Medición del Color

El color del agua es importante no sólo para beber, sino también para los ambientes acuáticos, el hogar y el uso industrial. El color del agua puede ser causado por los materiales disueltos y suspendidos dentro de ella. En la medición del color tanto del agua como las aguas residuales, existe una distinción entre el color aparente y el color real. El color aparente es el color recibido de la muestra, dicho color incluye tanto los materiales suspendidos como los disueltos dentro del agua. El color verdadero es el color de la muestra luego de que ha sido filtrada y los materiales suspendidos han sido removidos, tales como algas y demás partículas que pueden causar turbidez. El color verdadero es el resultado de las especies que están únicamente disueltas en el agua – material orgánico, minerales o químicos.

Técnicas para medir el color del agua

Existen dos enfoques principales para medir el color del agua:

  • Métodos visuales – una muestra de agua puede ser comparada visualmente con una serie de colores estándares.
  • Métodos espectofométricos – el color es determinado al medir la cantidad de luz que es absorbida o transmitida a través de la muestra con una simple longitud de onda única o con un número de ciertas longitudes de onda. Los resultados se comparan luego con colores estándares conocidos o utilizados en diversos algoritmos, definidos por método de ensayo.

Muchos grupos publican métodos de medición de color. Ejemplos de métodos espectrofotométricos pueden ser: Color Platino-Cobalto, Valores de Triestimulos y Métodos ADMI. Referencias específicas de métodos para color en agua incluyen: Métodos Estandarizados APHA 2120; EPA 110.1; DIN ISO 7887 y SAC 436nm; China MEP gb 11902; Boletín Técnico NCASI 253 ó 803; entre otros.

Normas de color y unidades de color

  • Normas y unidades del color Platino-Cobalto: el color por lo general hallado en mediciones de agua y aguas residuales es elcolor1 color Platino Cobalto (Pt-Cob), también conocido como color APHA o Hazen. Estos nombres son comúnmente utilizados en diferentes aplicaciones, pero están basados en procedimientos idénticos. Mediciones estándares con Pt-Co/APHA/Hazen están basadas en la escala Hazen de color que fue introducida en 1892 por el químico Allen Hazen. Este color varia de un aspecto amarillo claro hasta marrón. Su rango va de 0-500 en Unidades de Color Platino (PCU)* siglas en ingles. Las normas intermedias son preparadas a partir de una solución madre de 500 ppm de cobalto de platino que está disponible comercialmente o se pueden preparar por usuario. Una unidad de color es el color producido por 1 mg / L de platino en forma de ion cloroplatino. Los valores de color medidos por comparación con los estándares de platino-cobalto se pueden expresar como PCU, Pt-Co, APHA, o unidades Hazen en función de los procedimientos específicos. En los Estados Unidos, la Regulación Nacional de Agua Secundaria para Beber indica que el máximo de unidades de color es un 15. La OMS recomienda que el consumo de agua de color no exceda de 15 unidades de color verdadero.
  • Otros estándares y unidades de color: Para muestras en las que el color es diferente de las normativas del Pt-Co se utilizan diferentes escalas y normativas de color, por ejemplo: ADMI Color (American Dye Manufacturer’s Institute), Gardner Color, Saybolt, Rosin, EBC (European Brewery Convention), CIE System, entre otras. 

Métodos de color platino cobalto

En Estados Unidos se utilizan dos métodos para medir el color del agua y aguas residuales utilizando la longitud de onda con colores y características similares a los estándares del Pt-Co.

  • Agua / Aguas Residuales a 455nm: Este método utiliza un espectrofotómetro para medir la absorbancia de luz cuando pasa a través de una muestra en la longitud de onda de 455nm. Agua / Aguas Residuales a 455nm: Este método utiliza un espectrofotómetro para medir la absorbancia de luz cuando pasa a través de una muestra en la longitud de onda de 455nm. Este procedimiento se recomienda para agua de materiales de origen natural, es decir, residuos vegetales tales como hojas, cortezas, raíces, humus y materiales de turba. Si las muestras son turbias, deben ser filtrados antes del análisis artesa 0,45 micras filtro para determinar el color verdadero. Para determinar el color aparente, se miden muestras no filtradas. Las muestras con un color de alta densidad (> 500PCU) deben diluirse hasta que el color está dentro del rango de la curva estándar. PH de la muestra no se debe ajustar el tiempo que está entre 4 y 10.
  • Pasta de aguas residuales a 465nm: Este método utiliza un espectrofotómetro para medir la absorbancia de la luz cuando pasa a través de una muestra a la longitud de onda de 465nm. Este método es una adaptación del Boletín Técnico NCASI 803 para la pasta y el papel de efluentes (que sustituye al Técnica Boletín NCASI 253). El color verdadero se determina en una muestra con el pH ajustado a 7,6 +/- 0,05 y pH luego se pasa a través de un filtro de 0,8 micras. El color aparente se determina en la muestra original. muestras con alta color debe ser diluida a caer dentro del rango de la curva estándar.

También existen métodos de múltiples longitudes de onda, que se recomiendan para la medición del color en aguas y aguas residuales que tienen características de color diferentes de, pero sin excluir, las normas de platino-cobalto. tal método es 2120D SM-2001, que se utiliza para calcular valores triestímulo y en última instancia valores para la longitud de onda dominante, el matiz, luminancia, y la pureza de una muestra.

De acuerdo con este método, el espectrofotómetro examina una serie de puntos (por ejemplo, 10 o 30 puntos) en el rango de 400 a 700nm a determinar la transmisión a cada longitud de onda y utiliza los valores obtenidos para calcular el color por el publicada método de cálculo. Una modificación del método triestímulo que se utiliza en el agua y los residuos industria del agua se basa en la medición de porcentaje de transmisión en tres longitudes de onda (590, 540, y 438nm).

Rango, límite de detección, y tamaño de la muestra de la célula

Límites de exactitud, precisión, y de detección que se pueden obtener por un procedimiento de medición de color específico dependen de la calidad de la óptica del instrumento y la celda de muestra (cubeta) longitud del camino.

  • Los espectrofotómetros permiten resultados más exactos y precisos que los colorímetros, pero son más caros. Límites de detección más bajos y una mayor precisión en niveles bajos se pueden lograr en un espectrofotómetro si se elige una celda de muestra que tenga una mayor longitud de trayectoria. Vea abajo.
  • Los colorímetros son útiles para las pruebas fuera del laboratorio e indican la intensidad del color relativo. Los valores de color determinados en un colorímetro pueden diferir de los valores de color determinados en un espectrofotómetro, sobre todo cuando la longitud de onda colorímetro no coincide con la longitud de onda utilizada en el espectrofotómetro.
  • Las celdas de muestra para pruebas de color están hechas de cristal. El vidrio es adecuado para las pruebas en el rango de longitud de onda visible. Un vidrio de 24mm redondo o 25mm de celda da resultados satisfactorios. Para una mejor exactitud y precisión en los niveles de color que son inferiores a 15 unidades de color, se recomienda una célula mm rectangular de vidrio de 50. El 10 mm de tamaño de las celdas de la muestra no se recomienda para las pruebas de color.

Efecto de turbidez en la medición del color 

Cuando se mide el color ‘real’ la turbidez debe ser eliminada ya que, puede causar la dispersión de luz y aumentar el valor de color. La turbidez también puede afectar la precisión de la medición. El gráfico 1 muestra que el filtrado reduce la lectura de color – mientras más turbia la muestra, más significativo es el efecto. El gráfico 2 muestra entonces que, la muestra filtrada en general presenta una mejor precisión, especialmente en muestras turbias.

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Los Espectrofotómetros Thermo Scientific Orion AquaMate para la medición del color

Los espectrofotómetros Thermo Scientific Orion AquaMate AQ8000 UV-Vis y AQ7000 Vis tienen las longitudes de onda necesarias para analizar de cualquier medición del color – ya sea por métodos preprogramados, por una curva estándar o generada por el usuario, o por múltiples longitudes de onda, si se desea. La siguiente tabla describe algunos de los métodos de color que pueden ser analizadas en el Orion AQ7000 y AQ8000.

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Notas de Aplicación

Las notas de aplicación para las pruebas de color están disponibles, los centros de llamadas de servicio técnico de ThermoFisher (1-800-225-1480 en los EE.UU.), la biblioteca en línea para Análisis de Agua Instrumentos en www.thermoscientific.com/waterlibrary y otras páginas web de Thermo Fisher Scientific.

 

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