常规的水中的铁、锰浓度、硬度，工业废水中氨和磷浓度，电力和能源生产中重要的硅酸盐浓度等，都是用比色法来检测的。

1870年，法国人卢勒杜波斯克发明了比色剂，使测定某些物质的浓度成为可能，在水溶液中将染色样品的颜色强度与参考样品进行比较，然后根据1852年提出的朗伯比尔定律来计算浓度。这个定律阐明了颜色强度、光程长度和溶液浓度之间的相关性。 例如，通过比色原理可用于测定废水中的氨浓度。首先将预处理后的样品与某种特定的试剂混合，这种试剂能和氨发生反应，吸收特定波长的光，显示出某种颜色。如果溶液中可用于显色反应的氨越多，显色强度越高，也就是说氨浓度与颜色强度成正比。探测器接收并计算出发射光强度和接收光强度之间的差，然后根据预设的校准曲线来确定该组分的浓度。对于微量的检测，在低浓度下，光程长度增加，吸收与光成强度成正比例。如如果路径长度加倍的，吸收也加倍，这样可以提高测量的灵敏度。如果要检测的成分不是以标准的化学形式存在，不能产生颜色反应，在这种情况下需要通过升高温度添加消解试剂来转换组分。经过一段适当的消解时间后，这些成分将会以我们想要的正确的形式进行显色反应，并可以进行测量。

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