Calorimetria

COLORÍMETROS
Lluís Garrigós Oltra, Carlos Millán Verdú y Georgina Blanes Nadal
Departamento de Física Aplicada
Escola Politècnica superior d’Alcoi
Universitat Politècnica de València

La Colorimetría es una técnica o, mejor dicho, un conjunto de técnicas y procedimientos por los que se
pretende establecer el valor de la concentración de una sustancia en disolución mediante la comparación delcolor de dicha disolución con el de un patrón o referencia, sea ésta sólida o liquida.

Por colorímetro se entiende el montaje material que permite la consecución del fin propuesto.
Dichos montajes están constituidos, según el diseño del aparato, por recipientes para contener líquidos (todos
ellos), sistemas mecánicos o hidráulicos para variar la cantidad de líquido a iluminar (colorímetros debalance), sistemas de dilución de muestras (colorímetros de dilución), sistemas ópticos para facilitar el
proceso de comparación, incluyendo en este último apartado espejos, dioptrios (lentes, prismas, etc.), fuentes
de iluminación, cajas oscuras, filtros (colorímetros de filtro), monocromadores (espectrocolorímetros) y
sistemas fotoeléctricos de detección (fotocolorímetros).
Cualquier colorímetro sefundamenta en el proceso de absorción de la luz por un medio transparente
coloreado. Básicamente, cuatro autores han abordado a lo largo de la historia el estudio de esta cuestión:
Pierre Bouguer (1729), Johann Lambert (1760), Felix Bernard (1852) y August Beer (1852). Sus
conclusiones se resumen en una ecuación que se conoce, como ley de Lambert-Beer:

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donde I0 es la intensidad de la luzincidente que llega a la muestra, I es la intensidad de la luz que emerge de la
muestra, c es la concentración de la sustancia coloreada, l es la longitud de camino óptico coloreado que
recorre la luz y K es una constante específica para cada sustancia denominado coeficiente de absorción molar.
El cociente I/I0 se denomina transmitancia, T, y el negativo de su logaritmo, absorbancia, A. En sentidoestricto, esta ecuación sólo es válida para luz monocromática, pero se considera aproximadamente válida en
luces policromáticas, siendo preferibles las artificiales a la luz natural (Canals y Cabanes, 1932).
De acuerdo con estas consideraciones previas podemos clasificar los colorímetros según diferentes criterios:
a) sistema de detección de la luz transmitida; b) cantidad y tipo de luz empleadaen el proceso; c)
mantenimiento a valor constante, durante el proceso de medida, de variables de la ecuación [1].
En función del sistema de detección, los colorímetros se pueden clasificar en a) visuales o b)
fotocolorímetros, según se utilice el ojo humano o un sistema de fotocélulas integrado en un circuito eléctrico
para detectar y comparar las luces transmitidas a través de la disoluciónproblema y de la de referencia.
En los colorímetros visuales, el proceso de comparación entre la luz emergente de la solución
problema y la emergente de la referencia consiste en alcanzar un balance, de manera que, a juicio del
observador, ambas luces emergentes sean idénticas. Dicha situación equivale a igualar los primeros miembros
de la ley de Lambert-Beer para la solución problema y para lareferencia:

o, lo que es lo mismo: cp = (le/lp).ce [2]
Esta expresión permite calcular la concentración de la muestra problema, cp, en función de la
concentración de la muestra estándar, ce, y de las magnitudes de las capas líquidas problema y estándar, lp y le,
respectivamente.
En los fotocolorímetros el proceso de balance como tal no existe ya que dos fotocélulas (o una, en
los modelos másprimitivos) establecen la diferencia entre la luz absorbida por la solución problema y la luz
absorbida por la referencia, que en estos casos se trata sólo del disolvente. Esta situación diferencial es

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‘‘traducida’’ a una corriente eléctrica que puede ser detectada por un microamperímetro o un galvanómetro;
mediante un calibrado adecuado del aparato, por el que se representan, por una parte, las...