كيف يعمل مقياس الألوان

مقياس اللون هو أداة مختبر تحدد تركيز مادة ما في عينة بواسطة ظلال لونها. غالبًا ما يتم الخلط بينه وبين استخدام مقياس الطيف. ستناقش هذه المقالة ما هو مقياس الألوان ، وكيفية عمله ، وكيف يختلف عن مقياس الضوئي.

ما هو مقياس الألوان؟

تعريف مقياس الألوان: مقياس الألوان هو جهاز يقيس بدقة كثافة اللون والتباين في العينات.

وظيفة مقياس الألوان: تتمثل وظيفة مقياس الألوان في قياس تركيز أو كثافة اللون في المحلول عن طريق اكتشاف مقدار الضوء الذي تمتصه العينة.

وبشكل أكثر تحديدًا:

يمرر مقياس الألوان ضوءًا بطول موجي محدد عبر عينة ويقيس كمية الضوء الممتصة أو المنقولة.

تم اختراع مقياس الألوان في عام 1870 على يد لويس جي دوبوسك. يستخدم قياس الألوان المحدد قانون بير لامبرت لتحديد تركيز المواد المذابة في محلول يعتمد على قياس ظل لون السائل. مقياس الألوان هو جهاز يستخدم لقياس موجات الضوء لتحديد مستوى تركيز مادة معينة.

المكونات الرئيسية لقياس اللون

أجزاء من مقياس الألوان

1. مصدر الضوء: غالبًا ما يكون مصباحًا متوهجًا عاديًا منخفض الجهد

2. كوفيت: أنبوب اختبار يحتوي على حل العمل.

3. المراقب القياسي: مراقب قياسي من الدرجة الثانية مع مجال رؤية صغير ومحدد.

4. Photocell: نظام للكشف عن الضوء يمر عبر العينة.

5. مرشح امتصاص التحفيز الثلاثي: يقوم مرشح عزل الأطوال الموجية المحددة المطبقة على العينة.

أنواع مقاييس الألوان:

أجهزة قياس كثافة اللون: قياس كثافة الألوان الأولية.

أجهزة القياس الضوئي للألوان تقيس ناقل الحركة وانعكاس الألوان.

يمكن أن تكون أجهزة قياس الألوان مضغوطة ومحمولة للاستخدام أثناء التنقل أو أكبر للاستخدام على أسطح المختبر. الأنواع المختلفة من أجهزة قياس الألوان مناسبة لمتطلبات التطبيق المختلفة ، ويمكن أن يؤدي اختيار المقياس الصحيح إلى تحسين دقة وكفاءة قياساتك.

مبدأ تشغيل Colorimeter:

يعتمد أداء مقياس الألوان على قانون بيرة أمبرت ، والذي يفترض أن امتصاص عينة سائلة يتناسب مع تركيزه. يضيء مقياس الألوان الضوء على العينة السائلة لتحليل اللون وفقًا للمعايير المتاحة. يقيس النقل الضوئي مقدار الامتصاص عند الطول الموجي ثم يقوم الجهاز بإرجاع النتيجة على الشاشة الرقمية.

في مقياس الألوان ، يتم تمرير شعاع من الضوء لطول موجة معين من خلال الحل بواسطة سلسلة من العدسات التي توجه الضوء الملون إلى جهاز القياس. هذا يحلل اللون مقارنة مع المعيار الحالي. ثم يقوم المعالج الدقيق بحساب الامتصاص أو النسبة المئوية. إذا كان المحلول أكثر تركيزًا ، فسيتم امتصاص المزيد من الضوء.

ماذا تقيس مقاييس الألوان

تقيس ملون الألوان شدة وتركيز الألوان عن طريق اكتشاف امتصاص الضوء أو الإرسال في عينة ، عادةً عبر الطيف الأحمر والأخضر والأزرق (RGB) أو الطيف المرئي.

الفرق بين مقياس الألوان ومقياس الطيف

مثل مقياس الألوان ، يقيس مقياس الطيف خصائص امتصاص الألوان للمواد. على الرغم من ارتباطها ارتباطًا وثيقًا ، إلا أن لكل منها مزايا وعيوب تجعلها مناسبة لقياسات مختلفة.

الفرق الرئيسي هو أن أجهزة قياس الطيف تستخدم الضوء بالأشعة تحت الحمراء والمرئية لقياس النقل والانعكاس لجميع الألوان الفاتحة. على النقيض من ذلك ، تقيس مقاييس الألوان امتصاص ألوان محددة.

1. الاستخدامات: مقاييس الألوان مناسبة للقياس الكمي السريع لتركيز المواد المعروفة ؛ تستخدم أجهزة قياس الطيف لدراسة الخواص الطيفية للمواد ، وتحليل المواد غير المعروفة ، وإجراء تحليلات نوعية وكمية.

2. الدقة: دقة قياس مقياس الألوان منخفضة، وخطأ القياس كبير. لذلك فهي مناسبة للقياسات ذات متطلبات الدقة الأقل. يمكن لأجهزة قياس الطيف الضوئي حساب العدد الدقيق للفوتونات عند طول موجي محدد وتحديد الإحداثيات ثلاثية الأبعاد للون الجسم.

3. نطاق القياس: مقاييس الطيف لها نطاق قياس أوسع ، مما يتيح قياسات ألوان أكثر تعقيدًا والتقاط المزيد من تفاصيل اللون

4. اتجاه القياس: تركز أجهزة قياس الألوان على تحليل الألوان للعينات السائلة. في حين تستخدم أجهزة قياس الضوء على نطاق واسع لقياس شدة الضوء وخصائصه.

5. صعوبة التشغيل: مقاييس الألوان بسيطة وغالبًا ما تكون مناسبة للاختبارات السريعة التي لا تتطلب تحليلات معقدة.

تطبيقات مقياس الألوان:

تُستخدم مقاييس الألوان على نطاق واسع في التجارب الكيميائية لمراقبة نمو الثقافات البكتيرية أو الخميرة. وهي توفر نتائج موثوقة ودقيقة للغاية. وهي تُستخدم عادةً لقياس ومراقبة لون مجموعة واسعة من الأطعمة والمشروبات، بما في ذلك المنتجات النباتية والسكر.

بالإضافة إلى استخدامها في الأبحاث الأساسية في مختبرات الكيمياء، فإن لمقاييس الألوان العديد من التطبيقات العملية. مثل اختبار جودة المياه عن طريق فحص المواد الكيميائية مثل الأكسجين المذاب والفلورايد والسيانيد والموليبدينوم والكلور والحديد والزنك والهيدرازين. كما أنها تستخدم لتحديد تركيز العناصر الغذائية النباتية مثل الأمونيا والنيتروجين والنترات والفوسفور في التربة أو الهيموجلوبين في الدم. تُستخدم أيضًا طرق قياس الألوان في الطباعة الملونة وتصنيع المنسوجات وتصنيع الطلاء لإجراء فحوصات دقيقة للجودة.

خاتمة

كما هو مذكور أعلاه، يقوم مقياس الألوان بتحويل امتصاص الضوء إلى بيانات كمية موثوقة، مما يتيح إجراء تقييم دقيق لتكوين العينة. ومن خلال الجمع بين مصدر الضوء الثابت واختيار الطول الموجي والكشف الحساس، فإنه يقدم نتائج متسقة. نظرًا لسهولة استخدامه وأدائه الموثوق، يظل مقياس الألوان أداة أساسية للتحليل المختبري الروتيني. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد حول مقاييس الألوان، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر الأسعار والتكوينات، فلا تتردد في الاتصال بنا.