第二節 比色法的原理

可見光能改變某些化學物種的電子能量,令其中的電子由較低的能級躍遷至較高的能級。由於特定的化學物種只會吸收特定頻率的電磁輻射 (該頻率的電磁輻射所提供的能量與該化學物種發生電子躍遷所需要的能量相吻合),因此,當可見光照射到溶液時,其中的一部分會被溶液中的化學物種吸收,而另一部分則不會被吸收,直接穿過溶液。穿過溶液的這部分可見光,反射到我們的眼睛,令我們看到溶液的顏色。由於反射到眼睛的是沒有被溶液吸收的可見光,因此,眼睛看到的溶液的顏色和溶液所吸收的可見光的顏色,互為補色 (即色盤上處於相對位置的顏色)。

例如,硫酸銅(II)溶液呈藍色,是因為當可見光經過硫酸銅(II)溶液時,橙色區域的可見光會被溶液中的銅(II)離子吸收,所以,眼睛看到的顏色是橙色區域的光的補色,即藍色區域的光。若溶液的濃度愈高,則橙色區域的光被吸收得愈多,眼睛看到的溶液的藍色愈深。

根據物種吸收某部分可見光的能力,測定物種濃度的方法,稱為比色法 (colorimetry)。它是一種較為簡單、廉價,但準確度不高的吸收光譜法。

色盤上處於相對位置的顏色,互為補色
眼睛看到的溶液的顏色,是溶液所吸收的可見光的顏色的補色
硫酸銅(II)溶液的濃度愈高,則橙色光被吸收得愈多,溶液的藍色愈深
上一節
下一節