有机显色剂在光度测定中有着广泛的应用，其中一类常用且具有发展前途的试剂是结构不同的偶氮试剂。这些试剂具有高灵敏度和良好的对比度，因此受到了深入研究和广泛应用的关注。其中，杂环芳基偶氮试剂（如PAN、PAR、TAN、TAR）以及铬变酸单偶氮试剂（以偶氮胂Ⅰ为代表）和铬变酸双偶氮试剂（以偶氮胂Ⅲ为代表）是最常用的。接下来将介绍杂环芳基偶氮化合物。

1-(2-吡啶偶氮)-2-茶酚（Ⅰ）（PAN）和4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚（Ⅱ）（PAR）是两种在邻位上含有羟基的吡啶偶氮类试剂。PAN最早由程广禄推荐用于光度测定中。在不同的介质pH下，PAN以三种不同形态存在于溶液中：在酸性溶液中（pH≤2）以黄绿色可溶于水的H₂R⁺形态存在；在pH3-11的中性溶液中以中性分子HR形态存在，在有机溶剂中呈黄色，在水相中为胶体溶液；而在碱性溶液中（pH>11）PAN呈可溶于水的红色R^-形态存在。

在光度测定中，通常使用PAN的甲醇或乙醇溶液。PAN的有机溶剂溶液在470毫微米处有最大吸收，而在波长超过560毫微米后则无吸收。PAN与金属离子的反应能力如表Ⅷ-1所示。

PAN的金属螯合物不溶于水，易被非极性有机溶剂所萃取。借此特性，可以基于PAN进行Cd、Co、Cu、Fe、Ga、Hg、In、Mn、Ni、Pd、U、Zn等元素的萃取光度法测定。它们的摩尔吸收系数约在2.0×10⁴-6.0×10⁴之间，选择性的改变主要依靠调整溶液pH和使用适当的掩蔽剂来实现。

与PAN不同，PAR与金属离子形成可溶于水的螯合物。PAR在不同的溶液酸度下存在六种不同形态：在90%和95%的硫酸溶液中以H₅R³⁺、H₄R²⁺和H₃R⁺形式的阳离子存在（最大吸收分别为433、390和395毫微米）；在pH2.1-4.2的溶液中以中性分子形态存在（最大吸收为385毫微米）；在pH4.2-7.0的溶液中以HR^-阴离子形态存在（最大吸收为413毫微米）；在碱性溶液中以R^2-形态存在（最大吸收为490毫微米）。

PAR可以与多价金属离子形成螯合比为1:1或1:2的有色螯合物。借助于PAR，可以在水溶液中测定许多金属离子的光度。在1.0-0.1N H₂SO₄溶液中，试剂与Cu、Bi、Ti、Zr、Pd、Tl（Ⅲ）相互作用，在乙酸介质（pH3-6）中与Cd、Co、Ga、Hg、In、La、Mn、Ni、Pb、U、Zn等形成有色螯合物。

此外，现在已经发现，当在PAN的吡啶环上引入卤素等取代基时，会引起深色效应。例如，5-氯-PAN可用于测定Zn（Ⅱ），5-溴-PAN可用于测定Co（Ⅲ）、Pd（Ⅱ）、V（Ⅴ），3-溴及3,5-二溴-PAN可用于测定Pd（Ⅱ）的萃取光度试剂。此外，由于重氮化的2-氨基噻唑较易于进行偶联反应，也已经合成了许多以此为基础的衍生物作为光度测定的试剂。例如，某些噻唑偶氮衍生物与PAN和PAR具有相似的分析特性，它们与金属离子的反应通常具有较好的选择性。这类试剂包括1-(噻唑偶氮)-2-萘酚（TAN、Ⅰ）、4-(2-噻唑偶氮)-间苯二酚（TAR、Ⅱ）、4-(2-噻唑偶氮)-3-二甲胺基苯酚（TAM、Ⅲ）和2-(2-噻唑偶氮)-4-甲氧基酚（Ⅳ）等。

这类试剂与金属离子的反应情况一般与PAN和PAR相似，但其灵敏度通常低于PAR和TAR。