分光光度计是水质分析领域的核心仪器之一，其原理是基于物质对特定波长光的选择性吸收，通过测定吸光度来定量水中的目标物质浓度，具有灵敏度高、操作简便、检测范围广等优势，广泛应用于常规水质指标和特定污染物的检测。

便携式分光光度计

常规水质理化指标检测

化学需氧量（COD）

采用重铬酸钾法或高锰酸钾法的衍生分光光度法：在强酸条件下，氧化剂氧化水样中的还原性物质，剩余的氧化剂与显色剂反应生成有色化合物，通过测定吸光度计算COD浓度。相较于传统滴定法，分光光度法更快速，适合批量水样检测。

氨氮（NH₃-N）

常用纳氏试剂分光光度法或水杨酸-次氯酸盐分光光度法：氨氮与纳氏试剂反应生成黄棕色络合物，或与水杨酸、次氯酸盐反应生成蓝色化合物，在特定波长（420 nm或697 nm）下测定吸光度，定量水中氨氮含量，用于判断水体富营养化程度。

总氮（TN）

水样经碱性过硫酸钾消解，将有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮等转化为硝酸盐氮，再通过紫外分光光度法（在220nm和275nm波长下测定吸光度，计算校正吸光度）定量总氮，是评价水体氮污染的关键指标。

总磷（TP）

水样经消解后，各种形态的磷转化为正磷酸盐，正磷酸盐与钼酸铵反应生成磷钼杂多酸，再被抗坏血酸还原为蓝色的钼蓝，在700nm左右波长下测定吸光度，实现总磷的定量，用于评估水体磷污染及富营养化风险。

硝酸盐氮、亚硝酸盐氮

- 硝酸盐氮：采用紫外分光光度法（220nm波长）或酚二磺酸分光光度法，前者适用于清洁水样，后者灵敏度更高。

- 亚硝酸盐氮：与对氨基苯磺酰胺和N-（1-萘基）乙二胺盐酸盐反应生成粉红色偶氮染料，在540nm波长下测定，是反映水体硝化-反硝化过程的重要指标。

重金属离子检测

分光光度计结合显色反应，可检测水中多种微量重金属离子，弥补了原子吸收光谱仪成本高的不足，适合基层实验室使用：

- 六价铬（Cr⁶⁺）：在酸性条件下，Cr⁶⁺与二苯碳酰二肼反应生成紫红色络合物，于540nm波长测定，检出限低至0.004mg/L，是水质铬污染的必测指标。

- 铜离子（Cu²⁺）：与二乙基二硫代氨基甲酸钠反应生成棕黄色络合物，在440nm 波长测定；或与新亚铜灵反应生成橙色络合物，灵敏度更高。

- 铁离子（Fe²⁺/Fe³⁺）：Fe²⁺与邻菲啰啉反应生成橙红色络合物（510nm波长）；Fe³⁺需先还原为Fe²⁺再测定，用于评价水体铁污染及腐蚀情况。

- 锌、铅、镉：通过与不同显色剂（如双硫腙）络合，在特定波长下测定，适用于低浓度重金属的筛查。

有机物及污染物检测

酚类化合物

采用4-氨基安替比林分光光度法：在pH10.0左右的条件下，酚类化合物与4-氨基安替比林反应生成橙红色吲哚酚安替比林染料，于510nm波长测定，主要检测水中的挥发酚，是判断水体酚污染的重要指标。

阴离子表面活性剂

常用亚甲基蓝分光光度法：阴离子表面活性剂与亚甲基蓝反应生成蓝色离子缔合物，用有机溶剂萃取后，在652nm波长测定吸光度，用于检测生活污水和工业废水中的洗涤剂污染。

浊度关联检测

虽然浊度通常用浊度计测定，但部分分光光度计可通过测定水样在680nm波长下的吸光度，换算成浊度值，适用于无专用浊度计的场景。

分光光度计在水质分析中的优势与注意事项

核心优势

- 检测成本低，试剂易得，适合基层水质监测站和实验室批量检测。

- 灵敏度高，可检测μg/L级别的污染物，满足水质标准的限量要求。

- 操作流程标准化，结果重复性好，便于质量控制。

注意事项

- 水样需预处理：如消解、过滤、萃取等，消除悬浮物、干扰离子的影响。

- 严格控制显色条件：pH 值、反应温度、时间等会直接影响显色效果和吸光度准确性。

- 选择合适的波长：避免共存物质的吸收干扰，必要时采用双波长法校正。

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