¿Qué es un colorímetro? Visión general completa de los tipos, usos y precios

La forma en que vemos y evaluamos la calidad de los diferentes productos depende mucho de su color. Piense en los tonos de una tela, el tono específico de un color de labios o su comida favorita; La uniformidad del color indica la calidad. Para mantener esta uniformidad, las industrias utilizan una herramienta llamada colorimetro.

Un colorimetro mide el color observando cómo pasa la luz a través de una sustancia. Esta medición proporciona datos que ayudan a las empresas a mantener estrictos estándares de color para sus productos.

A continuación, vamos a echar un vistazo más de cerca a lo que es un colorimetro, diferentes tipos, cómo funcionan y sus aplicaciones en diferentes industrias.

¿Qué es un colorímetro?

Un colorimetro es un dispositivo que mide la absorbancia y la transmitancia de longitudes de onda específicas de luz a través de una muestra líquida.

Funciona pasando un haz de luz a través de la muestra y utilizando filtros para seleccionar una banda estrecha de longitudes de onda. Un detector mide la intensidad de la luz que pasa a través (transmitancia) y se utiliza para calcular la cantidad de luz absorbida (absorbancia). Toda esta técnica o proceso también se conoce comocolorimetría.

Los colorimetros se usan ampliamente en laboratorios y diferentes industrias para medir la intensidad de color inherente de diferentes sustancias.

¿Cuáles son los componentes de un colorímetro?

Un colorimetro está hecho de una fuente de luz, filtro, cubeta, apertura y otros componentes. Todos ellos trabajan juntos para medir la absorbancia o transmitancia de la luz a través de una muestra. Así es como funciona:

1. Fuente de luz

Un colorimetro utiliza una fuente de luz consistente, como una lámpara de tungsteno o led. A continuación, se dirige un haz estable de longitudes de onda seleccionadas a través de la muestra.

2. Filtro

Los filtros en un colorimetro separan las longitudes de onda específicas de la luz del amplio espectro emitido por la fuente de luz. Normalmente, un colorimetro utiliza un conjunto de filtros intercambiables para transmitir una banda estrecha de longitudes de onda.

Los dos tipos principales de filtros comúnmente utilizados son:

●Filtros de absorción (filtros de color):Filtros de absorcióngeneralmente están construidos a partir de vidrio teñido, gelatina lacada, o polímeros sintéticos. Pueden absorber longitudes de onda específicas de luz mientras permiten que otros pasen a través.

●Filtros de interferencia (filtros dicroicos o filtros de película delgada):También se conocen como filtros dicroicos o de película delgada. Los filtros de interferencia utilizan capas ultradelgadas de materiales dieléctricos con índices de refracción variables. A diferencia de los filtros de absorción, funcionan reflejando longitudes de onda no deseadas en lugar de absorberlas.

3. Cuvetta

Una cubeta es un recipiente transparente diseñado para contener la muestra. Su función principal es proporcionar una trayectoria consistente para que el haz de luz viaje a través de la muestra. Las cubetas son típicamente rectangulares con paredes planas y ópticamente transparentes para minimizar la dispersión de luz o la refracción.

4. Apertura

La abertura controla el haz de luz a medida que pasa a través del instrumento. Define el tamaño y la forma del haz de luz. Esto asegura que pase claramente a través de los componentes ópticos y la muestra dentro de la cubeta.

5. Fotocelula (detector)

Una fotocélula, también conocida como una célula fotoeléctrica o sensor de luz, funciona como el detector en un colorimetro. Cuando la luz brilla sobre la fotocélula, detecta la intensidad de esa luz transmitida. La fotocélula convierte entonces esta intensidad de luz en una señal eléctrica. El colorimetro utiliza esta señal para calcular la densidad óptica (absorbancia) de la muestra.

6. Galvanómetro

El galvanómetro es la señal eléctrica generada por la fotocélula. Es proporcional a la cantidad de luz transmitida a través de la muestra.

Cómo funciona un colorímetro: proceso paso a paso

Aquí hay un proceso paso a paso sobre cómo funciona un colorimetro:

●Encendimiento:El proceso comienza con la fuente de luz interna del colorimetro que produce un haz de luz. Piensa en ello como una linterna.

●Elegir un color:Esta luz pasa a través de una pieza especial de plástico o vidrio llamado filtro. Este filtro solo permite que un color específico de luz pase a través de la muestra.

●La luz interactúa con la muestra:Este haz de luz de un solo color brilla a través de un pequeño recipiente (la cubeta) que contiene el líquido que ' volver a probar. Si hay una sustancia de color en el líquido, absorberá parte de esta luz.

●Medir la luz restante:En el otro lado de la cubeta, un sensor de luz (detector) mide cuánta de la luz de color ha pasado a través de la muestra.

●Descubrir la fuerza del color:El colorimetro compara la cantidad de luz que comenzó con la cantidad de luz que pasó. La diferencia indica cuánta luz absorbió la muestra. El colorimetro muestra esta medición como un número.

Comprender el principio de funcionamiento de un colorímetro

Un colorimetro funciona enLey de Beer-Lambertque afirma que "La cantidad de energía absorbida o transmitida por una solución es directamente proporcional a la absorptividad molar del soluto y su concentración dentro de la solución..”

En palabras simples, los materiales de color absorben ciertos colores de luz. Si tienes muchas cosas de color en un líquido, absorberá más de esa luz específica. Como resultado, menos de esa luz será capaz de pasar todo el camino a través del líquido. Esta relación puede representarse matemáticamente como:

A=A, donde:

●A = Absorbencia de la solución (la cantidad de luz que absorbe la solución)

● Absorptividad molar de cada sustancia

●c = concentración de la solución

●l = La distancia que la luz viaja a través del líquido

Colorímetro Indicadores de medición relacionados

Cuando un colorimetro interactúa con una muestra, proporciona diferentes valores. Estos valores nos dicen cómo la muestra afecta a la luz que pasa a través de ella.

1. Transmisión (T)

Esta es la cantidad de luz que pasa a través de una muestra. Básicamente es una comparación de la luz que sale contra la luz que entró. A menudo la verás como un decimal (como 0,8) o un porcentaje (como el 80%). La alta transmitancia significa que la mayor parte de la luz pasa fácilmente a través de la muestra.

2. Absorbencia

La absorción muestra cuánta luz absorbe la muestra. La alta absorbancia significa que la muestra absorbió mucha luz, lo que muestra una mayor cantidad de la sustancia de color presente.

3. Coordenadas de color

Para aplicaciones más técnicas como pintura y textiles, los colorimetros pueden proporcionar lecturas utilizando sistemas como CIE Lab, RGB o CMYK.

4. Diferencia de color (ΔE)

Cuando' volver a comparar una muestra' Si el color se ajusta a un color objetivo específico, un colorímetro puede darle un valor “Delta E”. Este número simplemente muestra cómo se ven diferentes dos colores al ojo humano.

Diferentes tipos de colorimetros

Los colorimetros generalmente se dividen en tres tipos diferentes en función de su tamaño, filtros y pantalla. Comprender estas diferencias puede ayudarlo a elegir el mejor colorimetro para sus necesidades:

Basado en el tamaño y la portabilidad

Hay dos tipos principales de colorimetro basado en el tamaño, es decir, el colorimetro de banco y el colorimetro portátil. Vamos' Echa un vistazo a ellos:

1. Colorímetro de banco

Los colorimetros de banco son instrumentos más grandes, diseñados para laboratorios o uso industrial. Pueden medir un rango más amplio de luz (360-780 nm) para pruebas variadas. Estos colorimetros se usan comúnmente en laboratorios de control de calidad e investigación.

Estos colorimetros tienen alta precisión y estabilidad en comparación con otros modelos. También pueden incorporar software avanzado para el análisis de datos, almacenamiento y conectividad a dispositivos externos.

2. Colorímetro portátil

Estos colorimetros son pequeños dispositivos portátiles diseñados para mediciones rápidas. Por lo general, pueden medir la luz en el rango de 400-700 nm, lo que es suficiente para muchas pruebas de color estándar, como comprobar el agua o los alimentos.

Un colorimetro portátil prioriza la facilidad de uso y la movilidad con una interfaz intuitiva. Algunos de ellos también ofrecen conectividad inalámbrica para una transferencia de datos sin problemas a teléfonos inteligentes o computadoras.

Basado en el filtro

Hay tres colorimetros diferentes basados en filtros diseñados para aplicaciones distintas y necesidades de esos campos específicos:

1. Colorímetro Tristimulus

Este tipo de colorimetro utiliza tres filtros específicos (rojo, verde, azul) para medir la intensidad del color. Los colorimetros Tristimulus son importantes para los controles básicos de calidad cuando se combina el color para la percepción del ojo humano.

2. Densitómetro Colorímetro

Los densímetros se utilizan en la impresión y la fotografía. Utilizan uno o más filtros (como cian, magenta, amarillo, negro) para medir la densidad de tinta en películas e impresiones.

3.Spectrophotometer Colorímetro

Un espectrofotómetro utiliza un prisma para dividir la luz blanca en todos sus colores. Pueden seleccionar una banda muy estrecha de un color específico para medir la cantidad de luz que se absorbe. Estos colorimetros se utilizan en aplicaciones más complejas como el análisis de fármacos e investigación detallada.

Basado en la pantalla

Los colorimetros también son diferentes en la forma en que muestran los resultados de medición al usuario. La elección entre ambos depende del nivel de precisión requerido y la necesidad de características. Por ejemplo:

1. Colorímetro analógico

Un colorimetro analógico tiene una aguja que se mueve en escala para mostrar la medición. La escala generalmente tiene marcas tanto para la cantidad de luz que pasó a través (transmitancia) y la cantidad que fue absorbida (absorbancia). Solo puede leer el valor mirando dónde apunta la aguja.

2. Colorímetro digital

Utilizan una pantalla electrónica (como LED/LCD) para mostrar las mediciones como números. Puede calcular la absorbancia o transmitancia electrónicamente con una lectura más precisa. A menudo tienen características adicionales como almacenar datos y conectarse a computadoras.

Preguntas frecuentes

¿Con qué frecuencia debo calibrar mi colorimetro?

Es una buena idea calibrar su colorimetro al menos una vez al mes o justo antes de tomar cualquier medición crítica. Esto ayuda a garantizar que sus lecturas se mantengan precisas corrigiendo cualquier pequeña deriva o cambios en el rendimiento del dispositivo.

¿Puede un colorimetro medir el color de los sólidos opacos?

Para medir el color de cosas opacas o sólidas, necesitas colorimetros o espectrofotómetros especiales de "reflectancia". Estos colorimetros resplandecen luz en la superficie y miden la luz que rebota para averiguar el color.

¿Cuáles son algunos errores comunes que cometen las personas al usar un colorimetro?

Los problemas operativos comunes incluyen descuidar la etapa de muestra en blanco, usar una cubeta sucia o no eliminar burbujas de aire de la muestra líquida, lo que puede interferir con la precisión de la medición mediante la dispersión de luz. La selección incorrecta de la configuración de la luz es también un error frecuente. Estos problemas se pueden minimizar manteniendo una higiene adecuada del equipo y siguiendo estrictamente los procedimientos operativos estándar.

¿Pueden cosas como la temperatura en la habitación afectar las lecturas del colorimetro?

La temperatura puede afectar a la fuente de luz dentro de los colorimetros y la sensibilidad de su detector. Además, la temperatura puede cambiar la muestra líquida en sí misma, haciendo que sea más gruesa, lo que puede cambiar la forma en que absorbe la luz. Mantenga la temperatura ambiente estable y calibre el instrumento correctamente antes de usarlo.

¿Son los colores que mide un colorimetro exactamente los mismos que lo que vemos con nuestros ojos?

Los colorimetros suelen dar lecturas que son similares a lo que la mayoría de las personas ven en condiciones normales. Utilizan filtros que tratan de coincidir con cómo nuestros ojos ven la luz roja, verde y azul. Sin embargo, los ojos de todos son un poco diferentes debido a cosas como sus genes, edad y iluminación.

Medición precisa del color y consistencia: Explore los colorímetros 3nh

Los colorimetros se utilizan ampliamente para evaluar la consistencia del color de muestras líquidas y sólidas. En industrias como la producción de alimentos y los productos farmacéuticos, ayudan a garantizar la calidad y el cumplimiento. Al entender las diferencias en tamaño, configuración de filtro y tipo de pantalla, los usuarios pueden seleccionar el modelo adecuado de acuerdo con los requisitos operacionales específicos.

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