colorimetria visual

1. COLORIMETRIA VISUAL
La colorimetría es la ciencia que estudia la medida de los colores y que desarrolla métodos para la cuantificación del color, es decir, la obtención de valores numéricos del color. Se denomina equipos de colorímetro a aquellos aparatos en los que la longitud de onda con la que vamos a trabajar se selecciona por medio de filtros ópticos.
Un color queda definido por tresparámetros:
Luminancia: medición luminosa de la intensidad de la radiación. Subjetivamente se habla de luminosidad, y se dice que un color tiene mucho brillo (claro) o poco brillo (oscuro). Se le puede simbolizar con L y su unidad de medida es [CD/m2].
Longitud de onda predominante: es la longitud de la radiación monocromática correspondiente. Subjetivamente se habla de matiz o tono y se dice queun color es amarillo, verde, azul, etc. Se le puede simbolizar con λd y su unidad es [nm] o [mm] o también el Angstrom (un Angstrom = 10-10m).
Pureza: magnitud de la dilución de un color en blanco. Se representa por un índice variable entre 0 y 1. Subjetivamente se habla de saturación. Y se dice por ejemplo que un color rosa (mezcla de rojo con blanco) está poco saturado en contraposición de unrojo que si lo está. Se le puede simbolizar con ρ.
La fracción de luz incidente absorbida por una solución a una longitud de onda esta relacionada con el paso óptico y con la concentración de la especie absorbente. Estas dos relaciones están combinadas en la ley de LAmbert-Beer:
La ley de Lambert-Beer relaciona la intensidad de la luz entrante en un medio con la intensidad saliente después deque en dicho medio se produzca absorción. La relación entre ambas intensidades puede expresarse a través de la siguiente relación:

Donde:
l1 y l0: son las intensidades saliente y entrante
A= abc es la absorbancia que puede calcularse también como
I: es la longitud atravesada por la luz en el medio







1.1. Fundamentación

La colorimetría visual consiste en utilizar el sentidode la vista para comparar los brillos de las muestras de estudio. Si utilizamos esta técnica para el análisis de soluciones el fundamento es el siguiente:
Si distintas soluciones conteniendo una única sustancia coloreada con distintas concentraciones se iluminan con fuentes de luz idénticas es posible distinguir si una de ellas es más concentrada que la otra. Si una (o más) de ellas es deconcentración conocida (patrón o referencia) es posible acotar y/o determinar la concentración de sustancia en la solución problema.
Si se cumple la ley de Lambert-Beer:

Donde:
P0 es la potencia radiante de la luz incidente
Pt: intensidad de la luz transmitida
ξ : coeficiente de absorción molar
b= camino óptico

Del total de luz incidente la fracción de luz que llega a atravesar la solución sellama transmitancia (T) y está dada por la relación entre la potencia transmitida respecto a la potencia incidente:

La transmitancia siempre será un número entre 0 y 1. La absorbancia puede ir desde 0 hasta infinito.
Si tenemos una muestra problema en la que observamos una determinada intensidad de brillo podemos varia las condiciones de la solución patrón hasta observar en ambas el mismobrillo. En esas condiciones las dos soluciones absorben lo mismo por lo tanto igualando las absorbancia dadas por la Ley de Beer se llega a:

Donde:
r: solución de referencia o patrón
x: muestra desconocida
c: concentración
b: camino óptico


1.2. Instrumentación
1.2.1. Instrumentos
Para las técnicas en que se preparan soluciones patrón de distintas concentraciones y se dispone enrecipientes aforados cilíndricos llamados tubos de Nessler.
Existen tubos de Nessler de diferentes tamaños y volúmenes siendo los mas comunes los de 50ml y 100ml. Lo que nos interesa es seleccionar un modelo y utilizar siempre el mismo, tanto para las soluciones patrón como para la solución problema a fin de que el camino óptico sea siempre el mismo. Por la misma razón cuando se lleva a cabo la...