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色度，Hazen單位（鉑-鈷色號(hào)）檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-13 10:28:52 更新時(shí)間：2025-08-12 10:28:52

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

引言：色度檢測(cè)的重要性與Hazen單位概述

色度檢測(cè)是水質(zhì)和液體分析中的關(guān)鍵參數(shù)，它直接反映了液體中溶解或懸浮物質(zhì)的顏色強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于飲用水安全、工業(yè)廢水處理、食品飲料生產(chǎn)和環(huán)保監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。色度過(guò)高可能指示污染物的存在，如有機(jī)化合物、金屬離子或微生物，從而影響液體的感官質(zhì)量、安全性和適用性。Hazen單位（又稱鉑-鈷色號(hào)）作為國(guó)際公認(rèn)的色度計(jì)量單位，于19世紀(jì)末由Allen Hazen提出，其原理基于鉑-鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液的比色系統(tǒng)，其中1 Hazen單位定義為1毫克鉑（以氯鉑酸鹽形式）和1毫克鈷（以氯化鈷形式）溶解在1升蒸餾水中所產(chǎn)生的顏色強(qiáng)度。這種單位具有直觀、可重復(fù)的優(yōu)點(diǎn)，常用于快速評(píng)估液體的純凈度。在全球范圍內(nèi)，隨著環(huán)保法規(guī)的加強(qiáng)和消費(fèi)者對(duì)水質(zhì)要求的提高，色度檢測(cè)已成為強(qiáng)制性質(zhì)量控制的一部分。例如，在飲用水標(biāo)準(zhǔn)中，色度通常限制在15 Hazen單位以下；而在工業(yè)應(yīng)用中，如制藥或化工，它幫助監(jiān)控工藝中的雜質(zhì)積累。本篇文章將深入探討色度檢測(cè)的核心內(nèi)容，包括檢測(cè)項(xiàng)目定義、常用儀器設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施方法以及相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以提供全面的技術(shù)指導(dǎo)。

檢測(cè)項(xiàng)目：色度與Hazen單位

色度檢測(cè)項(xiàng)目的核心是量化液體的顏色強(qiáng)度，以Hazen單位（鉑-鈷色號(hào)）表示。該項(xiàng)目主要針對(duì)水基液體（如自來(lái)水、河流水、廢水或飲料）中由溶解有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽或膠體顆粒引起的著色現(xiàn)象。色度不同于濁度（后者測(cè)量懸浮顆粒的散射光），而是聚焦于液體吸收特定波長(zhǎng)光線的能力，通常通過(guò)比較樣品與標(biāo)準(zhǔn)鉑-鈷溶液的視覺(jué)或儀器差異來(lái)實(shí)現(xiàn)。在Hazen系統(tǒng)中，顏色范圍從0（無(wú)色）到500單位（深黃色），其中低值表示高純度（如蒸餾水），而高值可能標(biāo)志污染（如工業(yè)污水）。實(shí)際檢測(cè)中，項(xiàng)目參數(shù)包括樣品溫度（通常控制在25°C）、pH值（避免影響顏色穩(wěn)定性）和干擾因素控制（如去除氣泡或顆粒）。這一項(xiàng)目的關(guān)鍵價(jià)值在于其易于實(shí)施和低成本，使之成為現(xiàn)場(chǎng)快速篩查和實(shí)驗(yàn)室精確分析的基石。例如，在自來(lái)水廠日常監(jiān)測(cè)中，色度檢測(cè)能及早預(yù)警管道腐蝕或有機(jī)物泄漏，確保供水安全。

檢測(cè)儀器

色度檢測(cè)儀器主要分為目視設(shè)備和電子儀器兩大類，設(shè)計(jì)用于精確測(cè)量Hazen單位。常用儀器包括：（1）目視比色器（如標(biāo)準(zhǔn)比色管或比色盤(pán)），它使用一組預(yù)先制備的鉑-鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液（色號(hào)從5到500），操作者通過(guò)視覺(jué)比較樣品與標(biāo)準(zhǔn)管在特定光源下的顏色匹配來(lái)確定色度。這種方法簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，適用于現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)試。（2）分光光度計(jì)，這是一種高精度電子儀器，通過(guò)測(cè)量樣品在特定波長(zhǎng)（通常為455 nm）的光吸收值來(lái)定量色度；儀器自動(dòng)計(jì)算吸光度并轉(zhuǎn)換為Hazen單位，具有高重復(fù)性和低人為誤差。（3）便攜式色度計(jì)，結(jié)合分光技術(shù)，可直接顯示數(shù)字讀數(shù)，適合野外或在線監(jiān)測(cè)。此外，輔助設(shè)備包括樣品池（石英或玻璃比色皿）、校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)液（如鉑-鈷儲(chǔ)備液）和恒溫槽（保持檢測(cè)條件穩(wěn)定）。選擇儀器時(shí)需考慮精度需求：目視法適合粗略評(píng)估（誤差±5單位），而分光光度計(jì)可達(dá)±1單位精度，適用于標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。儀器的維護(hù)包括定期校準(zhǔn)和清潔，以確保長(zhǎng)期可靠性。

檢測(cè)方法

色度檢測(cè)方法遵循標(biāo)準(zhǔn)化步驟，確保結(jié)果準(zhǔn)確可靠，主要分為目視比色法和儀器分析法。目視比色法（如ASTM D1209）的流程如下：首先，準(zhǔn)備樣品（過(guò)濾去除懸浮物，調(diào)節(jié)pH至中性，并在25°C下平衡）。然后，將樣品倒入標(biāo)準(zhǔn)比色管，與鉑-鈷標(biāo)準(zhǔn)系列（例如，0、5、10、20單位等）在自然光或標(biāo)準(zhǔn)光源下并排比較，通過(guò)肉眼匹配顏色深度，記錄最接近的標(biāo)準(zhǔn)色號(hào)作為Hazen單位。儀器分析法（使用分光光度計(jì)）的步驟更精確：校準(zhǔn)儀器（用蒸餾水設(shè)零點(diǎn)和鉑-鈷標(biāo)準(zhǔn)液校準(zhǔn)）；將樣品裝入比色皿，置于儀器中測(cè)量455 nm波長(zhǎng)下的吸光度；利用公式（色度 = K × 吸光度，其中K為校準(zhǔn)系數(shù)）計(jì)算結(jié)果。方法注意事項(xiàng)包括避免樣品暴露于光照（防止顏色變化）、重復(fù)測(cè)量三次取平均值，以及驗(yàn)證干擾物（如氯離子）的影響。對(duì)于高色度樣品，可稀釋后測(cè)量并反算。整體方法強(qiáng)調(diào)可重復(fù)性，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)變異系數(shù)應(yīng)低于5%。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

色度檢測(cè)的國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提供了統(tǒng)一框架，確保數(shù)據(jù)全球可比性。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：（1）ISO 6271（水質(zhì) - 色度的測(cè)定 - 鉑-鈷標(biāo)度法）：該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了目視和儀器方法的協(xié)議，如標(biāo)準(zhǔn)溶液制備（使用氯鉑酸鉀和氯化鈷）、測(cè)量條件和報(bào)告要求。（2）ASTM D1209（Standard Test Method for Color of Clear Liquids by the Platinum-Cobalt Scale）：這是美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)的等效標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)工業(yè)應(yīng)用，包括樣品處理和精度驗(yàn)證。（3）中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5750.4（生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 - 色度）及類似標(biāo)準(zhǔn)（如EPA方法）。這些標(biāo)準(zhǔn)共同定義了關(guān)鍵指標(biāo)：例如，檢測(cè)極限（通常0.5單位）、允許誤差范圍（目視法±5%，儀器法±2%），以及質(zhì)量控制步驟（如使用空白樣和標(biāo)準(zhǔn)樣驗(yàn)證）。遵守這些標(biāo)準(zhǔn)不僅能滿足法規(guī)要求（如WHO飲用水指南），還能防止人為偏差，提升檢測(cè)可信度。行業(yè)應(yīng)用中，標(biāo)準(zhǔn)定期更新（如ISO 6271:2022版），以適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步。