Analiza kolorymetryczna wykorzystuje zjawisko pochłaniania, (czyli absorpcji) światła przez roztwory do ilościo­wego oznaczania substancji barwnych, które mogą powstać w wyniku reakcji oznaczanego składnika z odpowiednim odczynnikiem. Jeżeli światło pochłaniane odpowiada długości fali z zakresu 400—760 nm. to roztwór pochłaniający je jest barwny. Intensywność zabarwienia zależy od stężenia roztworu i jest wykorzystywana do oznaczania ilości substancji rozpuszczonej w badanym roztworze.

Istnieje wiele sposobów pomiaru intensywności zabarwienia roztworów. We wszystkich tych przypadkach wykorzystuje się te same prawa absorpcji światła przez roztwór.

Prawa absorpcji

Podczas badania pochłaniania światła przez roztwór, ten ostatni umieszcza się w przezroczystym naczyńku zwanym kuwetą. Najczęściej kuweta ma przekrój prostokątny, a jej ścianki są do siebie równoległe. Jeżeli założymy, że na jedną ze ścianek kuwety pada strumień światła o natężeniu Io, to światło to zostaje częściowo odbite od powierzchni kuwety (Ir), częściowo zaabsorbowane przez substancję, rozpuszczoną w roztworze znaj­dującym się w kuwecie (Ia), a pozostała jego część przechodzi przez kuwetę z roztworem Tak, więc możemy przyjąć, że

Io=Ir+Ia+It. (l)

Ponieważ kuwety są wykonane z bardzo przezroczystych materiałów (szkło lub kwarc), to odbicie światła od powierzchni kuwet jest bardzo małe i można założyć, że Ir=0

Wówczas równanie (l) można uprościć

Io=Ia+It

Z wielkości występujących w tym równaniu, zmierzyć można Io i It. Część światła, które zostało zaabsorbowane, można obliczyć z różnicy Io—It
Jest rzeczą oczywistą, że pochłanianie światła zależy od grubości warstwy pochłaniającej. Podstawowym prawem formułującym tę zależności jest prawo podane przez Lamberta

Rys. X-l. Podział światła padającego na kuwetę z roztworem barwnym

Zgodnie z tym prawem, warstwy takiego samego roztworu o jednakowej grubości w identycznych warunkach pochłaniają zawsze taką samą część padającego na nie promieniowania.

Jednakże absorpcja światła zależy również od stężenia substancji absorbującej w roztworze. B e e r, obserwując absorpcję światła przez roztwory barwne o różnym stężeniu, stwierdził, że absorpcja światła jest proporcjonalna do stężenia substancji pochłaniającej w roztworze.

Zależność między natężeniem światła padającego na warstwę roztworu o grubości l i stężeniu c można przedstawić wzorem:

It=Io x 10-ecl

W którym e — współczynnik niezależny od stężenia.

W równaniu tym natężenie światła przechodzącego uzależnione jest od grubości warstwy pochłaniającej, od stężenia substancji pochłaniającej oraz od natężenia promieniowania padającego. Równanie to jest znane jako prawo Lamberta-Beera.

Metody pomiaru kolorymetrycznego

• metoda wizualna
• metoda fotometryczna