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Manual Principios de Tintotera

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UNIVERSIDAD TECNOLGICA DEL PERVicerrectorado de Investigacin

PRINCIPIOS DETINTORERA

TINS Bsicos

INGENIERA TEXTIL

TEXTOS DE INSTRUCCIN BSICOS (TINS) / UTP

Lima - Per

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PRINCIPIOS DE TINTORERA

Desarrollo y Edicin : Vicerrectorado de Investigacin

Elaboracin del TINS : Ing. Nelly Valdivia Dextre

Diseo y Diagramacin : Julia Saldaa Balandra

Soporte acadmico : Instituto de Investigacin

Produccin : Imprenta Grupo IDAT

Queda prohibida cualquier forma de reproduccin, venta, comunicacinpblica y transformacin de esta obra.

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El presente material contiene una compilacin de obras de Principiosde Tintorera publicadas lcitamente, resmenes de los temas a cargodel profesor; constituye un material auxiliar de enseanza para serempleado en el desarrollo de las clases en nuestra institucin.

ste material es de uso exclusivo de los alumnos y docentes de laUniversidad Tecnolgica del Per, preparado para fines didcticos enaplicacin del Artculo 41 inc. C y el Art. 43 inc. A., del DecretoLegislativo 822, Ley sobre Derechos de Autor.

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PresentacinEl presente texto elaborado en el marco de desarrollo de la tecnologa, es un materialde ayuda instruccional, en la Carrera de Ingeniera Textil para el III Ciclo, del CursoPrincipios de Tintoteria.

Plasma la preocupacin institucional de innovacin de la enseanza-aprendizaje,educativo universitario, que en acelerada continuidad promueve la produccin demateriales educativos, actualizados en concordancia a las exigencias de estostiempos.

Esta edicin apropiadamente recopilada, de diversas fuentes bibliogrficas, de usoms frecuente en la enseanza de la Ingeniera Textil, est ordenada en funcin delsillabus de la Asignatura arriba mencionada; ha sido posible gracias al denodadoesfuerzo acadmico de la profesora Ing. Nelly Valdivia Dextre.

La recopilacin aludida, de temas pertinentes, consistentes y actualizados, paraestudiantes de Ingeniera, comprende un ordenamiento orientado al abordaje de laIngeniera Textil y de Confecciones de manera progresiva, y presenta los siguientestemas:

Captulo I: El agua en la Industria Textil. Conceptos de luz y color. Conceptos deagua blanda. Usos y aplicaciones, su importancia en Tintorera. Anlisis y tratamiento.Concepto de luz, propiedades. Aspecto subjetivo en el proceso de la visin del color.

Captulo II: Ubicacin en el espectro electromagntico. Estudio del espectro visibley los factores que intervienen. Los atributos del color. Descripcin colorimtrica comose plantearon los primeros sistemas de medicin y cuales se utilizan ahora, comoherramientas eficaz. Temperatura del color y la iluminacin estndar.

Captulo III: Diferencias de Color. La colorimetra y la tecnologa del color. Suevaluacin visual y colorimtrica, los estndares y las tolerancias. Historia yconceptos de colorantes. Auxiliares y reactivos que se utilizan con ms frecuencia,

usos y aplicaciones.

Captulo IV: Clasificacin de Colorantes. Propiedades y aplicaciones de loscolorantes que ms comnmente son utilizados en nuestro pas a nivel industrial. Enfuncin de su aplicacin, supeditada por la fibra que va ser teida. Para Co: Directos.Reactivos. Tina. Sulfurosos. Para Wo: cidos. Para Pes: Dispersos.

Captulo V: Laboratorio Textil. Los objetivos y funciones, el instrumental bsico. Lostipos de tintura segn su tcnica de aplicacin y la maquinaria usada. Las enzimas entextiles: usos.

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Captulo VI: El Algodn Como materia prima textil. Sus caractersticas fsicas,qumicas. Desarrollo industrial de tratamientos previos y sus controles de procesos.

Captulo VII: Fisicoqumica de los procesos tintreos. Los mecanismos de tintura.Equilibrio tintreo, isotermas y afinidad. Isotermas de absorcin: Nernst, Freundlich yLangmuir. Descripcin de las etapas de tintura, etapas y mecanismos.

Captulo VIII: Solideces. Concepto de solidez. Los grados de solidez mscomnmente utilizados. Evaluacin y calificacin en la escala de grises. Acabadoscon productos qumicos y con maquinaria textil. Principales controles de calidad enproducto acabado.

Captulo IX: Prcticas en Laboratorio.P1. El agua en la Industria Textil. Se mencionan los anlisis que ms comnmente seusan para su control, con el fin de verificar que se encuentren dentro de los rangos detrabajo permisibles.

P2. Procesos previos en Algodn. Se deben obtener conocimientos de: los insumos,procesos y mtodos de aplicacin de los tratamientos previos que se realizan a lasfibras de algodn.

P3. Tintura con Colorantes Directos. Se trabajar por agotamiento, aplicando unacurva de teido definida.

P4. Tintura con Colorantes Reactivos. Experimentalmente se realizarn los procesosde tintura, para saber aplicar los conocimientos tcnicos adquiridos en cuanto almanejo de los parmetros de control.

P5. Tintura con Colorantes Tina. Conocer los procesos de tintura con colorantes tina,que son diferentes a los estudiados anteriormente (directos, y reactivos). Se dan porprocesos de reduccin y oxidacin.

P6. Tintura con Colorantes cidos para Lana. Las fibras de origen animal; lana, pelosy seda, siguen en importancia a las vegetales. Se pueden usar para su tinturacolorantes, cidos, reactivos y de complejo metlico.

P7. Tintura con Colorantes Dispersos para polister. Existen mtodos de aplicacinpara todos los casos, dado que el polister tiene unas propiedades textiles ptimas:estructura compacta y cristalina y puede mezclarse con otras fibras tanto sintticascomo naturales. Precisa para su tintura temperaturas superiores a los 100C, entre130 a 140C, o bien el empleo de carriers a temperatura de ebullicin.

Cerrando estas lneas de presentacin, el agradecimiento institucional a la Ing. NellyValdivia Dextre; as mismo a los profesores que han contribuido con sus comentariosal presente texto.

Ing. Lucio H. Huamn UretaVicerrectorado de Investigacin

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ndice

Introduccin .................................................................................................... 15

CAPITULO I

El agua en la industria textil. Conceptos de luz y color

Agua para tintorera.......................................................................................... 17

Concepto de luz................................................................................................ 17El color .................................................................................................... 19Teoras de la visin .......................................................................................... 20El ojo humano en la visin del color ................................................................ 23Sensacin de color en el cerebro..................................................................... 26Aspecto fisiolgico subjetivo en el proceso de visin del color ....................... 28Mecanismos de recepcin en la retina ............................................................ 28Propiedades de la luz....................................................................................... 29El agua en la industria textil ............................................................................. 32

Teoras de ablandamiento de agua..................................................... 35Intercambio inico................................................................................ 36smosis inversa................................................................................... 37Unidades ............................................................................................. 38

CAPTULO II

Ubicacin En El Espectro Electromagntico

Clasificacin, ubicacin en el espectro electromagntico ............................... 39Espectro electromagntico ......................................................... 39Espectroscopia ........................................................................... 41

El espectro visible............................................................................................. 41Factores que intervienen................................................................................. 43Propiedades fsicas del color .......................................................................... 44

Metamerismo. .......................................................................... 44Fotocroismo ............................................................................. 44

Radiacin electromagntica ............................................................................ 45Ondas ......................................................................................... 45

Principales Sistemas de ordenamiento o categorizacin de colores ............. 47La gramtica del color de Munsell. Espacio tridimensional............................ 48

Atributos de color: matiz, luminosidad, saturacin. ................... 49Observador estndar CIE................................................................................ 50Descripcin del color ....................................................................................... 53Diagrama de cromaticidad ............................................................................. 54

Espacio de color CIE 1976 L*a*b. Sistema CIE...................... 55

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Curvas espectrales......................................................................................... 55Temperatura del color ..................................................................................... 56Radiacin .................................................................................................... 58

Incandescencia. ................................................................................ 58Luminiscencia. ................................................................................... 58Fluorescencia..................................................................................... 58Fosforescencia................................................................................... 58

Normalizaciones tcnicas: Iluminacin estndar. ........................................ 59Tipos de iluminantes ........................................................................... 59

Fuente de iluminacin natural. ....................................................................... 60Energa radiante del sol. ...................................................................... 60

CAPTULO IIIDiferencias de color

Diferencias de color.......................................................................................... 63Evaluacin visual de color............................................................................... 63

Estndares y tolerancias ..................................................................... 63Los observadores ................................................................................ 64

Conceptos de colorimetra .............................................................................. 64Tecnologa del color ........................................................................................ 64

Espectrofotometra............................................................................... 64Espectrofotmetro de reflectancia ................................................................... 65

Reflectancia ......................................................................................... 66Leyes de la mezcla de colores: matizados ..................................................... 66

Mezcla aditiva ...................................................................................... 66Mezcla sustractiva ............................................................................... 67

Historia de los colorantes en el mundo ........................................................ 68Auxiliares y Reactivos, para Tintorera ........................................................ 70Productos auxiliares........................................................................................ 70

Los tensoactivos .................................................................................. 71La tensin superficial ........................................................................... 71

Productos auxiliares, variacin en el teido ........................................ 74Reactivos .................................................................................................... 75

Fichas internacionales de seguridad qumica ................................................ 79

CAPTULO IV

Clasificacin de colorantes

Colorante .................................................................................................... 95Clasificacin de Colorantes ............................................................................ 97

Colorantes naturales............................................................................ 98Colorantes sintticos............................................................................ 99

Colorantes con afinidad por la celulosa.......................................................... 100

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Colorantes directos .............................................................................. 100Colorantes reactivos ............................................................................ 102Estructura de los colorantes reactivos ................................................ 102Factores de posibles errores en la tintura ........................................... 106Proceso de tintura con colorantes reactivos ....................................... 108

CAPTULO V

Laboratorio textil

Objetivos y funciones ...................................................................................... 115Los objetivos principales.......................................................................... 115

Recomendaciones principales ................................................... 115Preparacin de muestras ................................................................................ 116Procesos en Laboratorio de Tintorera Textil: esquema.................................. 117Seleccin de colorantes ................................................................................... 118Una ficha tcnica: ejemplo .............................................................................. 118Instrumental bsico. La balanza analtica....................................................... 119

Valor de la gravedad en las ciudades del Per ......................... 122Calibracin de una balanza........................................................ 122

Principales controles y anlisis ...................................................................... 127Tipo de tintura segn su tcnica de aplicacin y la maquinaria usada......... 128

Procesos por agotamiento. Relacin de bao .................................... 128Procesos a la continua. % Pick up ...................................................... 128

Las enzimas en la industria textil aplicaciones.............................................. 128Enzimas................................................................................................ 128Enzimas usadas en Tintorera: esquema............................................ 129

CAPTULO VI

El algodn: procesos de produccin

El algodn como materia prima textil. Origen. Caractersticas: fsicas,qumicas .................................................................................................... 131

Consumo de algodn en el Per: esquemas ...................................... 133

Tratamientos previos en Algodn .................................................................... 134Chamuscado o gaseado ...................................................................... 134Desencolado. ...................................................................................... 135Productos para desencolado ............................................................... 135Colas naturales .................................................................................... 136Colas sintticas .................................................................................... 138Formulacin general de una cola ........................................................ 139

Blanqueo qumico con perxido....................................................................... 140Catalasas ............................................................................................. 140

Mercerizado .................................................................................................... 141Tratamiento enzimtico .................................................................................... 141

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Celulasas ............................................................................................. 141Control de calidad de procesos previos........................................................... 142

CAPTULO VII

Fisicoqumica de los procesos tintreos

Fisicoqumica de los procesos tintreos......................................................... 145Termodinmica ............................................................................................... 146

Equilibrio Tintreo: Isotermas y afinidad ............................................. 146Afinidad ....................................................................................... 146Isotermas .................................................................................... 147

Mecanismos de Tintura........................................................................ 150La cintica tintrea ..................................................................... 150Difusin....................................................................................... 150Velocidad de transporte de colorante ........................................ 150

Parmetros de los procesos ............................................................................ 152Sustrato................................................................................................ 153

Procesos de tintura........................................................................................... 153Tintura .................................................................................................. 153

Curva de tintura ....................................................................... 153Colorantes tina ..................................................................................... 154

Clasificacin................................................................................ 154Procedimiento de tintura............................................................. 154Etapas de tintura......................................................................... 156

Colorantes cidos................................................................................ 156Mtodos de tintura...................................................................... 157Procedimiento............................................................................. 157

Colorantes dispersos ........................................................................... 157Preparacin de la materia .......................................................... 158Parmetros de control ................................................................ 158Mtodos de aplicacin................................................................ 158

Tintura con colorantes ndigo .............................................................. 159Tintura en atmsfera de nitrgeno ............................................ 160

CAPTULO VIII

Solideces

Solideces .................................................................................................... 165Factores que afectan a la solideces ..................................................... 165Clases de solideces .............................................................................. 166Determinacin de solideces.................................................................. 166Definicin y fijacin de las condiciones de ensayo .............................. 167

Calidad .................................................................................................... 169Control de calidad ................................................................................ 169

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Acabados y controles de calidad ......................................................... 170Acabado textil ....................................................................................... 170Acabado fsico o mecnico .................................................................. 171Acabados qumicos o aprestos ........................................................... 172

CAPTULO IX

Prcticas en laboratorio

P1. El agua en la Industria Textil ..................................................................... 175P2. Procesos previos en Algodn .................................................................... 180P3. Tintura con Colorantes Directos ................................................................ 184

P4. Tintura con Colorantes Reactivos ............................................................. 186P5. Tintura con Colorantes Tina ...................................................................... 188P6. Tintura con Colorantes cidos para Lana ................................................. 192Clculos de laboratorio tintotera .................................................................. 194

Bibliografa .................................................................................................... 195

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Distribucin TemticaClase

NTema Semana Horas

1

Presentacin del curso.Definicin de: color en textiles y agua paraTintorera.Concepto de luz. Teoras de la visin.

1 03

2 y 3Clasificacin, ubicacin en el espectroelectromagntico. 2 03

4Diferencias de color. Evaluacin visual de color.Conceptos de colorimetra.

3 03

5Clasificacin de Colorantes.

4 03

6Laboratorio Textil: Objetivos y funciones.Preparacin de muestras. Instrumental bsico.

5 03

7

El algodn como materia prima textil.Caractersticas: fsicas, qumicas.Tratamientos previos en Algodn.

6 03

8Fisicoqumica de los procesos tintreos.Mecanismos de la tintura.Equilibrio tintreo. Isotermas de absorcin..

7 03

9Conceptos de solideces.Conceptos de acabados yControles de calidad.

8 03

10 E X A M E N P A R C I A L 10 02

11P1 El agua en la Industria Textil

11 03

12 P2 Procesos Previos en algodn 12 03

13P3 Procesos Previos en algodn

13 03

14P4 Tintura con Colorantes Directos

14 03

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ClaseN

Tema Semana Horas

15P5 Tintura con Colorantes Reactivos

15 03

16P7 Tintura con Colorantes Tina

16 03

17P8 Tintura con Colorantes cidos

17 03

18P9 Tintura con Colorantes Dispersos

18 03

19 E X A M E N F I N A L 19 02

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Introduccin

La industria textil es uno de los sectores industriales clsicos de mayor complejidad,debido a que se trata de un sector muy fragmentado y heterogneo, formadoprincipalmente por pequeas y medianas empresas.

La industria textil y de la confeccin abarca una extensa cadena industrial queincluye desde la obtencin de materias primas textiles (fibras qumicas), pasandopor la produccin de los diversos productos intermedios (hilados, tejidos, notejidos,. . .), los procesos qumicos textiles de tintura que confiere coloracin yenriquece de una forma tan ostensible el valor econmico y artstico de un sustrato.Hasta la obtencin de los artculos textiles finales, con aplicaciones en campos tandiversos como:

Textiles para indumentaria Textiles para hogar y decoracin Textiles para uso tcnico

En cada una de las etapas de transformacin, las materias textiles se ven

sometidas a una serie de tratamientos en los que intervienen productos qumicos,el medio habitual de aplicacin de estos a las materias textiles es el agua, en laque se disuelven o dispersan los reactivos a utilizar en cada caso.

El agua es el vehculo de transporte del producto qumico a la materia. Por estarazn los procesos qumico-textiles o de ennoblecimiento textil, se denominanhabitualmente procesos en hmedo (wet processes) y a las industrias del sector,industrias del Ramo del Agua.

Entre los principales aspectos medioambientales generados por la industria textil(consumo de agua y energa, generacin de residuos slidos, emisionesatmosfricas y generacin de aguas residuales), los que provocan una mayorincidencia sobre el medio son el consumo de agua y la generacin de aguasresiduales, debido fundamentalmente a las industrias de ennoblecimiento textilque consumen importantes cantidades de agua y generan efluentes con cargascontaminantes elevadas.

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CAPITULO I

El agua en la industria textil. Conceptos de luz y color

AGUA PARA TINTORERAEl agua es un elemento indispensable para la Industria Textil. Se destaca entreotros como solvente universal, como fuente de generacin de energa, como mediode almacenamiento y transporte del producto qumico a la materia.

Existe el tipo de agua llamada agua dura, la cual alberga minerales. En mayores

cantidades estn las sales clcicas y magnsicas cuya presencia (durezatemporal) suele producir depsitos de sarro en las teteras y otras superficies encontacto con el agua dura.

Para "mejorar" sus cualidades y hacer del agua dura, agua blanda se realizarun tratamiento de aguas, utilizando ablandadores de intercambio inico,ablandadores de resina regenerable con sal.

Tambin se puede tratar el agua por smosis inversa. El agua que se utiliza entintorera, debe ser agua blanda.

LA LUZLuz es Energa, es Radiacin Electromagntica. Son Ondas electromagnticas,que contienen partculas energizadas: llamadas fotones, que son percibidas por elobservador.

Los diferentes tipos de radiacin E. M. son diferenciados por su frecuencia olongitud de onda. Nuestros ojos pueden captar solo una pequea porcin delespectro electromagntico.

Las longitudes de onda de luz visible son medidas en las mil millonsimas partesde un metro o nanmetros, aproximadamente entre 400 a 700 nm. Diferentescolores de luz contienen diferentes energas y ocupan diferentes longitudes de

onda.

La luz es una radiacin electromagntica que tiene naturaleza dual:corpuscular y ondulatoria. Es a la vez partcula y onda.

La naturaleza de la luz ha sido estudiada desde hace muchos aos pormuchos cientficos tan notables como Newton y Max Plank.La naturaleza de la luz ha sido interpretada de diversas maneras:

Como compuesta por corpsculos que viajaban por el espacio en lnea recta( teora corpuscular - Newton - 1670).

Como ondas similares a las del sonido que requeran un medio paratransportarse (el ter- teora Ondulatoria - Huygens - 1678, Young y Fresnel).

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Como ondas electromagnticas, al encontrar sus caractersticas similares alas ondas de radio (teora electromagntica - Maxwell - 1860). Como paquetes de energa llamados cuantos (Plank). Finalmente Broglie en 1924 unifica la teora electromagntica y la de los

cuantos (que provienen de la ondulatoria y corpuscular) demostrando ladoble naturaleza de la luz.

La luz blanca se descompone al pasar por un prisma

La idea del color, tal y como la conocemos hoy, surge de los trabajos de Newtonsobre la descomposicin de la luz blanca. Newton comprob como esta luz, alatravesar un prisma, se separaba en varios colores independientes.

Radiacin electromagntica percibida por el ojo humano (con la longitud de ondaaproximada para cada color, en nm). La frecuencia o energa determina su color.

El descubrimiento de Newton implicaba que la luz blanca -que puede definirsecomo una radiacin electromagntica capaz de excitar al ojo humano produciendosensaciones visuales- est formada por energa de distintas longitudes de onda.Se propaga en forma de ondas, cuya longitud vara entre los 380 y 740 nm(1 nm = 10 9 m), el denominado espectro visible.

Dependiendo de la longitud de onda, se producen distintas sensaciones en nuestrapercepcin; las longitudes de onda ms corta se perciben como azul o violeta, y lasms largas como naranja o rojo.

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Al referirnos a esta energa en trminos de "luz roja", "luz verde" o "luz azul" esimportante notar que esta forma de expresarse es en realidad errnea -aunquecomnmente utilizada por comodidad- pues el color slo existe en nuestra mente, yno es una propiedad intrnseca de la luz. La luz a, por ejemplo, 450 nm no es azulpor ninguna propiedad, sino porque ese es el efecto que provoca en nuestrosistema visual. Como el mismo Newton deca, "los rayos de luz no tienen color".

Podemos entender la luz, por tanto, como la suma de luces de distintas longitudesde onda. De esta forma, los distintos tipos de luces surgen de las caractersticaspropias de la fuente luminosa que puede irradiar slo en algunas longitudes deonda y carecer de otras (basta con mirar nuestro alrededor para apreciar ladiferencia de color que tiene la luz de un tubo fluorescente con la de una bombilla

incandescente).Entre las diversas razones por las que un objeto parece tener color destaca sucomportamiento al absorber y reflejar la luz de un modo diferente dependiendo dela longitud de onda.

Generalmente los objetos absorben la luz muy eficazmente en una zonadeterminada del espectro y la dispersan en el resto.

Un objeto se percibir como amarillo si refleja las longitudes de onda entre elverde y el rojo y absorbe las azules. Si el objeto absorbe todo el espectro sepercibir como negro, y si lo refleja por completo se percibir blanco.

Intuitivamente se podra decir que los colores absorbidos "desaparecen" en elinterior del objeto, mientras que los reflejados llegan a nuestros ojos.

Hay otros elementos en el objeto que tambin influyen en la percepcin del color,como por ejemplo el brillo y la textura.

EL COLORLas radiaciones comprendidas entre unos 400 y 700 nm son capaces de afectar laretina del ojo humano y con ello dar origen a las impresiones subjetivas de la visin.En la percepcin de el influyen factores qumicos, fisiolgicos y fsicos.

Cuando incide radiacin electromagntica visible (policromtica) sobre la materiapuede ser absorbida total o parcialmente; si la absorcin es total, el objeto aparecede color negro. Sino se da nada de absorcin se produce la reflexin y el objetoaparece de color blanco.

El color de un objeto depende de la capacidad que tenga el mismo de reflejar oabsorber, en mayor o menor medida los rayos de luz. As un color parece claro uoscuro en medida de la cantidad de luz que l refleja. El color de un cuerpo no esms que la parte de rayos de luz del espectro que el mismo refleja, todos losdems rayos los absorbe o los deja pasar a travs de si.

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Teora del color. Al incidir sobre un objeto un haz de ondas de distinta longitud,absorbe unas y refleja otras, siendo estas ltimas las que en conjunto determinanel color del objeto. Pero sin la intervencin de nuestros ojos que captan esasradiaciones electromagnticas de un cierto rango, que luego son transmitidas alcerebro, ese color no existira.

El color es el efectoen el cerebro de un observador cuando un objetose observaen presencia de una fuente de luz.

El color, por tanto, slo existe en la mente del observador; es una sensacin.Sensacin, percepcin producida por los rayos luminosos que impresionan losrganos visuales y que depende de la longitud de onda.

Es una percepcin que se ve afectada por: Los colores circundantes, aquello que vimos antes, alimentos y

medicamentos, nuestra edad. El color no es una propiedad objetiva. Es la luz percibida por un observador,

que ha sido modificada por un objeto. El color depende del objeto, objetos diferentes tienen diferentes colores. El color depende de la fuente de luz, el mismo objeto tiene diferentes colores

bajo diferentes luces. El color depende del observador, el mismo objeto tiene diferentes colores

para diferentes personas.

Entonces, el color depende de tres factores: fuente de luz, objeto yobservador. Si alguna de estas tres cosas cambia, el color tambin lo hace. Es un aspecto de la apariencia. Otros son: la textura, el brillo, la opacidad, la translucidez, el reflejo.

TEORAS DE LA VISIN Teora tricromtica: Young y Helmholtz, 1801. La percepcin del color se

hace de forma independiente. Cada tercera parte de los conos son sensiblesa: los rojos, verdes y azules respectivamente.

Como la retina contiene cuatro tipos de sensores, se podra creer que lasconexiones neuronales llevan cuatro tipos de seales al cerebro, msprecisamente al cortex visual primario situado en las zonas traseras delcerebro.

Sin embargo, la teora ms extendida es que las estructuras neuronalesretinales y postretinales codifican la informacin del color en slo tres clasesde seales, a las que se suele llamar canales (channels).

Esta hiptesis de la existencia de unos canales en el cerebro es esencial enla concepcin del cerebro como un centro procesador de sealesinformativas.

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Conceptualmente, un canal es una ruta de este procesamiento. Por eso, enlo que respecta al sistema visual, podemos decir que la informacin de losconos se procesa en tres canales separados.

Si recordamos que la percepcin del color es slo una de las funciones delsistema visual, eso quiere decir que hay otros canales responsables deproporcionar otras informaciones sobre el mundo exterior que permiten lapercepcin de la forma, movimiento y distancia, por ejemplo.

La existencia de canales para el procesamiento de la informacin del colorayudan a explicar las dos teoras contradictorias sobre la visin del color queprevalecieron en el siglo XIX: La teora tricrmica (o tricromtica: trichromatic

theory)y la de los procesos opuestos (opponent colours theory).

La teora tricrmica fue postulada por Young y, posteriormente por Helmholtz.Se basaba en los experimentos de identificacin y correspondencia decolores realizados por Maxwell. Esas experiencias demostraban que lamayora de los colores se podan igualar superponiendo tres fuentes de luzseparadas conocidas como (colores) primarios, un proceso conocido comomezcla aditiva (additive mixing).

Aunque se poda usar cualquier fuente de luz como primario, veremos ms

adelante que el uso de fuentes de luz monocromticas permite alcanzar lagama (o gamut) de colores aditivos ms amplia posible.

La teora del color Young-Helmholtz se form sobre la idea de que existantres clases de receptores (aunque no hubo pruebas de ello hasta 1964,cuando se obtuvo la imagen microscpica de las clulas cono del ojo). Lasraces de la teora tricrmica se hunden firmemente en la fase receptiva de lavisin del color.

Es importante darse cuenta, por ejemplo, de que no se trata de que losestmulos amarillos producidos por la mezcla adecuada de luces roja y verde

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se igualen a una luz monocromtica amarilla, sino de que ambas situacionesson completamente indistinguibles.

La teora tricrmica de la visin es esencial para el funcionamiento demuchos procesos de reproduccin del color, como la televisin, fotografa o laimpresin tricromtica.

Teora de proceso de oposicin: Hering, asume la existencia de tresmecanismos independientes de oposicin; blanco- negro, amarillo- azul, rojo-verde.

La teora de los procesos opuestos de la visin en color, propuesta por

Hering, parece contradecir la teora tricrmica de Young-Helmholtz, y fuepropuesta para poder explicar los fenmenos que no se podan explicaradecuadamente con la teora tricrmica.

Un ejemplo de esos casos son las llamadas imgenes fantasmas o postimgenes (after-images) que aparecen cuando el ojo recibe un estmuloamarillo que al poco se elimina y queda la sensacin de percibir un resto deesas imgenes en azul. Otro es el hecho, contrario a la intuicin, de que lamezcla aditiva de luces rojas y verdes de como resultado amarillo y no unaespecie de verde rojizo.

H. E. Hering propuso que amarillo frente a azul, y rojo frente a verde eranpares de seales opuestas. Esto serva, en cierto modo, para explicar porquexisten psicolgicamente cuatro colores primarios: Rojo, verde, amarillo yazul, y no slo tres.

Adems, Hering propuso la existencia de una oposicin blanco-negro, pero laversin de la oposicin de un canal de luminancia se ha abandonado en lasversiones ms modernas de la teora.

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En la actualidad, se acepta que la teora tricrmica y la de los procesosopuestos (opponent colours theory) describen caractersticas esenciales de lavisin humana en color y que esta segunda teora describe las cualidadesperceptuales de la visin en color que se derivan del procesamientoneurolgico de las seales de los receptores en dos canales opuestos y unslo canal acromtico.

Teora de multietapas: En cada etapa existe un sistema de mecanismoreceptor primario diferente que entra en operacin, la interpretacin tienemayor grado de libertad.

EL OJO HUMANO EN LA VISIN DEL COLOR

Casi toda la parte trasera de la esfera ocular est recubierta por una capa declulas fotosensibles a la que se denomina colectivamente 'retina'. Esta estructuraretiniana es el ncleo del rgano del sentido de la vista.

La esfera ocular no es ninguna maravilla de la ingeniera. Es solamente unaestructura que aloja la retina y le proporciona imgenes enfocadas y ntidas delmundo exterior.

La luz que entra al ojo pasa a travs de: crnea, pupila, lente o cristalino, cmaravtrea y entonces impacta la retina.

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La retina recibe una pequea imagen invertida de ese mundo exterior, transmitida

por el sistema ptico formado por la crnea y el cristalino. El ojo es as unapequea 'cmara oscura'. La lente del cristalino altera su forma para enfocar laimagen, pero esa capacidad adaptativa se va perdiendo con la edad, por lo queperdemos capacidad visual ptica.

El ojo es capaz de adaptarse a distintos niveles de iluminacin gracias a que eldiafragma formado por el iris puede cambiar de dimetro, proporcionando unagujero central (la pupila) que vara entre 2 mm (para iluminacin intensa) y 8 mm(para situaciones de poca iluminacin).

La retina traduce la seal luminosa en seales nerviosas. Est formada por trescapas de clulas nerviosas. Sorprendentemente, las clulas fotosensibles(conocidas como conos(cones) y bastones (rods)) forman la pate trasera de laretina (es decir: La ms alejada de la apertura del ojo). Por eso, la luz debeatravesar antes las otras dos capas de clulas para estimular los conos y losbastones.

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Las causas e historia evolutiva de este diseo invertido de la retina no se conocen

bien, pero es posible que esa posicin de las clulas fotosensibles en la zona msposterior de la retina permita que cualquier seal luminosa dispersa sea absorbidapor las clulas pigmentarias situadas inmediatamente detrs de la retina, ya quecontienen un pigmento oscuro conocido como melanina.

Puede tambin que estas clulas con melanina ayuden a restaurar qumicamenteel equilibrio del pigmento fotosensible de los conos y bastones cuando ste pierdesu capacidad debido al desgaste causado por la accin de la luz.

La capa media de la retina contiene tres tipos de clulas nerviosas: Bipolares,horizontales y amacrinas. La conexin de los conos y bastones con estos tresconjuntos de clulas es complejo, pero las seales terminan por llegar a la zona

frontal de la retina, para abandonar el ojo a travs del nervio ptico. Este diseoinverso de la retina hace que el nervio ptico tenga que atravesarla, lo que dacomo resultado el llamado punto ciego (blind spot) o disco ptico.

Los bastones y conos contienen pigmentos visuales, que son como los demspigmentos en el sentido de que absorben la luz dependiendo de la longitud deonda de sta. Sin embargo, estos pigmentos visuales tienen la particularidad deque cuando un pigmento absorbe un fotn de energa luminosa, la forma molecularcambia y se libera energa.

El pigmento que ha cambiado su estructura absorbe peor la energa y por eso sedice que se ha blanqueado o despigmentado (bleached). La liberacin de energa

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por parte del pigmento y el cambio en la forma molecular hacen que la clula libereuna seal elctrica mediante un mecanismo que aun no se conoce por completo.

TIPOS DE CONOSEn la retina humana, los conos son los responsables de la percepcin del color

En la retina existen tres tipos de conos denominados B, G y R ( S, M y L).

SENSACIN DEL COLOR EN EL CEREBRO El color no es una propiedad objetiva. Es la luz percibida por un observador, que ha sido modificada por un objeto.

El color depende del objeto. El color depende de la luz. Si alguna de estas tres cosas cambia, el color tambin lo hace.

Con las descripciones proporcionadas en el tema de Anatoma de las estructurasdel ojo y su funcin, de alguna manera ha quedado implcito el funcionamiento delojo. Para reafirmar ello se presenta una breve explicacin de ste --muy simple--,ya que no es el objetivo de este trabajo profundizar en estos aspectos, sino lograrque el alumno lo conozca para que pueda comprender los fenmenos y efectosperceptuales aplicables al diseo.

Antes de ello es necesario definir algunos trminos que son esenciales paracomprender el aspecto fisiolgico de la percepcin visual:

1) Es tmulo.- Es la energa fsica que produce actividad nerviosa en undeterminado receptor. En el caso de la sensacin visual, el estmulo es laenerga luminosa. Por lo tanto, existe un estmulo especfico para un receptorespecfico.

2) Receptor.- Es una estructura anatmica sensible a los estmulos fsicos. Enel caso de la sensacin visual el receptor global es el ojo, siendo los conos ylos bastones las clulas fotosensibles. El receptor tambin cumple con lafuncin de transformar la energa radiante a energa nerviosa.

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Los procesos que involucran las estructuras del ojo se le ha denominado el nivelperifrico de la visin, ya que no se encuentra presente la participacin del sistemanervioso central y corresponde al proceso psicolgico de sensacin. Los pasosrestantes que s involucran la participacin de estructuras del cerebro --sistemanervioso central-- se le denomina nivel central de la percepcin y es en la cortezacerebral, destino final del estmulo, donde se lleva a cabo el proceso psicolgico dela percepcin.

Proceso fisiolgico del ojo

Los pasos del proceso fisiolgico de la percepcin visual que se llevan acabo en el ojo, son los siguientes:

1 La luz penetra al o jopor la pupila. En ella se regula la entrada de luz(mayor abertura cuando se requiere de mucha luz y menor aberturapara el caso contrario) por la accin del iris.

2 Pasa al cristalino donde se enfoca y se crea la imagen.3 Llega a la retina, donde las clulas sensibles a la luz --conos y

bastones-- reciben la estimulacin en energa radiante.

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4 Los bastones y los conos se encuentran conectados con las neuronas--clulas nerviosas--, las cuales pasan el estmulo al nervio ptico.Aqu ha habido una conversin del estmulo original, de energaradiante (luz) a energa nerviosa. El punto en donde inicia el nervioptico en la retina se le denomina punto ciego. Se le denomina as yaque en este punto no existen conos ni bastones por lo que en l no sepueden experimentar sensaciones-percepciones visuales.

5 El nervio ptico llega al cerebro y se rene con su par --el nervio delojo contrario-- en elquiasm a pt ico. Este tiene como funcin laredistribucin de las fibras nerviosas y tiene forma de X..

6 Despus de la redistribucin de los nervios, las fibras resultantes se

llaman tractos pticos. Estos penetran en los cuerpos geniculados.7 De los cuerpos geniculados se conectan con las radiacion es pticas.8 Las radiaciones pticas se conectan con los lbulos occip i ta les

derecho e izquierdo de la corteza cerebral.

Del primer paso al cuarto comprende la involucracin de las estructuras delojo y se le llama nivel perifrico de la visin, ya que no involucra laparticipacin del sistema nervioso central y corresponde al procesopsicolgico de sensacin. Los 4 pasos restantes involucran la participacinde estructuras del cerebro --sistema nervioso central-- y por tanto se ledenomina nivel central de la percepcin y es en la corteza cerebral, destino

final del estmulo, donde se lleva a cabo el proceso psicolgico de lapercepcin.

La localizacin cerebral, aunque no es definitiva, indica que el hemisferioderecho juega un papel importante en los procesos psicolgicos deestructuras video-espaciales complejas

ASPECTO FISIOLGICO SUBJETIVO EN EL PROCESO DE LA VISIN DELCOLOREl color depende del observador.

Tener presente el efecto circundante: Colores circundantes Aquello que vimos antes Alimentos y medicamentos Nuestra edad

MECANISMO DE RECEPCIN EN LA RETINAActualmente, la ciencia tiene por confirmadas muchas de las conjeturas de lasegunda mitad del siglo XIX, como la de la teora de Young-Helmholtz de la

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configuracin de la retina por tres tipos de receptores coterminales sensibles adiferentes rangos de longitud de onda e intensidad.

La retina se concibe como una pantalla compuesta por tres tipos de analizadoresque responden a determinado rango de longitud de onda e intensidad de losestmulos electromagnticos; el nervio ptico se concibe como una correa detransmisin de informacin; y el cerebro como una mente cartesiana que configuraactiva e inconscientemente, por medio de la memoria y del juicio, la informacinretinal recibida a travs de los canales nerviosos.

Por evidencias fisiolgicas, existiran dos mecanismos de recepcin en la retina:los bastones, que detectan siluetas y los conos que detectan colores.

PROPIEDADES DE LA LUZCuando la luz encuentra un obstculo en su camino choca contra la superficie deeste y una parte es reflejada. Si el cuerpo es opaco el resto de la luz serabsorbida. Si es transparente una parte ser absorbida como en el caso anterior yel resto atravesar el cuerpo transmitindose. As pues, tenemos tresposibilidades:

Reflexin. Absorcin. Transmisin-refraccin.

Para cada una se define un coeficiente que nos da el porcentaje correspondienteen tanto por uno. Son el factor de reflexin ( ),el de transmisin ( ) y el deabsorcin ( ) que cumplen:

La reflexin es un fenmeno que se produce cuando la luz choca contra lasuperficie de separacin de dos medios diferentes (ya sean gases como laatmsfera, lquidos como el agua o slidos) y est regida por la ley de la reflexin.La direccin en que sale reflejada la luz viene determinada por el tipo de superficie.

Si es una superficie brillante o pulida se produce la reflexin regular en que toda laluz sale en una nica direccin.

Si la superficie es mate y la luz sale desperdigada en todas direcciones se llamareflexin difusa.

Y, por ltimo, est el caso intermedio, reflexin mixta, en que predomina unadireccin sobre las dems. Esto se da en superficies metlicas sin pulir, barnices,papel brillante, etc.

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Los objetos pueden reflejar luz. Los objetos que reflejan luz no cambian lascaractersticas espectrales de la luz.

La absorcines un proceso muy ligado al color. El ojo humano slo es sensible alas radiaciones pertenecientes a un pequeo intervalo del espectroelectromagntico. Son los colores que mezclados forman la luz blanca. Sudistribucin espectral aproximada es:

Tipo de radiacinLongitudes de onda

(nm)

Violeta 380-436

Azul 436-495

Verde 495-566

Amarillo 566-589

Naranja 589-627

Rojo 627-770

Cuando la luz blanca choca con un objeto una parte de los colores que lacomponen son absorbidos por la superficie y el resto son reflejados. Lascomponentes reflejadas son las que determinan el color que percibimos. Si lasrefleja todas es blanco y si las absorbe todas es negro. Un objeto es rojo porque

refleja la luz roja y absorbe las dems componentes de la luz blanca. Queda claro,entonces, que el color con que percibimos un objeto depende del tipo de luz que leenviamos y de los colores que este sea capaz de reflejar.

Los objetos pueden absorber luz. Los objetos que absorben energa lumnica,usualmente re-emiten esa energa a longitudes de onda ms largas en forma decalor.

Los objetos pueden dispersar luz. Los objetos que dispersan luz, reflejan energaluminosa a muchos ngulos diferentes. La dispersin puede ocurrir durante latransmisin o la reflexin.

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Estas dos propiedades, reflexin y absorcin son las que se utilizan entintorera textil, para colorimetra.

LONGITUDDE ONDA nm

COLORESABSORBIDOS

COLORESCOMPLEMENTARIOS

REFLEJADOS

380 420 violeta Amarillo - verdoso

420 440 Azul - violeta amarillo

440 470 azul verdoso anaranjado

470 500 verde azulado rojo

500 520 verde prpura

520 550Amarillo -verdoso

violeta

550 580 amarillo Azul - violeta

580 620 anaranjado azul verdoso

620 680 rojo verde azulado

680 780 prpura verde

La refraccin se produce cuando un rayo de luz es desviado de su trayectoria alatravesar una superficie de separacin entre medios diferentes segn la ley de larefraccin. Esto se debe a que la velocidad de propagacin de la luz en cada unode ellos es diferente.

Los objetos pueden refractar luz. La luz cambia su velocidad al moverse entremateriales. En la interfaz (superficie) un rayo de luz es inclinado, y parcialmentereflejado.

El ndice de Refraccin de un material es igual a la velocidad de la luz en el vaco,

dividida por la velocidad de la luz en el material.

La transmisin se puede considerar una doble refraccin. Si pensamos en uncristal; la luz sufre una primera refraccin al pasar del aire al vidrio, sigue sucamino y vuelve a refractarse al pasar de nuevo al aire.

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Si despus de este proceso el rayo de luz no es desviado de su trayectoria se diceque la transmisin es regular como pasa en los vidrios transparentes.

Los objetos pueden transmitir luz. Los objetos que slo transmite luz, no cambianlas caractersticas espectrales de la luz

Si se difunde en todas direcciones tenemos la transmisin difusa que es lo quepasa en los vidrios translcidos.

Y si predomina una direccin sobre las dems tenemos la mixta como ocurre enlos vidrios orgnicos o en los cristales de superficie labrada.

EL AGUA EN LA INDUSTRIA TEXTILA continuacin se indican los anlisis que se utilizan ms comnmente para sucontrol:

Las muestras de agua a analizar se pueden obtener a travs de todo el recorridodel flujo de agua desde su ingreso a planta, pasando por el pozo dealmacenamiento, el tanque de alimentacin, el agua del caldero propiamente, decondensados, de ablandadores, etc.

Aqu revisaremos los anlisis que ms comnmente se realizan para el aguablanda, que se utilizar como solvente en tintorera.

Anlisis de Slidos Disueltos y Suspendidos; existen varios mtodos, pero elpreferido para controles rpidos y rutinarios est referido a la Conductividad delagua en Microhmios, se trata de la lectura de la conductancia especificdmelosslidos disueltos en agua. Se basa en que la conductividad elctrica del aguaaumenta o disminuye con la concentracin de partculas ionizables.

Esta relacin directa puede ser usada, si la alta concentracin de los iones cidos(H3O)+ y alcalinos (OH)- es eliminada por neutralizacin, ya que la conductividades altamente afectada por stos iones en comparacin con concentracionesequivalentes de iones de sales neutras.

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Los resultados en microhmios pueden ser convertidos en partes por milln, alconocer la conductividad de una solucin que luego es evaluada por el mtodo deevaporacin.

El objetivo, es mantener una concentracin de slidos permisible, sin tener querecurrir a la excesiva purga que disminuye la eficiencia, al mismo tiempo que no seproduzca el arrastre por excesiva concentracin.

Tolerancia de 500 a 1300 ppm de slidos disueltos

Determinacin de la Alcalinidad; los datos de alcalinidad por anlisis volumtricoson usados para regular los tratamientos qumicos, la alcalinidad necesaria para

inhibir la corrosin y para precipitar las impurezas.El valor de pH del agua tambin es medido para ayudar en la interpretacin deestos datos de alcalinidad.

La alcalinidad es medida por titulacin volumtrica con dos indicadoresconsecutivamente:

Alcalinidad a la phenolthaleina (alcalinidad P) que indica la presencia dehidrxidos, carbonatos, fosfatos y silicatos.Para el agua blanda de ablandadores generalmente slo se recomienda el anlisisde alcalinidad M, ya que esta est generalmente exenta de hidrxidos y

carbonatos.

Tolerancia de alcalinidad M 50 a 150 ppm de CaCO3La alcalinidad al indicador naranja de metilo (alcalinidad M) que acusaprincipalmente la presencia de bicarbonatos.

Usualmente la muestra es primero titulada usando phenolfthaleina como indicadory luego del viraje de tono; se agrega el indicador de naranja de metilo. Luego delviraje del indicador naranja de metilo se obtiene la alcalinidad total.

Por conveniencia, los resultados de alcalinidad son expresados como carbonatode calcio.

El objetivo, es mantener las condiciones adecuadas dentro del caldero, controlar laprecipitacin de los elementos incrustantes; fosfatos y los coloides; adems deinhibir la accin de corrosin.

Determinacin de Cloruros; el anlisis se lleva a cabo por titulacin de la muestracon una solucin estandarizada de nitrato de plata en presencia de cromato depotasio como indicador.

La determinacin de cloruros indica casi siempre la cantidad de slidos disueltos.

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Tolerancia 0 a 50 ppm de cloruros

Determinacin de Dureza Total; puede ser determinada por titulacin con la salde sodio del cido etilendiaminotetractico (EDTA) en una solucin alcalina pH 8-10, en presencia de un colorante que cambia de color, Negro de Eriocromo, quecambia de color con la adicin de ciertos iones metlicos, los cuales formancompuestos solubles con los iones metlicos atrapados.

La determinacin de la dureza total es usada para el control qumico del aguade alimentacin y del condensado, pudiendo ser algunas veces usado para ladeteccin de fugas del condensado en el agua de alimentacin.

Cuantas ms sales de calcio y magnesio contenga el agua, tanto mayor ser sudureza, siempre y cuando esas sales estn disueltas. Por este motivo, el carbonatode calcio por ser bastante insoluble, no podr endurecer el agua, mientras que elbicarbonato de calcio, treinta veces ms soluble, s lo har.

Se denomina dureza temporaria o de carbonatos a la producida por el bicarbonatocon las sales de calcio y magnesio pues vara con la concentracin de dixido decarbono.

CaCO3+ CO2+ H2O (--------) Ca(HCO3)2

Donde: CaCO3 es carbonato de calcio y Ca(HCO 3)2 es el bicarbonato de calcio.

La dureza permanente, donde las sales de calcio y magnesio no estn constituidaspor carbonatos sino por sulfatos, cloruros y nitratos. A diferencia de lo expresadoanteriormente, la solubilidad de estas sales no se modifica con laconcentracin deCO2.

Si sumamos los valores de las durezas temporaria y permanente, obtenemos ladureza total.

Tolerancia de 2 a 50 ppm de carbonato de clcio.

Determinacin del pH; es el valor del agua definido como el logaritmo de larecproca de los gramos equivalentes del in hidrgeno por litro.

El valor del pH es una medida de la actividad alcalina o cida en el agua y deespecial inters en la investigacin de la corrosin y la fragilidad custica en elsistema.

Adems, da indicaciones sobre la posibilidad de reacciones qumicas a tomar lugaren el agua de condensacin: puede indicar si las sales de calcio, magnesio y slicehan sido precipitadas, evitando de esta manera las depositaciones en los tubos.

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El pH recomendado para evitar las incrustaciones en el caldero oscila entre 10como mnimo y 11.5 como mximo.

Definicin de pHEn 1909 Soren Peter Lauritz Srensen, defini el potencial hidrgeno (pH) como ellogaritmo negativo de laconcentracin de losiones hidrgeno. Esto es:

pH = - log n

Dondenrepresenta la concentracin deiones de hidrgeno.

Por lo tanto, en el agua neutra, donde la concentracin de iones de hidrgeno es

de 10

-7

M, el valor del pH ser: pH = - log 10-7M

Resolviendo la ecuacin:pH = - (- 7 log 10) = -(-7 x 1) = - (- 7) = 7

En consecuencia el agua neutra posee unpH de 7.

Desde entonces, el trminopH ha sido universalmente utilizado por la facilidad desu uso, evitando as el manejo de cifras largas y complejas. Por ejemplo, una concentracin de [H+] = 110-7M (0,0000001) es simplemente un pH de 7 como seexplica arriba.

Desde el punto de vista prctico, podemos decir que elpH es el exponente positivode laconcentracin de H+de la solucin. Por ejemplo:

n = 10-7 : pH 7n = 10-5 : pH 5n = 10-9 : pH 9

Efectos del cambio de pHPodemos decir que la escala de pH comprende valores entre 0 y 14 (si bien esposible obtener valores depH mayores a 14 y menores a 0, a los fines prcticosque nos conciernen podemos quedarnos con estos lmites). Como se explico con

anterioridad en agua pura el pH es igual a 7 que definimos como neutro,llamaremos al agua cida cuando supH sea menor de 7 y bsica cuando est porarriba de 7. Al ser una escala logartmica, el cambio de una unidad de pH (porejemplo de 7 a 6) seala un cambio de 10 veces en la concentracin de H+. Enotras palabras, unpH de 6 indica una acidez 10 veces mayor que unpH 7.

TEORAS DE ABLANDAMIENTO DE AGUAMuchos elementos qumicos pueden estar disueltos en agua, dependiendo de suprocedencia. Seis principales iones son los que aparecen disueltos en la mayorade las aguas. Otros iones como potasio, hierro y nitratos pueden estar presentes

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en pequeas cantidades. Los elementos minerales disueltos estn presentes enforma de iones los cuales llevan cargas positivas y negativas:

Principales constituyentes del agua: Cationes: calcio Ca+2, magnesio Mg+2, sodio Na+1 Aniones: sulfato SO4--, cloruro Cl-, bicarbonatos HCO3-

Dureza temporal: o de carbonatos, es aquella producida por el bicarbonato con lassales de Ca y Mg que al calentarse se convierten en carbonatos.

Dureza permanente: donde las sales de Ca y Mg no estn constituidas porcarbonatos si no por sulfatos, cloruros y nitratos.

El proceso ms sencillo para ablandar agua es agregarle agua destilada o conmenor cantidad de sales disueltas (la mejor y la ms econmica es el agua delluvia recogida luego de 30 min de comenzada la precipitacin pluvial) la cualdiluir las sales presentes en el agua.

La ebullicin es otro proceso para disminuir la dureza del agua, en este procesosolo eliminamos dureza temporal. La evaporacin del agua libera CO2transformando los bicarbonatos solubles en carbonatos insolubles (recordemosque solo las sales disueltas contribuyen en la dureza). Los inconvenietes de estemtodo son que incrementa la concentracin salina, aumenta el pH del agua.

La turba baja el pH reduce la dureza temporal. Los quelantes como EDTA tambinse usan para este fin.

La finalidad del equipo es entregar agua exenta de iones de Calcio y Magnesio,elementos incrustantes del agua.

Intercambio inico. El agua blanda sin iones de Ca y Mg se logra por medio deun proceso denominado intercambio inico que consiste en la sustitucin de estosiones por los de Sodio (Na) logrndose agua para usos industriales (calderas,tintoreras, lavadoras de botellas, etc). Este intercambio se logra haciendo pasarel agua a travs de un lecho de resina catinica de alta eficiencia.

El rendimiento del equipo depender de la calidad del agua y del estado fsico-qumico de la resina.

Al usar resinas de intercambio inico el Ca y el Mg son reemplazados por sodio, nodisminuye la concentracin salina.

Las zeolitasson aluminosilicatos hidratados de cationes alcalinos y alcalinotrreos(potsicos, clcicos, sdicos) que poseen una estructura silicticatridimensional.

Los iones metlicos con carga positiva pueden neutralizar la carga. Estnpresentes en la red, rodeados de molculas de agua con enlaces dbiles. Ni los

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cationes ni las molculas de agua llenan totalmente los canales que les permitendesplazarse y ser sustituidos por otros iones y molculas sin desorganizar laestructura del cristal, lo cual le confiere grandes propiedades de intercambio inico.Las zeolitas pueden cumplir la funcin de tamiz molecular al retener slo lasmolculas que son suficientemente pequeas para introducirse en las cavidadesmientras que se excluyen las ms grandes, tambin pueden servir de"catalizadores de formas" al succionar las molculas de un tamao y formadeterminados, lo cual permite provocar una reaccin qumica (RodrguezG.Propiedades fsico-qumicas y aplicaciones industriales de la clinoptilolita natural.Tesis. Centro Nacional de Investigaciones de Cuba. 1988).

A la zeolita le ha sido asignada en el transcurso de los aos cierta actividad

antimicrobiana asociada con sus propiedades de intercambio inico y absortivas.Las zeolitas son aluminosilicatos, formadas por anillos cudruples de de tetraedrosde SiO4 y AlO 4. Las cadenas que estn inidas por cationes intersticiales de Na, K,Ca y Ba forman una estructura abierta con anchos canales en los que pueden serfcilmente alojadas el agua y otras molculas. Gran parte del inters que tienenlas zeolitas es debido a la existencia de estos canales, pues cuando se calientauna zeolita, el agua de los canales se desprende fcil y continuamente, a medidaque se eleva la temperatura, dejando intacta la etructura. El agua puede pasarfcilmente por estos canales y en este proceso iones en solucin pueden sercambiados por iones de la estructura. Este proceso es denominado cambio debases o cambio de cationes, por eso las zeolitas o los compuestos sintticos con

estructura zeolitica son utilizados para hacer blandas las aguas.

Osmosis Inversa. Una opcin de resultados excelentes es el uso de membranasde osmosis inversa, las cuales eliminan prcticamente los iones obtenindose unagua de buena calidad.

El agua fluye por difusin desde una zona de alta concentracin de sales a una demenor concentracin, aplicando una presin.

En este proceso se aplica presin a la solucin que tiene ms alta concentracinde sales para forzar un caudal inverso a travs de la membrana semipermeable.

En el caso de la Osmosis Inversa o RO el agua es obligada a pasar por unamembrana semi-permeable, dejando pasar solo agua pura, por lo que a la inversadel sistema natural el desplazamiento del agua va desde la zona de mayorconcentracin a la zona menos concentrada (agua pura), razn por la que estesistema recibi el nombre de inverso. La molcula de agua es tan pequea que esla nica capaz de pasar por los agujeros de la membrana.

El equipo, se basa en el sistema de OSMOSIS INVERSA, consistente en hacerpasar el agua con alto contenido salino a travs de una membrana semipermeable,la cual permite nicamente el paso del agua pero no de sales. Dicho sistema

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funciona nicamente mediante la presin de red no necesitndose energaelctrica ni consumo de reactivos.

Un equipo de osmosis inversa es un tubo que contiene una membrana, cuyosporos minsculos, funcionan como filtro, no dejando pasar ms que las molculasde agua. Un poro de membrana mide 0.1 nm. Para graficar esto, si un poro fueraun grano de arena, un virus sera una pelota de golf y una bacteria una pelota detenis. Nitratos, fosfatos, pero igualmente todos los minerales, as como la mayorade las bacterias, hongos y otros organismos patgenos son tambin detenidos porla membrana. El equipo de RO en una sola operacin permite la depuracinfisicoqumica y bacteriolgica del agua.

Unidades. Las unidades equivalentes de medicin de la dureza:1dH alemn= 1,25 grados ingleses = 1,78 grados franceses = 1,04 gradosamericanos= 17,9 ppm (17,9 mg/l) de carbonato de calcio= 10 ppm (10 mg/l)de

xido de calcio

Esquema de los usos ms importantes que puede tener el agua en Tintorera

Tambin sirve para transportar materia colorante y otros a la fibra.

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CAPTULO II

Ubicacin en el espectro electromagntico

CLASIFICACIN, UBICACIN EN EL ESPECTRO ELECTROMAGNTICO

Espectro electromagntico. Es la distribucin energtica del conjunto de ondaselectromagnticas o, ms concretamente, la radiacin electromagntica, que emiteo absorbe una sustancia.

Esta radiacin sirve para identificar la sustancia de manera anloga a una huella

dactilar.

Por fin Newton (1642-1519), al descubrir en 1665 que la luz del sol sedescompona en luces de diferentes colores mediante su dispersin al atravesar unprisma. Elabora una teora fsico-matemtica que explica la naturaleza de loscolores. Newton observ que la luz natural estaba aparentemente formada porluces de seis colores, y al incidir sobre un elemento absorbe algunos de esoscolores y refleja otros. Por tanto, todos los cuerpos opacos al ser iluminadosreflejan todos o parte de los componentes de la luz que reciben. Plante unatercera medicin para medir el color, claridad y oscuridad.

Cuando la luz blanca choca con un objeto una parte de los colores que lacomponen son absorbidos por la superficie y el resto son reflejados. Lascomponentes reflejadas son las que determinan el color que percibimos. Silas refleja todas es blanco y si las absorbe todas es negro.

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El color con que percibimos un objeto depende del tipo de luz que leenviamos y de los colores que este sea capaz de reflejar. Son los colores que mezclados forman la luz blanca. Su distribucin espectral

aproximada es:

Tipo de radiacinLongitudes de onda

(nm)

Violeta 380-436

Azul 436-495

Verde 495-566

Amarillo 566-589

Naranja 589-627

Rojo 627-770

La luz forma parte del espectro electromagntico que comprende tipos de ondastan dispares como los rayos csmicos, los rayos gamma, los ultravioletas, losinfrarrojos y las ondas de radio o televisin entre otros. Cada uno de estos tipos deonda comprende un intervalo definido por una magnitud caracterstica que puede

ser la longitud de onda ( ) o la frecuencia (f). Recordemos que la relacin entreambas es:

donde c es la velocidad de la luz en el vaco (c = 310 8 m/s).

Espectro Electromagntico.

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ESPECTROSCOPIAEs el estudio del espectro luminoso de los cuerpos.

EL ESPECTRO UV-Visibleentre 190 y 800 nm

EL ESPECTRO VISIBLELa luz que recibimos del Sol, las ondas de radio que recibe nuestro receptor, lasmicroondas que genera nuestro electrodomstico casero, la radiacin ultravioletaretenida en la capa de ozono, la radiacin infrarroja transmisora del calor, sonradiaciones electromagnticas que se comportan como ondas (similares alsonido o las olas del mar) cuando viajan por el aire o por el espacio.

Todas estas ondas viajan a la misma velocidad (c = 300.000Km/s), unavelocidad tan elevada que la luz necesita poco ms de 8 minutos en alcanzar laTierra desde el Sol. En un segundo, la luz podra dar siete vueltas y media a laTierra.

Lo que distingue a todas estas radiaciones es su longitud de onda, algunas sonmuy cortas (del tamao de los tomos) y muy energticas como los rayos X, causa

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por la que son utilizados en medicina al penetrar a travs del cuerpo humano.Otras, por el contrario, son muy largas (del dimetro de la Tierra) y pocoenergticas como las ondas de radio. La luz visible se encuentra en el rangocomprendido entre los 380 nm y los 780 nm.

Para calcular la velocidad de la luz ( c ) tan solo utilizamos la siguiente frmula:c=vl donde l (lambda) es la longitud de onda (en metros) y v (nu) es la frecuenciade oscilacin de la onda electromagntica, es decir, el nmero de ondas que seoriginan cada segundo (en Hertz).

Cualquier radiacin de energa electromagntica, luz visible incluida, se puedeconcebir en forma de onda. La energa se mueve hacia adelante como una ola, y la

distancia entre cada una de sus crestas es lo que se llama "longitud de onda"(wavelenght),que se referencia con la letra griega lambda ( ).

Las longitudes de onda que corresponden a la luz son bastante pequeas entrminos convencionales, en torno a los 0,0000005 metros (es decir: 10-6 metros).Para mayor comodidad, usamos la medida del nanmetro (nm.), que mide unamilmillonsima parte de un metro (10-9 metros). El sistema visual humano essensible a las longitudes de onda situadas entre los 380 y los 780 nanmetros.

Es posible describir una luz mediante su frecuencia (abreviada por convencin conla letra "v"). La frecuencia es el nmero total de ondas que pasa por un punto dadoen un segundo (se mide en Hertz).

La velocidad de una energa electromagntica (abreviada por convencin con laletra "c") se relaciona con su longitud de onda () y su frecuencia (v) mediante lafrmula

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FACTORES QUE INTERVIENEN El color depende de: El Objeto, que refleja o transmite luz a un observador,

objetos diferentes tienen diferentes colores El color depende de la Fuente de Luz, que ilumina al objeto, el mismo objeto

tiene diferentes colores bajo diferentes luces

El color depende del Observador, que percibe la luz reflejada. el mismoobjeto tiene diferentes colores para diferentes personas. La combinacin de estos tres aspectos es considerada sobre una base

espectral. Si alguna de estas tres cosas cambia el color tambin lo hace. El color es a la luz percibida por el observador que ha sido modificada por el

objeto. La sensacin de color percibida al observar un objeto depende de tres

factores: La fuente luminosa, el objeto y el observador.

Fuente Luminosa + Objeto + Observador = ColorAnalicemos estos tres elementos por separado.

Fuentes de LuzLos bulbos de luz Incandescentes emiten ms longitudes de onda de luz roja.La Luz de Sol es una fuente ms uniforme

Fuente de luz vs. Iluminantes Una fuente de luz es un objeto fsico capaz de producir luz. Un ILUMINANTE es un conjunto de nmeros estndar los cuales pueden o

no representar exactamente una fuente de luz fsica.

El observador

La percepcin de los colores por el ser humano nunca es algo "absoluto" ya queuna misma persona puede sufrir alteraciones que le perturbarn la manera de verun color dependiendo de distintos factores fsicos o psquicos (cansancio, edad,estado de nimo...). Adems, todas las personas, con mayor o menor diferencia,ven los colores de forma distinta.

Esto podra implicar una imposibilidad a la hora de analizar el estudio de la visindel color en el observador, pero en realidad la magnitud de esta diferencia, quesiempre han de tenerse en cuenta, no nos impide llegar a resultados concluyentes.

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PROPIEDADES FSICAS DEL COLOR

Metamerismo Es el cambio de color de un objeto al ser observado bajo diferentes luces. El

trmino que se usa para describir este efecto es flare. El metamerismo est presente cuando dos objetos, lucen iguales bajo una

condicin de iluminacin y deferentes al cambiar la condicin de iluminacin. Sin embargo podemos tener metamerismo de iluminante, de observador o

metamerismo geomtrico.

Metamerismo de IluminanteSe considera cuando: Los objetos tienen curvas espectrales diferentes A partir de ms de dos cruces entre las curvas

Un par de objetos iguala bajo una fuente de luz pero no lo hace bajo otra o msfuentes de luces.

Para eliminar los efectos del metamerismo, se puede hacer lo siguiente: Uso de los mismos colorantes del estndar. Sustituir la muestra estndar por la muestra hecha en produccin.

En trminos colorimtricos, el metamerismo est presente cuando los valores triestmulos son idnticos en un iluminante y diferentes en otro iluminante.

FotocroismoEs el fenmeno producido por el cambio reversible de matiz, luego de unaexposicin a la luz por la accin de la radiacin electromagntica visible.

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Algunas tinturas exhiben un cambio de color cuando son expuestas a la luz, perorevierten casi en su totalidad a su matiz original cuando son almacenados en laoscuridad.

RADIACIN ELECTROMAGNTICA

OndasUna onda es una perturbacin de alguna propiedad de un medio, por ejemplo,densidad, presin, campo elctrico o campo magntico, que se propaga a travsdel espacio transportando energa. El medio perturbado puede ser de naturalezadiversa como aire, agua, un trozo de metal o el espacio ultra alto vaco.

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Todas las ondas electromagnticas poseen:Energa (E), Longitud de onda () y Frecuencia ()

Que se relacionan entre si de la siguiente manera:h constante de Plank, relacin entre la cantidad de energa de y de frecuencia

asociadas a un cuanto o a una partcula, viene a ser un cuanto de accinelemental

chv h

= =

cv

=

donde h = 6,67 x 10-34Jseg

c = 3 x 108m/s

Operando las constantes:

1,239E

=

Entonces, a mayor longitud de onda menor energa y a menor longitud de ondamayor energa

Donde E esta en keV y en nm

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En fsica atmica y nuclear:electronvolt (eV)

Un eV es la energa cintica que adquiere un electrn en el vaco sometidopor un campo elctrico creado por una diferencia de potencial de 1 voltio

e = 1,602177 . 10-19 C

1 eV = 1,602177 . 10-19 J

La radiacin electromagntica resulta de la oscilacin de campos elctricos ymagnticos. La onda de energa generada por estas vibraciones se desplaza por elespacio a la velocidad de la luz. Y no es de extraar... ya que la luz visible es unaforma de radiacin electromagntica (EM).

Rayos X , ondas de radio , rayos gamma , y "luz" infrarrojay ultravioleta, son lostipos ms importantes de radiacin electromagntica. Todas son vibraciones deondas electromagnticas que viajan, cada una con su propia longitud de ondacaraterstica. Organizadas por longitud de onda, conforman el espectroelectromagntico .

Todas las formas de ondas electromagnticas, incluyendo los rayos Xy las ondas

de radio , y todas las dems frecuencias a lo largo del espectro EM, tambin viajana la velocidad de la luz. La luz viaja ms rpidamente en el vaco, y se mueve mslentamente en materiales como agua o vidrio.

La luz visible es una de las formas como se desplaza la energa. Las ondas de luzson el resultado de vibraciones de campos elctricos y magnticos, y es por estoque son una forma de radiacin electromagntica (EM). La luz visible es tan slouno de los muchos tipos de radiacin EM, y ocupa un pequeo rango de latotalidad del espectro electromagntico . Sin embargo, podemos percibir la luzdirectamente con nuestros ojos, y por la gran importancia que tiene para nosotros,elevamos la importancia de esta pequea ventana en el espectro de rayos EM.

Los vecinos de la luz visible en el espectro EM son la radiacin infrarroja de unlado, y luz ultravioleta del otro lado. La radiacin infrarroja tiene longitudes deondas ms largas que la luz roja, es por esto que oscila a una frecuencia menor ylleva consigo menor energa. La radiacin ultravioleta tiene longitudes de ondasms cortas que la luz azul o violeta, por lo que oscila ms rpidamente, y portamayor cantidad de energa por protn que la luz visible.

PRINCIPALES SISTEMAS DE ORDENAMIENTO O CATEGORIZACIN DECOLOREl modelo de Mnsell: se refiere a un espacio de color visual:

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Est representado por un mapa de color 3D, basado en los atributospsicolgicos de Matiz, Croma y Valor. Se refiere a la Coleccin de muestras pintadas, ordenadas en espacios

iguales de diferencias de color.

Desde el momento que tenemos el universo de los colores ordenado por medio dealgn sistema como cualquiera de los innumerables sistemas de ordenamientodel color que se han desarrollado principalmente en los siglos XIX y XX (vaseCaivano 1995), Ostwald, Itten, Spillmann, Hosel, Hanello y es posible desarrollarreglas que nos guen en la combinatoria de colores, podemos entonces hablar deuna gramtica del color.

LA GRAMTICA DEL COLOR DE MUNSELLMunsell basa sus leyes de combinacin del color en un concepto general muysimple y bastante fcil de aplicar y verificar: toda combinacin de colores, para quesea armoniosa, debe estar equilibrada, y el equilibrio significa que la suma de loscolores debe dar un color de valor medio, preferentemente el gris que est a mediocamino entre el blanco y el negro, es decir el gris N5, en notacin Munsell. Estecriterio tiene una base psicofsica: Hering (1878) explica que ante un estmulo gris,el consumo y la renovacin de la sustancia ptica conocida como prpura visual orodopsina se da en cantidades iguales, lo que hace que la masa total de eseagente se mantenga invariante y el ojo se encuentre en perfecto equilibriofisiolgico, cosa que no sucede ante otros estmulos de color.

La verificacin de esta condicin de armona se hace por medio de discosgiratorios, donde la mezcla ptica de los colores involucrados debe dar justamenteese gris N5. En la prctica esto significa que si, por ejemplo, utilizamos un colormuy claro, lo tendremos que equilibrar con el tinte complementario (para que sumezcla ptica resulte acromtica) y en un valor oscuro (para que el valor bajoequilibre al alto). De este concepto se derivan nueve principios que nos permitenseleccionar colores para hacerlos intervenir en una composicin armnica (Munsell1921) La seleccin se hace basndose en el atlas Munsell, por ejemplo:

Grises igualmente espaciados, centrados en N5: Si se quiere trabajar con coloresacromticos, la escala de grises por s misma es armoniosa, pero para obtener unequilibrio perfecto la seleccin debe hacerse de manera tal que los grises estnseparados por escalones iguales y que su centro de gravedad sea el gris medio.

No obstante la originalidad de estos principios, Munsell siempre insisti en que losmismos son solo una base. Seran algo similar a los rudimentos de armona que uncompositor de msica debe conocer antes de aventurarse en creaciones mselaboradas.

El concepto de equilibrio alrededor del gris N5, sobre el que estn basados losnueve principios expuestos, debe ser tomado como la forma ms elemental ysimple de armona de color, a partir de la cual pueden desarrollarse armonas mssutiles (Munsell 1905 [1946: 33n]). El artista o diseador no est obligado a seguir

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estas reglas rgidamente, pero es evidente que el conocimiento de las mismaspuede potenciar su creatividad, ayudndole a pensar ms all de ellas e inclusoabrindole la posibilidad de quebrarlas expresamente; pero para quebrar las reglases preciso haberlas dominado con anterioridad.

Existe un orden natural de los matices. En el sentido horario, y uniformementedistribuidos, nos encontramos con rojo (R), amarillo (Y), verde (G), azul (B) y

prpura (P). Estos tonos se pueden mezclar con los adyacentes para obtener unavariacin continua de un color al otro: amarillo-rojo (YR), verde-amarillo (GY), azul-verde (BG), prpura-azul (PB) y rojo-prpura (RP), siendo cada uno de ellos elcomplementario visual del tono principal opuesto. Estos tonos principales y mezcladividen el crculo en diez segmentos iguales, que a su vez pueden ser subdivididosen subsegmentos iguales.

Atributos del color. En 1905 Albert Mnsell desarroll el primer sistema de colormoderno basado en la distribucin, de forma precisa, de los colores en un espaciotridimensional, de acuerdo con tres atributos propios de cada color:

Tres Dimensiones del Color

Naturalmente asignamos tres atributos al color:

Tono o matiz: La caracterstica que nos permite diferenciar entre el rojo, elverde, el amarillo, etc. que comnmente llamamos color.

Variaciones en el tono, con la luminosidad y la saturacin constantes

Luminosidad, brillo o valor: Indica la claridad/oscuridad de cada color omatiz. Este valor se logra mezclando cada color con blanco o negro y la

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escala vara de 0 (negro puro) a 10 (blanco puro). A menudo damos elnombre de rojo claro a aquel matiz de rojo cercano al blanco, o de rojooscuro cuando el rojo se acerca al negro.

Variaciones en la luminosidad, con el tono y la saturacin constantes

Saturacin, intensidad o croma: Es el grado de pureza que tiene un colordeterminado respecto al gris. Se dice que un color tiene una saturacin-altacuando supone que apreciamos el color en toda su pureza, vvido, limpio deinterferencias, por ejemplo: Rojo; Azul-puro, Amarillo, Verde... En cambio,

decimos que un color tiene una menor saturacin o saturacin-baja cuandoindica que el color se ha "ensuciado" con gris en cierta medida, resultando unmatiz ms impuro y apagado. La variacin de un mismo valor desde el neutro(llamado color dbil) hasta su mxima expresin (color fuerte o intenso).

Variaciones en la saturacin, con la luminosidad y el tono constantes.

Palabras de apariencia: brillante, mate, opaco, translcido, rugoso, liso,

suave, metlico, perlescente, graneado.

OBSERVADOR ESTNDAR CIEEl sistema humano ojo/cerebro, percibe el color a travs de los conos ubicados enla retina. Estos son sensibles a la luz en tres bandas de diferentes longitudes deonda, LMS.

Se interpretarn los tonos rojos, verdes y azul y diferencias de estos.

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El espacio colorimtrico CIE

Dos observadores estndar CIE:Observador de 2, rea de la fvea, la luz slo es percibida en el centro de laretina, muestra pequea.

Observador de 10, la luz es percibida a lo largo de toda la retina, muestra grande.Nuestra percepcin del color combina los efectos de: luz objeto y observador.

En estudio del color, un observador humano terico cuya forma de percibir el colorse corresponde con los datos estandarizados obtenidos por la CIE. Un observadorestndar representa el promedio de respuestas humana a los estmulos luminososde distintas longitudes de onda en distintas combinaciones. Obviamente ningn serhumano concreto representa al observador estndar.

La CIE ha definido dos observadores estndares principales: Uno llamado de dosgrados (correspondiente a mediciones hechas en 1931) y otro de 10 gradoscorrespondiente a una nueva toma de datos hecha en 1964 (en ambos casos los

grados se refieren al ngulo del campo visual de los observadores individualesreales durante la toma de datos).

Se supone que si no se especifica de cul de los dos observadores se esthablando, se trata del observador de dos grados (1931).

Segn la teora tricromtica de la visin en color, un observador puede igualar unestmulo de color mediante una mezcla aditiva (es decir: aadiendo) de tresprimarios. Por tanto, cualquier estmulo cromtico se puede especificar mediante lacantidad de primarios que un observador necesitar para igualar o hacercorresponder ese estmulo.

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El observador estndar CIE es el resultado de experimentos en los que se pidi alos sujetos del mismo que establecieran una igualdad entre longitudes de ondamonocromticas con mezclas de los tres primarios aditivos.

De hecho, el observador estndar es una tabla en la que se indica cunto decada primario necesita un observador promedio para igualar cada longitud deonda.

En el grfico superior se ven las funciones de correspondencia o igualacin decolores (colour matching functions: CMF) para los primarios CIE XYZ. Esas sonliteralmente las cantidades de los tres primarios que un observador promedionecesitar para igualar una unidad de luz en cada longitud de onda.

De los tres objetos que se necesitan para describir el color de una muestra, elobservador fue el ms difcil describir en forma numrica.

La luz de una fuente prueba ilumina una pantalla blanca y puede ser vista por unobservador. Junto hay otro punto de luz formado por una combinacin de luz: roja,

verde y azul, que puede ser vista al mismo tiempo por el observador. Ajustando laintensidad de estos tres primarios, el observador puede hacer su combinacin decolor en la pantalla para igualar el color que se emite de la lmpara de prueba.

El color que se produce por la lmpara de prueba puede ser descrita por lascantidades de luz emitidas por las tres luces primarias para igualar la misma.

Estas tres cantidades (nmeros) se llaman valores triestmulos de estas treslmparas de prueba.

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Al principio, los valores del triestimulos del CIE X, de Y y de Z fueron utilizado

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