رنگ سنج هر ابزاری است که رنگ و رنگ را برای اندازه گیری عینی تر رنگ مشخص می کند.
رنگ سنج نیز ابزاری که امکان اندازه گیری جذب محلول را در یک فرکانس نور است خاص فراهم می کند . فرکانس توسط اپراتور رنگ سنج تعیین می شود. بنابراین کشف غلظت یک املاح شناخته شده که متناسب با جذب است امکان پذیر می شود.
توضیحات
مواد شیمیایی مختلف فرکانس های مختلف نور را جذب می کنند. رنگ سنج ها بر این اصل استوار هستند که جذب یک ماده با غلظت آن متناسب است ( قانون بیر-لامبرت ) و بنابراین مواد غلیظ تر، میزان جذب بالاتری را نشان می دهند. یک فیلتر در رنگ سنج برای انتخاب رنگ نوری که بیشترین جذب املاح را دارد استفاده می شود تا دقت قرائت به حداکثر برسد. توجه داشته باشید که رنگ نور جذب شده برعکس رنگ نمونه است، بنابراین فیلتر آبی برای ماده نارنجی مناسب است.
حسگرها مقدار نوری را که از محلول عبور می‌کند اندازه‌گیری می‌کنند و مقدار ورودی و مقدار جذب شده را با هم مقایسه می‌کنند.
یک سری محلول از غلظت های شناخته شده ماده شیمیایی مورد مطالعه ساخته می شود و جذب برای هر غلظت اندازه گیری می شود، بنابراین نمودار جذب در مقابل غلظت به دست می آید. با برون یابی جذب در نمودار، مقدار غلظت مجهول نمونه را می توان یافت.
از دیگر کاربردهای رنگ سنج ها می توان به واجد شرایط بودن و تصحیح واکنش های رنگی روی نمایشگرها یا کالیبره کردن رنگ های چاپ عکاسی اشاره کرد. رنگ سنج ها همچنین در افراد کم بینا (نابینایی یا کوررنگی) استفاده می شود، جایی که نام رنگ ها در اندازه گیری پارامترهای رنگ اعلام می شود، به عنوان مثال. به عنوان مثال اشباع و لومینسانس.
رنگ APHA (انجمن سلامت عمومی آمریکا) معمولاً برای مشخص کردن پلیمرها با توجه به درجه زردی آنها استفاده می شود. رنگ APHA یا شماره APHA به استاندارد پلاتین-کبالت اشاره دارد. رنگ سنج ها را می توان با محلول های استاندارد پلاتین-کبالت کالیبره کرد و محلول های پلیمری را می توان با رنگ های استاندارد مربوطه مقایسه کرد تا عدد APHA را تعیین کند. هر چه عدد APHA بیشتر باشد محلول پلیمری زردتر می شود. (مرجع: اندازه گیری ظاهر، ویرایش دوم، توسط هانتر و ریچارد دبلیو. هارولد، وایلی، 1987، ص 211 و ریچارد اس. 214)
عکس رنگ سنج
فتوکلریمتر . از انواع رنگ سنج (رنگ سنج) می باشد این ابزاری است که در شیمی برای تعیین غلظت شفاف هستند مواد محلول در مایعات یا جامدات در حالی که آنها نسبت به نور مرئی ، فرابنفش یا مادون قرمز ، برای اندازه گیری و مقایسه رنگ آنها استفاده می شود. علم یا هنر استفاده از آن فتوکالرومتری نامیده می شود و قوانین فیزیکی به خوبی مطالعه شده بر آن حاکم است. برای این کار یک شاهد یا استاندارد با غلظت ماده مشخص و نمونه ای که باید تعیین شود وارد دستگاه می شود. مقدار رنگ هر یک اندازه گیری می شود و با توجه به رابطه آنها، غلظت نمونه تعیین می شود (غلظت مقدار ماده حل شده در حجم معینی از حلال است ).
این دستگاه از یک سیستم نور برای روشن کردن نمونه ها تشکیل شده است و مقدار نوری که از آن عبور می کند با یک سیستم الکترونیکی اندازه گیری می شود. این نور باید تا حد امکان تک رنگ باشد ، به همین دلیل است که از ابزارهای مختلفی برای انجام این کار استفاده می شود: فیلترهای نوری ، توری های پراش ، و اخیراً LED های خاص . مایعات در کیوت های مخصوص قرار می گیرند و مواد جامد مانند شیشه باید به اندازه ظرف (به نام نگهدارنده vat) بریده شوند، جایی که نور از آنجا عبور می کند، با فرض اینکه ضخامت نمونه بر حسب میلی متر باشد. و شاهد باید کاملاً برابر باشد. معادل اسپکتروفتومتر است اما طول موج ها (رنگ های مختلف) را به طور پیوسته تغییر می دهد و فتورنگ سنج این کار را با تغییر آن در مراحل خاص انجام می دهد. یک فرض بسیار مهم برای هر دو ابزار این است که رنگ نور عبوری از نمونه ها باید مکمل رنگ نمونه در هنگام انجام آنالیز غلظت باشد. به طور دقیق، تقریباً تمام خون، خاک، متالورژی یا مایع با دستگاهی مانند آنچه توضیح داده شد انجام می شود که می تواند دستی یا اتوماتیک باشد.
مبدا
از قدیم الایام شناخت موادی وجود داشته که رنگ دارند و با مخلوط کردن آن رنگها رنگهای دیگری به دست می آید. کیمیاگران را عصر مدرن که شیمیدان شدند، مواد مختلفی را که استفاده می‌کردند مطالعه کردند و نیاز به اندازه‌گیری مقادیر محلول و حتی دانستن نوع ماده شیمیایی مورد استفاده دیدند. بنابراین آنها در حال توسعه سیستم های تحلیلی بسیار دست و پا گیر و پیچیده برای انجام این تصمیمات بودند. اما آنها به تدریج دریافتند که تقریباً همه مواد، که به روشی خاص درمان می شوند، رنگ ایجاد می کنند و شدت آن رنگ به مقدار ماده ای که باید تجزیه و تحلیل شود، مرتبط است.
در ارتباط با بینایی‌شناسان اولیه آن زمان، زمانی که بینایی‌شناسان، شیمی‌دانان و فیزیکدانان چند وجهی نبودند، ابزارهایی را توسعه دادند تا بتوانند آن رنگها را کمیت کنند. یک پیشرفت بزرگ رنگ سنج Duboscq بود که ابزاری را برای اندازه گیری با تغییر ارتفاع نمونه ها، رابطه بین استاندارد و مجهول ایجاد کرد. نور لازم مانند اولین میکروسکوپ ها توسط خورشید از طریق یک آینه تامین می شد. ابزارهای مختلفی بر اساس این اصل توسعه یافتند، از مقایسه کننده های نوری ساده تا ابزارهای اندازه گیری پیچیده.
با ظهور الکترونیک، برخورد ابزاری بهبود یافت و فتوسل ها جایگزین چشم انسان شدند. از این رو “عکس” اضافه شد و این اصطلاح به photocolorimeter تبدیل شد. این امر تجزیه و تحلیل شیمیایی را تسهیل کرد و باعث پیدایش ابزارهای فعلی شد، هم اتوآنالایزرهای شیمیایی دستی و هم بزرگ که با مکانیزم های پیچیده الکترونیکی و مکانیکی تمام وظایف شیمیدان عامل را انجام می دهند.