COLORIMETRÍA

7/21/2019 COLORIMETRÍA

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Ondas de Luz-

Colorimetría

U N J F S C

Resumen

Podemos entender como Colorimetría la ciencia queestudia los colores, caracterizándolos mediantenúmeros, para que una vez que se encuentran

cuantificados poder operar con ellos y deducircaracterísticas de los colores obtenidos mediantemezclas, así como para averiguar las cantidades quehay que mezclar de varios colores elegidos yconsiderados como primarios para obtener el colordeseado.





Contenido

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 1

OBJETIVOS ................................................................................................................................. 2

Objetivo general: ....................................................................................................................... 2

Objetivo específico: .................................................................................................................. 2

DESARROLLO ............................................................................................................................ 2

¿Qué es la luz? .......................................................................................................................... 2

Magnitudes fotométricas ........................................................................................................... 3

Absorción de radiación.............................................................................................................. 4

La luz y la radiación electromagnética .................................................................................. 4

La energía y el espectro electromagnético .................................................................................... 6

Longitud de onda, frecuencia, número de ondas ........................................................................... 7

Absorción de la luz; ley de BEER-LAMBERT ............................................................................ 8

Espectroscopia visible y ultravioleta ............................................................................................. 9

Introducción .............................................................................................................................. 9

Aparatos de medición de la absorción de la luz ........................................................................ 9

Características generales: ...................................................................................................... 9

TEMPERATURA DE COLOR .................................................................................................. 12

CORRESPONDENCIA ENTRE TEMPERATURA Y COLOR ........................................... 13

BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................................... 14



UNJFSCOndas de Luz-Colorimetría

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Ingeniería Química|

INTRODUCCIÓN

La colorimetría tricromática, tal como se la conoce actualmente, no tiene muchos años deexistencia, aunque los primeros intentos por medir y comprender los conceptos relativos al color

se remontan a Aristóteles (384-322 a. C.). Posteriormente aparecerían otros autores quetambién trataron el tema como Newton con su obra “Óptica” (1704), Dalton (1794), Young(1802), Grassmann (1853), Maxwell (1860), Rayleigh (1882), Konig (1897)... y así hasta llegara 1913 a la creación de la Comisión Internacional de Iluminación o CIE (por las siglas francesasde Comission Internationale de l'Eclairage), y más concretamente a la reunión en Cambrigde de1931 en que el comité técnico del CIE en “Visión y Color” definió unos patrones para laespecificación numérica del color ( trataremos el estándar más adelante).

Destacamos el descubrimiento de la descomposición de la luz de Isaac Newton en 1666:cuando un rayo de luz solar traspasaba un prisma de cristal, el rayo de luz de salida no era blanco, sino que estaba formado de un espectro continuo de colores que iban desde el violeta alrojo. Así pues el espectro del color podía dividirse en 6 regiones: violeta, azul, verde, amarillo,naranja y rojo, (aunque en realidad ningún color del espectro termina abruptamente, sino que secombina suavemente en el siguiente).

La colorimetría es la rama de la ciencia del color dedicada en primer caso con laespecificación numérica del color de un estímulo visual, físicamente definido, de forma tal que:

a) Cuando es visto por un observador con visión de color normal, bajo las mismascondiciones de observación estímulos con la misma especificación se ven parecidos(en otras palabras esto quiere decir que son igualados en color completamente)

b) Estímulos que se ven igual, tienen la misma especificación. c) Los números que comprenden dicha especificación son funciones continuas de

parámetros físicos que define a una distribución de potencia radiante espectral de eseestímulo.

Las leyes experimentales para la igualación de color, a las cuales nos vamos a referir comogeneralización tricromática, proporcionan el fundamento para que cualquier sistemacolorimétrico cumpla con esos requisitos.

La colorimetría también tiene que ver con la especificación de pequeñas diferencias de color,cuando esas diferencias en la distribución de potencia radiante espectral de los estímulos son

tales que una igualación de color no se puede llevar a caboEl sistema colorimétrico de la CI, comprende los procedimientos y estándares esenciales

para hacer de la colorimetría una herramienta útil para la ciencia y la tecnología.




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Ingeniería Química

OBJETIVOS

Objetivo general:

El estudio y uso de la colorimetría en la ingeniería química usado para la demostración y

reconocimiento de algunos elementos en ciertas sustancias.

Objetivo específico:

En esta práctica se darán a conocer las características generales y conceptos relacionadoscon la colorimetría. A continuación y tras la explicación del funcionamiento del colorímetro seharán diferentes pruebas con el fin de determinar la longitud de onda donde la muestra presentala máxima absorción, y tras realizar las correspondientes evaluaciones se llegará a lasconclusiones finales.

DESARROLLO¿Qué es la luz?

La luz (del latín lux, lucis) es una onda electromagnética capaz de ser percibida por el ojohumano y cuya frecuencia determina su color. La ciencia que estudia las principales formas de producir luz, así como su control y aplicaciones se denomina luminotecnia. Del lat. Lux, lucis.1. f. Agente físico que hace visibles los objetos. 2. f. Claridad que irradian los cuerpos encombustión, ignición o incandescencia.

Espectro de la luz blanca, viene a ser una serie de colores semejante a un arco iris (por este

orden: violeta, azul, verde, amarillo, anaranjado y rojo) que se produce al dividir una luzcompuesta como la luz blanca en sus colores constituyentes. El arco iris es un espectro natural producido por fenómenos meteorológicos. Puede lograrse un efecto similar haciendo pasar luzsolar a través de un prisma de vidrio. La primera explicación correcta de este fenómeno la dioen 1666 el matemático y físico británico Isaac Newton. Cuando un rayo de luz pasa de un mediotransparente como el aire a otro medio transparente, por ejemplo vidrio o agua, el rayo sedesvía; al volver a salir al aire vuelve a desviarse. Esta desviación se denomina refracción; lamagnitud de la refracción depende de la longitud de onda de la luz. La luz violeta, por ejemplo,se desvía más que la luz roja al pasar del aire al vidrio o del vidrio al aire. Así, una mezcla deluces roja y violeta se dispersa al pasar por un prisma en forma de cuña y se divide en doscolores. Los aparatos para observar visualmente un espectro se denominan espectroscopios; losque sirven para observar y registrar un espectro fotográficamente se llaman espectrógrafos; losempleados para medir la intensidad de las diferentes partes del espectro se denominanespectrofotómetros. La ciencia que utiliza los espectroscopios, espectrógrafos yespectrofotómetros para estudiar los espectros se conoce como espectroscopia. Para medidasespectroscópicas extremadamente precisas se emplean interferómetros. En el siglo XIX, loscientíficos descubrieron que más allá del extremo violeta del espectro podía detectarse unaradiación invisible para el ojo humano pero con una marcada acción fotoquímica; se ladenomino radiación ultravioleta. Igualmente, más allá del extremo rojo del espectro se detectóradiación infrarroja que aunque era invisible transmitía energía, como demostraba su capacidad para hacer subir un termómetro. Como consecuencia, se redefinió el termino espectro para que

abarcara esas radiaciones invisibles, y desde entonces se ha ampliado para incluir las ondas deradio más allá del infrarrojo y los rayos X y rayos gamma más a la del ultravioleta.




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Magnitudes fotométricas

Las fuentes de luz emiten energía en forma de ondas electromagnéticas. Esta radiación secuantifica con la ayuda de las magnitudes radiométricas. Si interesa cuantificar solamente lasradiaciones a la que es sensible el ojo humano estas magnitudes radiométricas se transforman en

magnitudes fotométricas.

La luz corresponde a la pequeña parte del espectro electromagnético comprendido entre laslongitudes de onda de 380nm (nm=nanómetro; 1nm=10-9m) y 760nm, aproximadamente, cuyaenergía es absorbida por los fotoreceptores del sistema visual humano, iniciando así el procesode la visión.

El efecto visual de la radiación, en el rango visible, depende fuertemente de la longitud deonda. Las magnitudes fotométricas se obtienen mediante factores de peso que corresponden a lasensibilidad espectral relativa del sistema visual humano, basada en la diferente percepción declaridad para cada longitud de onda en la región visible. La CIE (1979, 1978) adopta dos curvasde sensibilidad espectral relativa, V (λ), para el año 1951. En la siguiente figura se muestran doscurvas, que están relacionadas a los dos sistemas de fotoreceptores que tiene el sistema visualhumano, el de los conos, que opera fundamentalmente en condiciones fotópicas, y el de los bastones, que opera en condiciones escotópicas. El ojo muestra su máxima sensibilidad para555nm en condiciones fotópicas, mientras que para condiciones escotópicas este máximo se

desplaza hacia los 507nm.




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La medida fundamental de la radiación electromagnética emitida por una fuente es el flujoradiante (Փrad), es decir, la cantidad de energía emitida por unidad de tiempo, y se mide en watt(W). La magnitud fotométrica derivada, usada para medir el efecto de la luz, es el flujoluminoso (Փlum), que se esquematiza en la figura 3a, es decir la cantidad de energía radiante porunidad de tiempo multiplicada por la sensibilidad espectral relativa del sistema visual humanointegrada sobre el rango de longitudes de onda visible, y se mide en lúmenes (lm). Así, el flujoluminoso se expresa por la ecuación:

Փ = ∫ 76

38 Փλ

Donde Փλ es el flujo radiante en un pequeño intervalo λ , medido en watt, y Փ es el flujo luminoso expresado en lúmenes. El valor de depende del observador estándarapropiado al nivel de iluminación, lo mismo que el valor de la constante , que corresponde a683lm −1 para condiciones fotópicas y 1699lm −1 para condiciones escotópicas. Larelación entre el flujo luminoso y el flujo radiante, que define la eficiencia luminosa, dependedel tipo de fuente, por ejemplo, el flujo luminoso de una lámpara incandescente de 100W es

1380lm y el de una lámpara fluorescente compacta de 20W con balasto electrónico es de1200lm.

Absorción de radiación

La luz y la radiación electromagnética

La luz es la radiación que afecta a la retina del ojo humano, la radiación visible. Consisteen un campo eléctrico alternante que cambia de sentido unas 1016 veces por segundo y que se propaga por el espacio en forma de un tren de ondas. Asociado al campo eléctrico variable y perpendicular a él, existe un campo magnético también alternante, de la misma longitud de

onda. Estas ondas se denominan ondas electromagnéticas y la radiación correspondiente es laradiación electromagnética.




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La radiación que es de longitud de onda demasiado corta para afectar al sentido de la vistase denomina ultravioleta; la de longitud de onda demasiado larga para ello se denominaradiación infrarroja. El espectro visible es solo una pequeña parte del total del espectro de lasondas electromagnéticas, que es muy extenso y abarca longitudes de onda de órdenes demagnitud muy diversos. Para expresar los valores de estas longitudes de onda es convenientedisponer de varias unidades de medida de distinta magnitud. Las más empleadas en

espectroscopia son las siguientes:

1angstrom< >1A< >10-8cm

1nanometro < > 1nm< >10-9m

1micrometro< > 1µm< >10-6m

En la siguiente tabla se indican las regiones del espectro electromagnético que encuentranaplicación en química analítica. Los límites entre diversas regiones espectrales sonconvencionales, habiéndose adoptado los indicados en la tabla en parte para señalar el origen de

las radiaciones, y en parte por razones experimentales (instrumentales). Los rayos gamma sonemitidos en la desintegración de los núcleos atómicos; los rayos X son emitidos o absorbidos por los movimientos de los electrones próximos a los núcleos de átomos relativamente pesados.La radiación ultravioleta y la visible proceden del desplazamiento electrónico de las capasexternas de los átomos y moléculas.

Hay que hacer la distinción indicada entre “ultravioleta de vacío” y “ultravioleta” debido aque el aire absorbe por debajo de los 180nm, y también lo hace el cuarzo empleado en laconstrucción de cubetas y ventanas, lo cual complica enormemente la medición y emisión de lasradiaciones de longitud de onda inferior al límite mencionado. Por ello, esta parte del espectroestá empezando a ser utilizado en el análisis químico.

El espectro electromagnético

Rayos gamma 0.01-0.1A

Rayos X 1-10A

Ultravioleta de vacío 10-1800A

Ultravioleta 180-400nm

Visible 400-700nm

Infrarrojo próximo 0.7-2.5 µmInfrarrojo 2.5-15 µm




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Infrarrojo lejano 15-200 µm

Microondas 0.1-1cm

La parte del espectro denominada “infrarrojo” está asociada a las variaciones de lavibración de las moléculas, y si se tiene que distinguir entre “infrarrojo próximo”, “infrarrojo” e“infrarrojo lejano” es a causa de diferencias en la instrumentación necesaria. La región de lasmicroondas corresponde a variaciones de la rotación molecular.

La energía y el espectro electromagnético

Según la teoría cuántica, la energía radiante se produce o se observa siempre en múltiplosde una unidad denominada cuanto. La magnitud del cuanto de energía está relacionada con lalongitud de onda o con la frecuencia de la radiación por las igualdades:

= ℎ = ℎλ Dónde:

h: constante de Planck=6,624 x10-27 erg. Segundo

v: frecuencia, o número de vibraciones por segundo

λ: longitud de onda, en centímetros

c: velocidad de la luz en centímetros por segundo

Las cantidades c y λ dependen del medio por el que se transmite la radiación. En el vacío,c= 2,998 x 1010 centímetros por segundo.

Para que se produzca radiación, un átomo o una molécula debe perder energía yrecíprocamente, cuando se absorbe radiación. Un átomo o una molécula ganan energía. Cuantomayor es la ganancia o la perdida de energía, tanto menor es la longitud de onda de la radiacióncorrespondiente. Ya se ha indicado que las radiaciones de las diferentes regiones espectralescorresponden a procesos diferentes. Los cuantos de mayor energía provienen de cambios quetienen lugar en el interior de los núcleos atómicos, y producen las radiaciones de longitud deonda más corta, los rayos gamma. A continuación vienen las radiaciones que son originadas porlos desplazamientos de los electrones entre los diferentes niveles de energía de los átomos o lasmoléculas, cuya absorción origina estos desplazamientos. Estas radiaciones cubren un intervalomuy amplio de energías, con longitudes de onda desde 1 angstrom hasta 1 micra, o sea 10 4 angstroms. Para hacerse una idea de las longitudes de onda que cabe esperar de dichos saltoselectrónicos, considérese el átomo más sencillo, el de hidrogeno, que contiene un protón y unelectrón. Sus niveles de energía se pueden calcular exactamente a partir de la teoría cuántica yde la ecuación de Schrödinger. Vienen dados por:

= 2 5ℎ

Dónde:En= energía del nivel de numero cuántico n




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m,e= masa y carga del electrón.

Al saltar un electrón del primer nivel al segundo, esto es, de n=1 a n=2. Absorbe radiaciónde longitud de onda igual a 1215 angstroms. La misma transición en un átomo de helio cargado positivamente con una carga, es decir, en un átomo que un solo electrón y con núcleo que posee

una carga positiva doble que la del núcleo de hidrogeno, absorbe a una cuarta parte de dichalongitud de onda, o sea, a 303.8 angstroms. Estas longitudes de onda corresponden al“ultravioleta de vacío”, o lo que se puede llamar la región “oculta” del espectro, “oculta” porquees tan difícil de estudiar experimentalmente. Los rayos X, de longitudes de onda más cortas, sonmás fáciles de estudiar. Proviene de transiciones electrónicas en átomos más pesados,observándose a partir del sodio y corresponden a electrones próximos al núcleo, esto es,situados en el orbital “1s”, o en la capa “K”. Las longitudes de ondas mayores, de2000angstroms (200 nanómetros) o más, corresponden a saltos electrónicos entre los orbitalesexternos, o niveles de mayor energía, de los átomos y las moléculas. Estas radiaciones sontambién más fáciles de medir que las de la región “oculta”. Es conveniente considerar como un

todo continuo las regiones ultravioleta y visible, desde 180-200 nanómetros hasta unos 800nanómetros. Esta región del espectro y la parte del infrarrojo comprendida entre 2.5 y 15 micras,son las dos regiones espectrales más utilizadas en análisis químico. Los espectros en elultravioleta y el visible son espectros electrónicos; se emplean para la detección y ladeterminación de elementos y de ciertos tipos de compuestos químicos, notablemente decompuestos metálicos de coordinación y compuestos orgánicos no saturados, con dobles enlacesconjugados. Los espectros infrarrojos son espectros vibracionales; se emplean para laidentificación y, en menor grado, también para la determinación cuantitativa de toda clase decompuestos orgánicos y de algunos inorgánicos.

En análisis químicos se hace uso tanto de la emisión como de la absorción de radiación,

pero los métodos de absorción suelen encontrar mayor aplicación. Para estudiar la absorción setoma un foco de radiación continua como la luz blanca. El foco puede consistir en un sólidocaliente, como el filamento de wolframio de una lámpara eléctrica, o en un gas a presiónmoderada excitado eléctricamente, como la “lámpara de hidrogeno” usada como fuente deradiación ultravioleta. La radiación procedente del foco continuo se hace pasar a través de lamuestra y se observa que longitudes de onda son absorbidas por ésta, y con qué intensidad. Deesta forma se obtiene un “espectro de absorción” como el representado en la siguiente figura. Enel eje de ordenadas de la figura se sitúa una magnitud denominada absorbancia, que se definiráen una sección superior.

Longitud de onda, frecuencia, número de ondas

Es costumbre describir la radiación dando su longitud de onda, pero su frecuencia es unamagnitud más significativa, por los dos motivos siguientes. En primer lugar, la frecuencia esdirectamente proporcional a la energía del cuanto:

E=hv




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Espectro de absorción del ion permanganato

En segundo lugar, la frecuencia depende solo del foco de la radiación y no del medio por elque se transmite. En cambio, la longitud de onda sí depende del medio. Considérese la línearojo-anaranjada del espectro del kripton-86, que sirve actualmente como patrón internacional delongitud. Su frecuencia es de 4.948866x1014 ciclos por segundo. Su longitud de onda en el vacíoes de 6057.802 angstroms; por lo tanto, 1650763.73 de estas ondas hace 1 metro. Así, el metrose define, por acuerdo internacional, como 1650763.73 veces la longitud de onda de la rayarojo-anaranjada del kriptón en el vacío. Cuando esta radiación penetra en una sustancia, sinembargo, su longitud de onda varia. La luz es frenada, y su longitud de onda disminuye en la

proporción λ=c/v, donde λ es la longitud de onda, v la frecuencia y c la velocidad de la luz. Larelación entre la velocidad de la luz en el vacío y su velocidad en una sustancia o medio materialdado, se denomina índice de refracción de dicha sustancia, y depende no solo de la sustancia,sino de la longitud de onda. La frecuencia, sin embargo, no varía cuando la luz pasa de unmedio material a otro.

Cuando se da la longitud de onda de una cierta radiación sin mayor especificación, sesobrentiende, por lo tanto, que dicha longitud esta medida en vacío.

A pesar de que la frecuencia es una magnitud más fundamental que la longitud de onda,resulta engorrosa porque usualmente viene dada por un número muy grande. Es práctica

corriente, en vista de ello, expresar la frecuencia como numero de onda, ̅, o sea, el número deondas por centímetro en el vacío. La raya del kriptón mencionada antes tiene un número deonda igual a 16507 cm-1, o, en lenguaje común, una “frecuencia” de 16507 cm -1. Su verdaderafrecuencia en ciclos por segundo de este número multiplicado por la velocidad de la luz en elvacío expresada en centímetros por segundo.

Absorción de la luz; ley de BEER-LAMBERT

La relación entre la absorción de luz por una solución diluida o por un gas y laconcentración de la fase absorbente viene dada por la ley de Beer. La relación entre la absorción

de la luz y el camino recorrido por ésta (o sea, el espesor de la cubeta) viene dada por la ley deLambert. Es conveniente considerar ambas leyes conjuntamente.




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Para deducir la ecuación que se busca se postula, en primer lugar, que cada cuanto de luzque penetra en la solución tiene igual oportunidad de ser absorbido. Esto implica que la luz esmonocromática. En segundo lugar, se postula que cada molécula de la sustancia que absorbetiene igual oportunidad de interceptar y observar un cuanto de luz, cualquier que sea susituación dentro de la cubeta. Esto implica que la solución es suficientemente diluida para que

ninguna molécula quede oculta en la sombra de otra.

Espectroscopia visible y ultravioleta

Introducción

La región ultravioleta-visible del espectro electromagnético, que se extiende de unos 200 aunos 800 nanómetros, es la región espectral más utilizada en análisis químico. Los instrumentosque se utilizan en el visible y el ultravioleta son comunes, relativamente sencillos y bienadaptados al análisis cuantitativo. Como se ha indicado anteriormente, la absorción de luz en

este campo de longitudes de onda da lugar al salto de electrones desde un nivel de energía a otroentre los niveles de mayor energía, o más externos, de los átomos y delas moléculas.Posteriormente, en este mismo capítulo, se examinara la relación existente entre la absorción deluz y la estructura molecular, pero conviene notar ya aquí que hay dos clases generales decompuestos químicos que absorben en la región ultravioleta-visible y que se pueden determinarcuantitativamente midiendo esta absorción. Se trata de los compuestos orgánicos que poseendobles enlaces conjugados o anillos aromáticos, los iones de los metales de transición,especialmente lo iones complejos formados con reactivos orgánicos.

La discusión contenida en las páginas que siguen tendrá un carácter más realista si se

procede inicialmente a una descripción de los aparatos empelados. Para todo el intervalo de 200a 800 nanómetros se emplea, esencialmente, la misma instrumentación, aunque aparece unacomplicación importante al pasar a longitudes de onda inferiores a unos 340 nanómetros. Pordebajo de esta longitud de onda el vidrio deja de ser transparente, y es necesario emplearcubetas, ventanas, prismas y lentes de cuarzo. Ello encarece inmediatamente los aparatos.Resulta necesario además, emplear un foco luminoso diferente para trabajar a longitudes deonda inferiores a 340-350 nanómetros.

Aparatos de medición de la absorción de la luz

Características generales:

Todos los aparatos destinados a la medición de la absorción de radiación poseen ciertascaracterísticas comunes, que quedan ilustradas en la fig. 6-1.

En primer lugar, contiene una fuente de radiación continua. Para la luz visible, esta fuente ofoco es una lámpara de filamento de wolframio, análoga a las bombillas comunes usadas para lailuminación doméstica, siendo las del tipo usado para los faros de automóvil las más adecuadas para los espectrofotómetros. En la fig. 6-2 se representa la curva que expresa la variación de laenergía emitida por esta lámpara en función de la longitud de onda. El máximo de emisión sehalla en realidad en el infrarrojo cercano, contiguo al extremo de la zona visible. La longitud deonda de máxima emisión se calcula, si se conoce la temperatura del filamento, mediante la ley

del desplazamiento de Wien:




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= = 0.29 °

A 3000 °K, la emisión máxima se sitúa a los 960 nanómetros. La emisión es buena a lo largo detodo el campo visible y del infrarrojo cercano, pero su intensidad disminuye rápidamente pordebajo de los 400 nanómetros, siendo muy débil a los 300 nanómetros. Para trabajar por debajo

de los 350-ñ4000 nanómetros se utilizan las lámparas de descargar de gas hidrogeno. La luzemitida por un gas incandescente consiste normalmente en una seria de líneas espectrales, perosi el gas está sometido a una presión las líneas se ensanchan y eventualmente se solapanformando un continuo. Las lámparas rellenas de deuterio dan una emisión mucho más brillanteque las de hidrogeno, pero son más caras. Estas lámparas tienen una ventana de cuarzo o desílice fundida para permitir el paso de la radiación ultravioleta y son útiles de los 375nanómetros hasta los 180-200 nanómetros, zona en que el cuarzo empieza a absorber. Laslámparas de hidrogeno y de deuterio requieren un alimentador de energía especial, el cual aportauna corriente regulada.




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La luz procedente de la lámpara se hace pasar por un selector de longitudes de onda, omonocromador, que selecciona una cierta porción de la radiación continua o, dicho en términosmás simples, luz de un cierto color que será la que atravesara la muestra. En los instrumentos

más sencillos, este selector es simplemente una lámina de vidrio coloreado o filtro, el cualtransmite una banda de longitudes de onda que suele ser bastante ancha. En la Fi. 6-3 se indicanalgunas curvas típicas de transmisión a través de filtros de vidrio.

Mas normalmente, sin embargo, la luz es dispersada en su espectro mediante un prisma o unared de difracción. El esquema general viene indicado en la Fig. 6-4. La luz procedente de lalámpara se enfoca sobre una rendija estrecha, que actúa como una fuente lineal; la luz procedente de esta se enfoca de nuevo para obtener un haz paralelo que se hace incidir sobre el prisma. Al atravesar del primas, el haz de luz blanca es dispersado en un abanico de longitudesde onda siendo las más largas (el rojo) las que se desvían menos y las más cortas (el violeta) lasque se desvían más. La luz dispersada incide sobre una superficie negra en la que hay una

rendija, de modo que solamente aquella parte del espectro que cae sobre la rendija puede pasar yalcanzar se puede ajustar para mayoría de instrumentos, la anchura de esta rendija se pude




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ajustar para permitir el paso de una banda ancha de longitudes si se desea aislar solo una partemuy pequeña del espectro. Se pueden cambiar a voluntad las longitudes de onda que incidensobre dicha rendija haciendo girar el prisma, este prisma está montado sobre una platinarotatoria gobernada mediante un mando situado en la parte exterior del instrumento.

Los aparatos que utilizan filtros para la selección de longitudes de onda se denominanfotómetros de filtro, los que utilizan prismas o redes de difracción reciben el nombre deespectrofotómetros. Estos últimos poseen un campo de aplicaciones más extenso y permitenmayor precisión, los fotómetros de filtro son más baratos.

Las cubetas empeladas para contener las soluciones problema que se someten al análisisfotométrico pueden ser simples tubos de ensayo. Se pueden obtener muy buenos resultados contubos de vidrio ordinario, si se tiene la precaución de elegir un lote concordante de modo quelos diferentes tubos den la misma transmisión. Se pueden adquirir en el comercio tubosespeciales para análisis fotométrico, que resultan convenientes porque son uniformes ycontrastados entres sí, pero no son indispensables, puesto que, con un poco más de trabajo, se pueden usar los tubos de ensayo ordinarios. Hay que recordar que se necesitan por lo menos dostubos, uno para contener el disolvente puro (que habitualmente es agua) y otro para contener lasolución problema.

Para el trabajo de precisión se utilizan cubetas especiales de caras ópticamente planas.Corrientemente estas cubetas son de 1cm de anchura interior, pero existen también cubetas dediferente achura, o paso de luz. Para las mediciones a longitudes de onda superiores a 340-350nanómetros se utilizan cubetas de vidrio, pero para mediciones por debajo de dicho límite sedeben usar cubetas de sílice o de cuarzo fundido.

Después de atravesar la cubeta, la luz incide sobre el detector, el cual convierte la energíaluminosa en una corriente eléctrica. Estos detectores son de dos tipos, la célula fotovoltaica ofoto célula de estado sólido y el fototubo de vacío. Las primeras son más baratas y más robustas,las segundas son más sensibles, siendo preferidas para los trabajos de precisión. Los detectoresusado en los fotómetros de filtro habitualmente son fotocélulas de capa, de estado sólido, en lasque hay una capa de un semiconductor, como selenio, recubierta de una capa finísima de plata,tan fina que resulta transparente. Cuando la luz alcanza la interface entre la plata y el selenio dalugar a que este último ceda electrones, y pasa una débil corriente eléctrica, dirigiéndose el flujode electrones de selenio hacia la plata. Esta corriente se hace pasar por un micro amperímetrosensible, sin necesidad de amplificación, resultando proporcional a la intensidad luminosa si laresistencia del micro amperímetro y de las conexiones no es elevada. No se precisan baterías,

pues la propia luz suministra la energía necesaria para desviar el micro amperímetro

TEMPERATURA DE COLOR

Es la temperatura a la que hay que calentar un cuerpo patrón negro (radiador ideal) para queadquiera ese color. Por esa razón se mide en grados Kelvin. El espectro de radiación (el colorque adquiere) depende de la temperatura. Pero conviene que tengamos en cuenta que aunque lacalidad cromática de una fuente luminosa viene expresada en ° K no tiene que asociarse alconcepto de temperatura térmica del calor que inevitablemente genera cualquier fuente de luz.El tubo fluorescente tiene una temperatura aproximada de 5.500 ° K y sin embargo generamucho menos calor que una bombita incandescente cuya temperatura color es de 2.000° K.




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CORRESPONDENCIA ENTRE TEMPERATURA Y COLOR

La temperatura del color permite determinar de manera efectiva o virtual la temperatura deuna fuente de luz con arreglo al color que reenvía.

Del mismo modo que un metal calentado se pone de color rojo, números de temperatura decolor relativamente bajos indican luces rojizas, mientras que números más altos expresaniluminaciones con un tono blanco azulado. Así, una bombilla incandescente tradicional puedetener una temperatura de color de unos 3.000, mientras que las luces azuladas apropiadas paraalgunos acuarios pueden fácilmente tener unos 10.000 K.

Los números de la temperatura de color indican la temperatura en Kelvin que debe alcanzarlo que se conoce como un cuerpo negro para emitir una radiación luminosa que coincida con esa

cifra. Eso quiere decir, por ejemplo, que ese cuerpo calentado a una temperatura de 6500kemitirá una luz de una tonalidad blanco azulada similar a la iluminación del sol a mediodía en elhemisferio norte. Por eso, decimos que ese tono de blanco azulado tiene una temperatura decolor de 6.500 K.

Por extensión, en fotografía analógica, la temperatura de color indica la tonalidad máscálida o más fría de la luz blanca ideal que se debe usar para tomar una fotografía con una película.




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Es interesante diferenciar el color por emisión, por reflexión o por transparencia. El colorde la luz emitida por un cuerpo en la oscuridad depende de la longitud de onda de la radiaciónque, a su vez, es función de la temperatura. Un objeto que está a una temperatura inferior a 500ºC, nos da una radiación infrarroja, a partir de dicha temperatura, la radiación impregna nuestraretina. Por ejemplo, la superficie exterior del Sol está a unos 6000 K, temperatura a la cuál un

cuerpo emite radiación que denominamos amarilla.

BIBLIOGRAFIA http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qa3/Clases_Teoricas/ABSORCION_DE_RADIACI

ON.pdf

http://www.unirioja.es/cu/fede/color_de_vino/capitulo05.pdf

http://speckle.inaoep.mx/~jjbaezr/INAOECursos/colorimetria/pdefes/notasdecolorimetria.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Colorimetr%C3%ADa

http://www.glosariografico.com/temperatura_color

https://tallerdecelumetrajes.wordpress.com/2008/07/16/teoria-de-la-luz-colorimetria/

http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qa3/Clases_Teoricas/ABSORCION_DE_RADIACION.pdf




















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