[发明专利]基于CIELab色空间的检测溶液颜色变化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测技术领域，更具体而言，本发明涉及一种基于CIE Lab色空间的检测溶液颜色变化的方法。

背景技术

在分析检测技术领域，通过测得的检测结果和观察到的化学变化所要实现的最终目的通常是获取溶液的体积数，从而确定在每一个指定点处所对应的体积数。

通常，国内外的测定液体颜色的方法包括人工目视法，就是按照“目视感受→思维判断→语言描述”的程序对配置过程的即时颜色变化用语言描述，代表终点的颜色靠操作者自己理解。其终点的判断以酚酞变色为标志。为减小误差，国标中对于标准滴定溶液标定时误差控制具有如下规定：GB/T601-2002中规定，标定标准滴定溶液的浓度时，须两人进行实验，分别各做四平行，每人四平行测定结果极差的相对值不得大于重复性临界极差的相对值0.15％；两人共八平行测定结果极差的相对值不得大于重复性临界极差的相对值0.18％，取两人八平行测定结果的平均值为测定结果。

对于“目视感受→思维判断→语言描述”方法，其受环境、人感官和心理影响很大，有较大的离散性和随机误差，已不能满足食品快速检验的需要。“目视感受→思维判断→语言描述”方法将人眼作为传感器，对颜色变化采用语言描述，其主要缺陷是：

1)人眼对不同颜色的敏感程度，影响滴定终点颜色的判断，致使结果出现偏差；

2)年龄和人种的生理阈值差别，对有些颜色差别难以掌握，即使是经过训练的熟练人员也困难；

3)操作者之间对语言的理解不同，造成滴定终点颜色的不统一；

4)操作者之间的视觉误差就完全可能导致实验结果的偏差，终点判断误差相对较大；

5)不同滴定环境对操作者的视觉影响大；

6)滴定过程和终点信息只能用语言形容，没有数字信息，无法量值传递，而且追溯困难；

7)学习和传授时，只能采取师徒面对面的传授方式确定终点颜色；

8)劳动强度大、易产生视觉疲劳，影响结果的准确；

9)受环境影响大、终点反应迟钝，难以提高检测精度；

10)测试步骤繁琐，无法实现自动化、批量化的检测规模。

通过人眼观察某一种颜色时，不同人的对颜色有不同的描述，即使是同一个人，在不同的光照下对同一种颜色也会产生不同的视觉效果，因此，依靠人工滴定不能够获得某一颜色所对应的准确的体积数。

另外，常用的测定液体颜色的方法还包括利用电位滴定的方法检测溶液颜色，电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法，在滴定到达终点前后，滴液中的待测离子浓度往往连续变化n个数量级，引起电位的突跃，被测成分的含量仍然通过消耗滴定剂的量来计算。然而，电位滴定过程中往往不能够准确的获得终点或指定点的滴定体积数，这是由于引起电位突跃是由滴定体积中的某一个体积数引起的，而该体积数通常是无法确定的。

申请号为CN201610090735.7的题为化学分析液体颜色CIE1976Lab色空间测定方法的发明公开了一种利用CIE1976Lab色空间测定液体颜色的方法，用于对测定液体颜色进行准确描述，然而，在该发明中没有对溶液颜色与滴定体积数之间的对应关系作详细描述。

因此，有必要提供一种检测溶液颜色变化的方法，不必考虑光线和人的主观因素对颜色测定的影响，使颜色的描述变得具体化、精准化、数字化，并且获得任何颜色所对应的准确的溶液体积数。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于CIE Lab色空间的检测溶液颜色变化的方法，其在滴定过程中对反应池中的溶液进行动态检测，并且将检测结果进行处理后获得对应的准确的滴定体积数。

基于上述目的，本发明提供一种基于CIE Lab色空间的检测溶液颜色变化的方法，包括以下步骤：

(1)提供光源，使光源的光线能够垂直于反应池的透光部入射到反应池中；

(2)利用滴定装置向反应池中进行滴定，并记录滴定体积；

(3)将穿过反应池中的溶液的出射光传导至光谱仪中；

(4)所述光谱仪按照数据采样间隔对传导到其中的光谱信号采取吸光度Abs信号值，并将信号值传输至数据处理单元，数据处理单元根据不同波长对应的吸光度Abs信号值计算得到溶液在对应的滴定体积数处的空间色度值L^*、a^*、b^*值。