。 由于分光光度法常用于微量组分的测定，因此要求灵敏度要高。灵敏度的高低可从摩尔吸光系数值的大小来判断，κ值大灵敏度高，否则灵敏度低。但应注意，灵敏度高的显色反应，并不一定选择性就好，对于高含量的组分不一定要选用灵敏度高的显色反应。
(C) 有色化合物的组成要恒定(符合一定的化学式)、化学性质稳定。 这样可以保证在测定过程中溶液的吸光度基本不变。有色化合物的组成若不确定，测定的再现性就较差。有色化合物若易受空气的氧化、日光的照射而分解，就会引入测量误差。
(D) 对比度要大，即如果显色剂有颜色，显色剂与生成的有色化合物之间应有较大的颜
色差别。 一般要求二者的最大吸收波长相差60nm以上。这样显色时颜色变化明显，可以降低试剂空白，提高准确度。
（E）其他因素，如显色剂的溶解度、稳定性、价格、显色反应的条件要易于控制等。显色反应的条件要求过于严格，难以控制，测定结果的再现性就差。
在水质分析中，有机显色剂用得较普遍，而无机显色剂由于其灵敏度和选择性都不太高，用得比较少。
2) 影响显色反应的因素
影响显色反应的因素有以下几方面： (A) 显色剂用量
显色反应可表示为： M + R = MR
(待测组分) (显色剂) (有色化合物)
根据平衡移动原理，增加显色剂的浓度，可使待测组分转变成有色化合物的反应更完全，但显色剂过多，则会发生其他副反应，对测定不利。因此，在实际工作中应根据实验要求严格控制显色剂用量。
(B) 酸度
有机显色剂大部分是有机弱酸，溶液的酸度影响显色剂的浓度以及本身的颜色；大部分的金属离子很容易水解，溶液的酸度也会影响金属离子的存在状态，进一步还要影响到有色化合物的组成、稳定性。因此，应通过试验确定出合适的酸度范围，并在测试过程中严格控制。
(C) 显色时间 不同的显色反应，其反应速度不同，颜色达到最大深度且趋于稳定的时间也不同。另外，有的反应完成显色后，过一段时间颜色会慢慢地变浅。因此，应该在显色反应后，颜色达到最大深度(即吸光度最大)且稳定的时间范围内进行测定。 (D) 显色温度
一般情况下，显色反应大多在室温下进行，不需要严格控制显色温度。但是，有的显色反应需要加热到一定温度才能完成，有的有色化合物的吸光系数会随温度的改变而改变，对于这种情况，应注意控制温度。 (E) 溶剂
溶剂的不同可能会影响到显色时间、有色化合物的离解度及颜色等。在测试时标准溶液和被测溶液应采用同一种溶剂。 （2）测量条件的选择
为了使测量结果有较高的准确度和灵敏度，在具体测量时还应注意以下几个方面。 1） 入射光波长的选择
入射光的波长应根据被测液光谱吸收曲线选择。一般选最大吸收波长，因为此时的灵敏度最高。如果有干扰物质在此波长也有较大的吸收，则可选择灵敏度稍低，但能避免干扰的入射光波长。
2) 控制吸光度读数范围
根据理论推导及测试经验，将标准溶液和待测溶液的吸光度读数控制在0．2～0．8范围内，能够使测量的相对误差最小。对此，可根据朗伯一比耳定律改变试液浓度或选用不同厚度的比色皿，使吸光度读数处在该范围内。 3) 参比溶液的选择
在分光光度法测定中，利用参比溶液调节仪器零点，即将其透光率调到100％处(吸光度为0)作为相对标准，以消除比色皿、溶剂等对人射光的反射和吸收所带来的误差。若参
比溶液选择不当，则对测量读数的准确度有相当大的影响。 选择参比溶液的原则是：
(A) 参比溶液的性质要稳定，在整个测试过程中，其本身的吸光度要不变。
(B) 在测定波段，参比液本身应无明显吸收。大多数溶剂在可见光区域是无色透明的，所以在不考虑其他影响的情况下，可用作可见光区的参比液。
(C) 如果全程序试剂空白无色透明，也可用作参比液。如果全程序试剂空白与蒸馏水或溶剂对照发现有明显的吸光度，从而需要测定其空白实验值，则应选用水或溶剂作参比。 (D) 如果显色剂无色，而试样基体本身有色，则宜采用不加显色剂的试样溶液(即试样空白液)作参比。
(E) 当试样基体和显色剂均为有色物质时，可取一份试液加入适当的掩蔽剂，使待测组分被掩蔽而不再显色，然后以之作为参比液。
4．比色分析方法
比色分析法通常有目视比色法、光电比色法和分光光度法三种，这里介绍目视比色法和分光光度法图6-3比色管及比色管架。
(1)目视比色法
直接用眼睛观察并比较溶液颜色深浅以确定物质含量的方法叫目视比色法。常用的目视比色法是标准系法。准备一套由同一材料制成的大小、形状、壁厚完全相同的平底玻璃管(称为比色管，如图6—3)，在其中依次加入不同量的标准溶液，再分别加入等量的显色剂及其他试剂，并用蒸馏水或其他溶剂稀释到同样体积，形成一套颜渐加深的标准色阶。将一定量待测溶液置于另一同样比色管中，在同样条件下显色，并稀释至同样体积。然后从管口垂直向下观察(如果颜色较明显也可从侧面观察)，并与标准色阶比较，如果待测液与标准色阶中某一标准液颜色深度相同，则其浓度也相同；如果介于两标准液之间，则待测液浓度为两
标准液浓度的平均值。
目视比色的理论根据是：白光照射有色溶液时，溶液吸收某种色光，透过其互补光，溶液呈透过光的颜色。根据光吸收定律A：KCb(图6-4)，溶液浓度越大，对该色光的吸光度越大，则透过的互补光就越突出，观察到的溶液颜色也就越深，由于待测液与标准液是在完全相同的条件下显色，比较颜色时液层厚度也相同，所以两者颜色深浅一样时，浓度相等。因为采用标准系列法，并直接用色阶中的标准溶液浓度来表示测定结果。所以，尽管目视比色时的条件并不一定严格满足光吸收定律(如：不是色光，有时浓度偏高，有的显色反应本身就不符合光吸收定律等)，仍能用此法进行测定。
目视比色法具有设备简单、操作方便、测定灵敏度高、适用农度范围较大(浓度高时，从比色管侧面观察；浓度低时，从比包管口垂直观察)等优点，所以广泛地应用于准确度要求不高的常规分析中，尤其是在野外进行大批量试样的测定。
但是标准系列溶液不稳定，不能久存，需要在测定同时配制，比较麻烦。另外，人眼观察有主观误差，准确度不高。
图6-4标准曲线图
(2)分光光度法
分光光度法是采用被待测溶液吸收的单色光作入射光源，用仪表代替人眼来测量溶液吸光度的一种分析方法。采用分光光度计来测定。 1)分光光度法的特点：
(A)用仪表代替人眼，不但消除了人的主观误差，而且将入射光的波长范围由可见光区扩大到了紫外光区和红外光区，使许多在紫外光区和红外光区有吸收峰的无色物质都可以直接用分光光度法测定。
(B)用较高纯度的单色光代替了白光，更严格地满足朗伯·比耳定律要求，使偏离朗伯一比耳定律的情况大为减少，从而提高了灵敏度和准确度。
(C)当溶液中有多种组分共存时，只要吸收曲线不十分重叠，就可以选取适当波长入射光直接测定而避免相互影响，不需通过专门的样品预处理来消除干扰。甚至可以选择合适波长的入射光同时测出多种组分含量。 2)分光光度法的定量方法