Obr. Měření a hodnocení barvy vychází z fyzikálních zákonů. Víme, že dopadá-li světelné záření na jakýkoliv objekt, tak dle jeho vlastností část záření odráží, absorbuje nebo propouští. Většina materiálů, se kterými se v polygrafii setkáváme, záření pouze absorbuje nebo odráží. Vzhledem ke stále vyšším nárokům na kvalitu barevných tiskovin je nutné vypořádat se především s otázkou řízení a měření barev na úrovni předtiskové přípravy a tisku. Denzitometr je možné popsat jako fotoelektrický přístroj, který měří propuštěné nebo odražené světlo a po provedení výpočtu zobrazí denzitometrické hodnoty. Naměřené hodnoty potom slouží jako vstupní data v procesu řízení kvality předtiskové přípravy a tisku.
tento typ denzitometru se v polygrafii používá ke kontrole kvality exponovaných a vyvolaných filmů a také ke kalibraci (linearizaci) osvitových jednotek. Při měření je zjišťována transmisní optická hustota (denzita) udávající míru absorpce propuštěného světla filmovým materiálem. Princip měření je velmi jednoduchý. Vnitřní světelný zdroj normovaného světla vyšle paprsek pronikající skrz měřený film. Denzitometry odrazové jsou určeny k měření vybraných parametrů kvality tiskové produkce. Výsledkem měření denzitometrem je reflexní optická hustota barvy udávající tloušťku vrstvy barvy nanášené na potiskovaný materiál. Odrazový denzitometr měří optickou hustotu na základě průniku světla barvovou vrstvou. Denzitometr při měření vyšle světelný paprsek směrem k měřenému poli s barvovou vrstvou. Paprsek pronikne skrz barvovou vrstvu až k tiskové podložce (papíru), od které se odrazí zpět do snímače denzitometru. Ve snímači vznikne elektrický signál úměrný energii dopadlého světla, z něhož vestavěná elektronika vypočítá reflexní optickou hustotu. Čím bude barvová vrstva silnější, tím menší podíl světla se od vrstvy odrazí a naopak. Pokud bude barvová vrstva slabší, bude intenzita odraženého světla vyšší. Výslednou hodnotu reflexní optické hustoty tak určuje poměr intenzity světla odraženého a vyslaného. Tento poměr se označuje značkou R (reflektance - odrazivost). Odrazový denzitometr tedy neměří barvu jako fyzikální veličinu, ale popisuje jen tloušťku barvové vrstvy a to pouze u procesní barvy C,M,Y,K.
Obr. Se stále přibývajícími nároky na kvalitu reprodukce barev vyvstala potřeba objektivního popisu všech viditelných barev, tedy nejen procesních barev C,M,Y,K, ale i všech ostatních přímých barev. K tomuto účelu se používají ruční nebo skenovací spektrofotometry. Ty umožňují měření souřadnic barev v různých barvových prostorech, zejména v nezávislém prostoru CIE L*a*b*. Začaly se používat koncem osmdesátých let dvacátého století. Do té doby pracovali tiskaři pouze s parametrem optická hustota (denzita), kterou měřili pomocí denzitometru a při měření tak vycházeli pouze ze síly barvové vrstvy. Spektrální fotometr umožňuje měření barvenosti v nezávislých barvových prostorech, a to oproti denzitometru daleko přesnějším způsobem. Spektrofotometr měří navíc parametry absorpční schopnosti papíru a barvy, bělost papíru, jeho povrchovou strukturu a skutečnou „barevnost“ barev. Kromě jiného, dokáže vypočítat tzv. barevnou odchylku ΔE (delta E), která představuje měrnou jednotku pro určení rozdílu mezi dvěma barevnými tóny. Dokáže tak porovnat přesnou hodnotu barvy na nátisku (vzoru) se skutečnou barvou v tiskovém stroji.
V principu měří spektrofotometry spektrální charakteristiky povrchu vzorků na základě jejich vlnových délek. Oproti denzitometru tak dokáže spektrofotometr navíc „vidět“ všechny barvy viditelného spektra (od 340 do 780 nm) a matematicky je popsat. Přístroj měří velmi malým krokem 10 nm (nanometrů), a dosahuje proto nejvyšší míry přesnosti. V současné době se stále více nahrazují denzitometry právě spektrálními fotometry. Tato kategorie měřicích přístrojů má daleko širší použitelnnost a umožňuje měřit i všechny přímé barvy. Rovněž tak ruční přístroje se postupně nahrazují skenovacími přístroji, které přinášejí podstatně vyšší produktivitu práce a měření velkého množství údajů v reálném čase. Univerzální přenosné spektrofotometry TOP-SALE k měření barev, které lze úspěšně použít jak v laboratoři, tak během výroby. Zařízení jsou díky vysoce výkonným akumulátorům plně mobilní a jsou vybavena barevným LCD displejem. Spektrofotometry 3Color® SF a SFX jsou vhodné také k měření kapalných i sypkých materiálů. Díky použití speciálních adaptérů lze změřit každou kapalinu, pastu nebo granulát. Přenosné spektrofotometry 3Color® řady SFXn jsou pokročilá zařízení navržená pro moderní techniky měření barev. Měřící geometrie d/8° v režimu SCI/SCE. Dodatečné UV světlo a UV400 filtr. Vysoká opakovatelnost měření (dEab ≤ 0,01) a shoda mezi přístroji (do dEab ≤ 0,12). Spektrofotometry 3Color® řady SFXnc jsou pokročilá zařízení navržená pro profesionální měření barvy a lesku pod úhlem 60°. Vysoká opakovatelnost měření (dEab ≤ 0,02) a mez přístrojová shoda (dEab ≤ 0,25). Přenosné spektrofotometry 3Color® řady SV-400 jsou moderní přístroje pro měření barev s vertikální konstrukcí. Využívají měřicí geometrii d/8˚ v režimu SCI/SCE, umožňují nastavení úrovně UV s filtrem UV400, a poskytují vysokou opakovatelnost měření (ΔEab ≤ 0,02) a shodu mezi přístroji až do (ΔEab ≤ 0,20). Přenosný spektrofotometr 3Color® řady SV-400c je moderní zařízení pro měření barev založené na geometrii 45°/0°. Pevná měřicí clona: Φ11 mm s UV filtrem 400. Přenosný, svislý spektrofotometr 3Color® SV-100 pro přesné měření barvy. Nejvyšší kvalita a dokonalá pracovní ergonomie. Geometrie d/8 v režimu SCI. Přenosný, svislý spektrofotometr 3Color® SV-300 pro přesné měření barvy. Nejvyšší kvalita a dokonalá pracovní ergonomie. Geometrie d/8 v režimu SCI/SCE. Tři vyměnitelné měřicí clony: LAV: Φ11 mm MAV: Φ6 mm MINI: 1 x 3 mm. Spektrofotometr 3Color® SF80 je základní přenosný spektrofotometr. Měření odrazem v geometrii d/8°. Kompaktní konstrukce a barevný displej. Clona 8 mm. ColorQC Systém pro dopravní značky, jehož měřicí jednotkou je spolehlivý spektrofotometr SFXc od 3Color®. Podobně jako kolorimetr, spektrofotometr převádí vlastnosti světla odraženého nebo procházejícího vzorkem na číselné hodnoty. Spektrofotometr měří spektrum světla. V závislosti na jeho účelu se používá v mnoha měřicích oblastech. Spektrometr je často zaměňován se spektrofotometrem a naopak. Spektrometr obvykle měří úzký rozsah spektra pro konkrétní chemickou analýzu. Jedná se o zařízení určené pro přesnou analýzu barvy v lakýrenském průmyslu. Jeho konstrukce je dána průmyslovými normami. V lakýrnictví se nejčastěji používají sférické spektrofotometry d/8˚ nebo víceúhlé od 3 do 12 měřicích úhlů. Méně často tzv. Jedná se o speciální spektrofotmetr pro měření barvy. Jeho konstrukce je určena požadavky norem ASTM/ISO/DIN. Cena spektrofotometru se pohybuje od 3000 EUR do 20 000 EUR. To by nemělo překvapovat, protože jde o přesná laboratorní zařízení. Spektrofotometr pro barvy se podobně jako pro laky vyznačuje specifickou konstrukcí a funkcionalitou. Nejčastěji se používají zařízení s geometrií měření d/8˚ s možností měření stupně krytí, indexu bělosti a lesku. Spektrofotometr v zásadě měří spektrum v daném rozsahu. Spektrofotometr barvy pracuje v oblasti viditelného světla, tedy 400-700 nm. Spektrofotometr poskytuje spektrální data. Uživatel rozhoduje, jaké měření chce provést. U spektrofotometrů pro barvu je důležité přesně určit použití zařízení. Bude jiné pro výrobce kávy a jiné pro lakýrníka. Při výběru spektrofotometru je třeba vzít v úvahu několik faktorů, jako je cena, kvalita, ale také dostupnost servisu a možnost kalibrace. Spektrofotometr v tiskárně plní několik základních úkolů. Může být použit ke kontrole procesu a ke kontrole tisku. Obvykle jde o dvě různá zařízení spojená s typem použitých tiskových řešení. Spektrofotometr podobně jako kolorimetr slouží k měření barvy. Liší se však metodou analýzy barvy prostřednictvím použití spektrálního analyzátoru - odtud název spektro-fotometr a nikoli kolory-metr.
Články / Co je to spektrometr? 1. Spektrometr je zastřešující termín, který popisuje přístroj, který odděluje a měří spektrální složky fyzikální charakteristiky. NMR spektrometr pozoruje a měří interakci spinů jader, když je vzorek umístěn do silného, konstantního magnetického pole. Hmotnostní spektrometr měří poměr hmotnosti k náboji iontů a identifikuje složení prvků přítomných ve vzorku. Optický spektrometr měří vlastnosti světla, obvykle v blízkosti optické oblasti v elektromagnetickém spektru, tj. 2. Světlo ze zdroje vstupuje do vstupní štěrbiny a velikost štěrbiny určuje množství světla, které lze měřit přístrojem. Paprsek se po průchodu štěrbinou stává divergentním a odrazem divergentního paprsku na kolimačním zrcadle se paprsek kolimuje. Kolimované paprsky jsou pak směrovány k difrakční mřížce. Monochromátor využívá jev optické disperze v hranolu nebo difrakci z difrakčních mřížek k výběru konkrétní vlnové délky světla. Obě zařízení jsou schopna rozdělit světlo do několika barev, ale lze vyrobit difrakční mřížku, která rozloží barvy pod větším úhlem než hranol. Jakmile světlo dopadne na difrakční mřížku, každá vlnová délka se odráží pod jiným úhlem. Detektor zachycuje světelná spektra a měří intenzitu světla jako funkci vlnové délky. 3. Výše uvedená část hovořila o tom, jak funguje spektrometr. Nejběžnější typy zrcadel v okolí jsou obvykle rovinná a kulová zrcadla. Sférická zrcadla lze rozdělit na dva typy - konkávní a konvexní sférická zrcadla. Vzorky jsou obvykle kapaliny, ale lze testovat i plyny a pevné látky. Vzorky jsou obvykle umístěny uvnitř průhledné kyvety, nazývané kyveta. Materiál použitý k výrobě kyvety závisí na spektrálním rozsahu, který spektrometr pokrývá. Většina systémů spektrometru se propojuje s počítačem přes USB, RS-232 nebo Ethernet. Pro sběr dat se spektrometry lze implementovat mnoho softwaru. Většina společností vyrábějících tyto přístroje poskytuje také software, který je kompatibilní se spektrometrem, který vyrábějí. Kromě takového hotového softwaru vám další umožňují kódovat a vytvářet váš program a upravovat jej podle vašich potřeb, tj. 4. 5. Optické spektrometry lze klasifikovat dvěma způsoby. Elektrony ve vzorku jsou excitovány ze základního stavu do stavu s vyšší energií, protože molekuly absorbují energii vydávanou UV světlem. UV spektrometr obvykle používá deuteriový oblouk, xenonový oblouk nebo wolframové halogenové lampy. Typ použité mřížky je obvykle holografická mřížka a použitým detektorem je obvykle PMT, fotodioda, pole fotodiod nebo CCD. VIS spektrometr funguje stejným způsobem jako UV spektrometr, s tím rozdílem, že k identifikaci sloučenin, které neinteragují s UV světlem, využívá světlo ve viditelné oblasti elektromagnetického spektra, tj. Využívá stejný typ difrakční mřížky a detektoru jako UV spektrometr. Vzorek absorbuje IR záření a energeticky odpovídá těmto vibracím. Blízké, střední a vzdálené IR používají wolframové halogenové výbojky, globární a rtuťové výbojky. Typ instalovaného roštu je obvykle rošt. To lze obvykle nalézt v průmyslových odvětvích, jako je farmaceutický průmysl, bezpečnost životního prostředí, potraviny a materiály. Vzorek absorbuje energii ze zdroje a intenzita absorpce se mění s frekvencí, tato změna pak vytváří absorpční spektrum. Nejběžnějším zdrojem světla používaným v absorpční spektrometrii je lampa s dutou katodou a jako detektor se používá PMT. Tyto rozptýlené fotony jsou pak detekovány a zaznamenány. V závislosti na spektrálním rozsahu se používají různé světelné zdroje. Často se používají LED, wolframové halogenové nebo deuteriové výbojky. Typickými vybranými detektory jsou fotodiody a CCD. Fluorescenční spektroskopie je proto definována jako měření množství fluorescence ze vzorku. Fluorescence se měří fluorescenními spektrometry a měří různé charakteristiky fluorescence, jako je intenzita a distribuce vlnových délek emise. Přístroje, které měří fluorescenci, jsou známé jako fluorometry. Fluorometry obvykle používají jako zdroj světla lasery, LED, xenonové obloukové nebo rtuťové výbojky. Tuto metodu spektroskopie lze běžně nalézt v lékařském, biochemickém a environmentálním průmyslu monitorování. Tato technika je založena na teorii Ramanova rozptylu. Většina světla, které se rozptýlí, má nezměněnou energii a toto je Rayleighův rozptyl. Analýzou vibračních změn ve vzorku lze určit vlastnosti, jako je chemické složení, krystalinita a molekulární interakce. Tento nástroj se běžně používá v průmyslových odvětvích, jako je chemie, fyzika, farmacie, umění a lékařství. 6. 7. Spektrometr vs. Lidé si často pletou spektrometry se spektrofotometry. Obvykle se zabývá světlem v rozsahu od blízkého UV přes viditelné světlo až po blízké IR. Princip činnosti je podobný jako u spektrometru, kde se pomocí monochromátoru volí vlnová délka světla pro dosažení vzorku. V závislosti na neprůhlednosti vzorku se světlo buď odráží, nebo propouští. Toto se opakuje s monochromátorem při různých vlnových délkách, aby detektor změřil změnu intenzity světla. 8. Nyní, když víte, co je spektrometr a jeho aplikace, měli byste vědět, kde koupit spolehlivý. Jsme distributorem spektrometrů StellarNet, nabízíme optické spektrometry pro měření v UV, VIS a NIR, od vlnových délek 190 - 2300nm. V řadě stanovení v biochemii se využívá skutečnosti, že mnoho látek pohlcuje elektromagnetické záření ve viditelné nebo ultrafialové části spektra, méně často infračervené záření. Míra, jakou látka pohlcuje světlo různých vlnových délek (tj. absorpční spektrum) závisí na struktuře sloučeniny. Množství světla určité vlnové délky, které pohltí např. látka rozpuštěná v roztoku, závisí na koncentraci látky. Řada látek obsahuje valenční elektron, který může být excitován do vyšší energetické hladiny elektromagnetickým zářením. Taková látka pak absorbuje záření o určité vlnové délky s energií fotonů odpovídající rozdílu energií obou elektronových hladin. Předpovědět barvu látky na základě její chemické struktury bohužel není jednoduché, ani není možné na základě absorpčního spektra jednoznačně usuzovat na složení látky. Látky obsahující systém konjugovaných dvojných vazeb, jejichž molekula není symetrická. Představíme-li si symetrický konjugovaný systém dvojných vazeb, může existovat ve dvou rezonančních stavech, které jsou energeticky rovnocenné: Přítomnost asymetrického substituentu způsobí, že se energie obou stavů budou lišit. Rozdíl energií přitom často odpovídá energii fotonu z viditelné části spektra. Typickými zástupci mohou být barviva s polymethinovým řetězcem (-CH=CH-CH=CH-) nebo azobarviva (-N=N-). Podobně se chovají i látky s aromatickými či heterocyklickými strukturami vázanými na společný centrální atom (např. Rovněž d a f valenční elektrony mnohdy podmiňují barvu sloučeniny. Bývají přítomny v koordinačně kovalentních vazbách komplexních sloučenin. Například bezvodý síran měďnatý CuSO4 je bezbarvý, zatímco jeho pentahydrát CuSO4•5H2O i vodný roztok mají modrou barvu: v obou případech totiž měď vstupuje do komplexu s vodou [Cu(H2O)4]2+. Barevné jsou také ionty, které jako centrální atom obsahují přechodný kov s vysokým oxidačním číslem, např. Analytické metody používané v lékařské chemii a biochemii využívají všech tří skupin barevných sloučenin. Systémy konjugovaných dvojných vazeb často vznikají v reakcích, v nichž analyt kondenzuje s vhodným chromogenem (např. kreatinin s kyselinou pikrovou v Jaffého reakci, diazokopulační reakce při průkazu bilirubinu), nebo vznikají oxidací chromogenu, který obsahuje o jednu dvoji vazbu méně (oxidace derivátů benzidinu v peroxidázových reakcích). Tvorby barevných komplexů se využívá např. při stanovení bílkovin tzv. biuretovou reakcí (komplexy Cu2+ s O a N peptidových vazeb) nebo při průkazech řady látek např. pomocí FeCl3. Změny barvy při redukci Cr6+ na Cr3+ se využívá např. Absorpce monochromatického světla může být podmíněna i jinými ději, než je excitace elektronu. Jde především o změny různých oscilačních energií atomů v molekulách a rotačních energií celých molekul. Tyto principy se využívají spíše ve fluorimetrii. Množství světla určité vlnové délky, které prošlo vzorkem, popisuje veličina transmitance (lat. transmitto převádím, propouštím).
V praxi by bylo nevhodné měřit přesně obě intenzity: kromě vlastností vzorku jsou ovlivněny i absorpcí a odrazem světla na stěnách kyvety a v optice fotometru, prostředím, v němž probíhá měření atd. Proto se obvykle měří transmitance relativně vzhledem ke slepému vzorku. Nejprve se změří intenzita světla procházejícího slepým vzorkem (blankem, referenčním vzorkem), tj. roztokem obsahujícím všechny složky vyjma stanovované barevné látky. Pak se za stejných podmínek měří intenzita světla procházejícího neznámým vzorkem. Měří-li se transmitance tímto způsobem, není třeba se zabývat nespecifickými ztrátami intenzity světla. Intenzita světla, které prochází slepým vzorkem, se považuje za 100 % (tj. množství absorbující látky, tj. August Beer poprvé formuloval závislost transmitance na těchto veličinách matematicky). Absorbance je veličina používaná ve fotometrii a spektrofotometrii. Udává, kolik světla bylo pohlceno měřeným vzorkem. Poslední vztah se označuje jako Lambertův-Beerův zákon (Johann Heinrich Lambert). Z výše uvedených rovnic je zřejmé, že nulovou absorbanci bude mít vzorek, který nepohltil žádné světlo, absorbance 1 znamená, že vzorkem prošla právě jedna desetina světla, při absorbanci 2 právě jedna setina vstupujícího světla atd. Pro měření veličin jako absorbance a transmitance, ale někdy např. i turbidance, se používají fotometry a spektrofotometry. Zařízení, která měří při jedné nebo jen několika přesně definovaných vlnových délkách monochromatického světla, označujeme jako fotometry.
Žárovky a halogenové žárovky poskytují záření o spojitém spektru ve viditelné a infračervené oblasti, nelze je však použít pro měření v UV oblasti. Jako zdroje ultrafialového záření se používají nejčastěji vodíková nebo deuteriová výbojka. Zdrojem UV i viditelného světla může být také např. Polychromatické světlo následně prochází monochromátorem. Komerčně dostupné jsou dnes filtry prakticky pro libovolnou vlnovou délku ultrafialové a viditelné oblasti. Rozlišuje se několik druhů filtrů, jejichž vhodnou kombinací se sestaví filtr požadovaných vlastností. Low-pass filtry propouštějí světlo vlnových délek kratších, než je určitá mez (cut-off). High-pass filtry naopak propouštějí jen světlo, které má větší vlnovou délku, než je hraniční vlnová délka filtru. Pásmové filtry propouštějí určitý rozsah vlnových délek. Protože hranice nebývají zcela ostré, uvádí se jako dolní a horní mez zpravidla taková vlnová délka, pro kterou má filtr padesátiprocentní transmitanci ve srovnání s vlnovou délkou, kterou propouští nejlépe. Obvykle dnes jako monochromátor slouží optická mřížka, jejímž nakláněním lze plynule měnit vlnovou délku (např. Czerného-Turnerův monochromátor). Rozsah vlnových délek, které z monochromátoru vycházejí, určuje štěrbina, buď pevně nastavená, nebo rovněž nastavitelná. Čím je štěrbina širší, tím větší je intenzita vycházejícího světla, ovšem za cenu menší specifičnosti měření. Monochromatické světlo prochází vzorkem. Většinou se pracuje s roztoky, které se plní do standardních kyvet s optickou dráhou 1 cm. Kyvety se v přístroji umisťují do kyvetátoru, který zajišťuje jejich přesnou polohu, může být temperován a někdy obsahuje i magnetickou míchačku, pomocí níž lze po vložení míchadélka do kyvety promíchávat její obsah během měření. Světlo vycházející ze vzorku konečně dopadá na detektor, zpravidla fotodiodu nebo jiný fotoelektrický prvek. Intenzita se vyhodnotí pomocí systému převodníků, srovná se s intenzitou světla procházejícího slepým vzorkem, a tím se získá absorbance. Přesnost měření ovlivňuje integrační čas - doba, po kterou se absorbance měří. Čím je delší, tím přesnější bude výsledek měření, pokud ovšem není absorbující látka fotocitlivá. Nevýhodou dlouhého integračního času je samozřejmě také prodlužování doby měření, což je podstatné zejména při zpracování velkého množství vzorků, při měření při velkém počtu vlnových délek. Kromě jednopaprskových fotometrů se používají i měření spektra na spektrofotometru s optickou mřížkou, které znamená měření absorbance při jedné vlnové délce, posun mřížky a měření na další vlnové délce. Uvedené nedostatky odstraňuje diodové pole (diode-array). Při něm prochází vzorkem bílé světlo, které je až poté rozloženo na jednotlivé vlnové délky a dopadá na destičku s velkým množstvím detektorů - fotodiod. Diodové pole je umístěno tak, že na každou fotodiodu dopadá určitý rozsah vlnových délek. Zařízení neobsahuje žádné pohyblivé prvky, což zvyšuje reproducibilitu měření, a navíc se změří celé spektrum najednou. Doba měření se tak může zkrátit z několika minut na zlomky sekundy. Toto uspořádání navíc umožňuje konstruovat přístroje přibližně o řád přesnější, než klasické fotometry, navíc nevyžadující prakticky žádnou údržbu, kalibraci atd. Tyto nevýhody z velké části odstraňuje měření v mikrotitračních destičkách pomocí fotometru se svislým paprskem (čtečka destiček, plate reader). Vzorky se plní do polystyrenových destiček s 96 jamkami, existují ale i jiné formáty. Pro práci s mikrotitračními deskami jsou k dispozici speciální pomůcky, které výrazně urychlují přípravu vzorků. Na rozdíl od klasických fotometrů, v nichž se absorbance měří vodorovným paprskem, probíhá měření v mikrotitračních destičkách pomocí svislého paprsku a délka optické dráhy záleží na výšce hladiny v jamce. Pokud ke vzorku přidáme určité množství bezbarvého roztoku, sníží se koncentrace absorbující látky, ale zároveň se úměrně zvětší hladina roztoku v jamce a absorbance zůstává stejná. Naopak, odpaří-li se část rozpouštědla, optická dráha se zkrátí, ale koncentrace absorbující látky stoupne a absorbance se opět výrazně nezmění. Pro fotometrii svislým paprskem je třeba mnohem menší objem vzorku. Jamky se zpravidla plní 100 až 300 μl roztoku. Mikrotitrační destičky jsou jednorázové a jsou vzhledem k počtu zároveň měřených vzorků podstatně levnější než klasické kyvety. Změření všech 96 jamek trvá obvykle jen několik vteřin. Rovněž destičkové fotometry bývají poměrně levné; jako monochromátor používají sadu interferenčních filtrů. Pro větší přehlednost se při fotometrii svislým paprskem kromě pojmu absorbance používá i termín optická hustota (OD). Reflexní fotometrie je technika běžně používaná například v klinické biochemii v rámci suché chemie. V suché chemii se biologický materiál nanese na film napuštěný reakčními směsmi. Výsledkem je změna barvy políčka, kterou lze kvantifikovat pomocí reflexního fotometru. Jako zdroj světla se používají LED diody nebo žárovkové zdroje s filtry. Pro zvýšení citlivosti se odražené světlo soustřeďuje na detektor Ulbrichtovou koulí. Často v částech spektra, kde má absorpční maximum stanovovaná látka, zároveň absorbuje i další složka reakční směsi. V tom případě nelze snadno stanovit koncentraci měřené látky. Pokud je známá druhá složka, lze situaci řešit pomocí slepých vzorků. Při měření složitějších soustav může pomoci derivační spektrofotometrie, která umožní po vyhodnocení derivací spekter např. najít přesné polohy absorpčních maxim. Většina fotometrů může měřit absorbanci v rozmezí 0 až 3, nebo 4. Optimální rozsah absorbance bývá 0,2 až 0,8; vývoj ukazuje, že rozsah 0,2 až 1,2 je rozumný. Je-li absorbance vyšší, je vhodné vzorek ředit. Přesnost měření je velmi ovlivněna přípravou vzorku a kyvety. Měření v mikrotitračních destičkách vyžaduje pečlivé odměření analytu do jamky a minimalizaci zbytků předchozích vzorků. Kyvety jsou obvykle z optického skla pro viditelné spektrum; pro UV oblast se používají kyvety z křemenného skla. Správná volba materiálu kyvety a technika práce vedou k vysoké přesnosti měření, často až na čtyři až pět desetinných míst. Kyvety bývají drahé, avšak vysoká přesnost a nízké nároky na údržbu kompenzují jejich cenu. Měření v kyvetách vyžaduje dodržení správného postupu čištění a sušení, aby nedošlo ke kontaminaci optických ploch.
Měřicí metody v chemii a biochemii často vyžadují precizní řízení vzorků. Měření v UV/Vis oblasti bývá prováděno různými typy spektrofotometrů a fotometrů, s odlišnými geometrickými konfiguracemi a zdroji světla. Spektrofotometry 3Color® řady SFXn a SV-400 nabízejí vysokou opakovatelnost měření a dobré sběrné vlastnosti, včetně možnosti měření UV filtrováním a různými geometriemi (d/8°, 45°/0°). Přenosné systémy TOP-SALE umožňují měření v laboratoři i na výrobní lince a poskytují vysokou mobilitu díky akumulátorům. Měřicí klíčové parametry jako dEab a ΔEab jsou používány pro hodnocení shody barev mezi nátiskem a tiskovým strojem. Při výběru spektrofotometru je důležité zohlednit cenu, kvalitu, servis a možnost kalibrace. Spektrofotometr v tiskárně plní úkoly kontroly procesu i tisku, a často se jedná o dvě odlišná zařízení v závislosti na použitém tiskovém řešení.
- Spektrální fotometr měří barevnost v nezávislých prostorech a umožňuje výpočet barevné odchylky ΔE.
- Spektrometr rozkládá světlo na spektrum a detekuje jeho intenzitu vůči vlnovým délkám.
- Diode-array systémy umožňují měřit celé spektrum najednou a zkrátit dobu měření.
- Např. mikrotitrační destičky umožňují rychlé a levné masové měření s nízkými objemy vzorků.
- U UV/Vis/IR spektrometrie se volí vhodné světelné zdroje (LED, halogen, deuteridové výboje) a odpovídající detektory (fotodiody, CCD).
Spektrometr versus spektrofotometr: rozdíl spočívá v tom, že spektrofotometr měří absorbanci v určitých vlnových délkách a často v prostoru 400-700 nm, zatímco spektrofotometr navíc poskytuje spektrální data v celém rozsahu viditelného spektra a výpočty jako ΔE. Spektrometr navíc rozkládá světlo a sleduje specifické vlnové délky včetně UV a IR s větší přesností. V lakýrnictví se používají přístroje s geometríemi d/8° až 45°/0°, s ohledem na požadovanou barevnost a lesk.
Závěrem, pro nákup spolehlivého zařízení je dobré sledovat: rozsah vlnových délek, geometrie měření, přesnost (dEab nebo ΔEab), opakovatelnost, možnost UV filtru, a servisní podporu. Spektrofotometre pro barvy pracují v oblasti viditelného světla 400-700 nm a jejich cílem je poskytnout přesná spektrální data a umožnit porovnání skutečné barvy s barvou na nátisku.
tags: #spektrofotometr #merna #optika