kolorimetria

kolorimetria [lat. + gr.] —

1. náuka, ktorá sa zaoberá opisom a kvantifikovaním ľudského vnímania farieb s dôrazom na ich fyzikálny aspekt. Vychádza z fyziologických predpokladov vnímania farieb ľudským okom a vytvára štandardy i matematický aparát na objektívnu reprezentáciu, porovnávanie, reprodukciu a meranie farieb. V roku 1913 bola vytvorená Medzinárodná komisia pre osvetľovanie (fr. Commission internationale de l’éclairage, CIE; angl. International Commission on Illumination), ktorá svojimi odporúčaniami o. i. definuje parametre štandardného pozorovateľa, štandardné iluminanty, štandardné zdroje svetla a priestory farieb. Základy kolorimetrie položili vo svojich prácach Thomas Young a Hermann Grassmann. T. Young v roku 1801 sformuloval teóriu, podľa ktorej na vytvorenie ľubovoľného farebného vnemu postačujú tri základné farby. Táto teória bola potvrdená objavom troch druhov modulátorových fotoreceptorov čapíkov rôzne reagujúcich na modré, zelené a červenožlté svetlo v sietnici ľudského oka (→ farebné videnie). H. Grassmann v roku 1853 na základe výsledkov experimentu sformuloval princíp aditívneho miešania farieb (Grassmannov zákon), v ktorom ukázal, že farbu ľubovoľnej zložky svetelného spektra možno reprodukovať aditívnym miešaním farieb troch nezávislých farebných zdrojov. Kolorimetrické zásady a postupy sa využívajú pri meraní farieb (→ kolorimeter), pri presnej reprodukcii farieb na rôznych zariadeniach (monitory, tlačiarne), v oblasti spracovania obrazu a počítačového videnia, v televíznej technike (→ farebný televízny obraz), vo videotechnike a v ďalších oblastiach, ktoré súvisia s ľudským vnímaním farieb;

2. chem. optická metóda kvantitatívnej chemickej analýzy na stanovenie koncentrácie farebnej látky v roztoku na základe intenzity jeho sfarbenia pri dennom alebo pri umelom svetle. Delí sa na vizuálnu a objektívnu kolorimetriu (fotokolorimetriu; → fotometria). Pri vizuálnej kolorimetrii sa porovnáva intenzita zafarbenia skúmaného roztoku látky neznámej koncentrácie s intenzitou zafarbenia štandardných roztokov, kým pri fotometrii sa objektívne meria (použitím detektorov; → fotometer) intenzita svetla zoslabeného absorpciou pri danej vlnovej dĺžke. Podľa Lambertovho-Beerovho zákona dva roztoky tej istej látky s koncentráciami \({c}_{1}\) a \({c}_{2}\) vykazujú rovnakú absorbanciu (sú rovnako intenzívne sfarbené), ak hrúbky vrstiev \({l}_{1}\) a \({l}_{2}\) vyhovujú podmienke \({c}_{1}{l}_{1}={c}_{2}{l}_{2}\), na ktorej sú založené porovnávacia aj vyrovnávacia metóda vizuálnych kolorimetrických meraní. V porovnávacej kolorimetrii sú hrúbky vrstiev porovnávaných roztokov rovnaké (\({l}_{1}={l}_{2}\)). K roztoku s neznámou koncentráciou, napr. \({c}_{2}\), sa zo série štandardov vyhľadá alebo upraví roztok so známou koncentráciou \({c}_{1}\) tak, aby mal rovnakú farbu. Namiesto štandardných roztokov sa častejšie používajú umelé kolorimetrické štandardy v podobe roztokov alebo farebných filtrov umiestňovaných do prenosných komparátorov (tzv. mobilná kolorimetria). Vo vyrovnávacej kolorimetrii sa hrúbka vrstvy štandardného roztoku \({l}_{1}\) mení tak, aby jeho farebnosť v priehľade bola rovnaká ako farebnosť analyzovaného roztoku. Zo stanoveného pomeru hrúbok vrstiev a známej koncentrácie štandardného roztoku sa určí koncentrácia analytu. Na vyrovnanie farebnosti sa používa vypúšťanie roztoku z odmerného valca, ponáranie sklených hranolov do príslušných roztokov (→ Duboscqov kolorimeter), príp. riedenie jedného zo štandardných roztokov. Jednoduchou metódou kolorimetrie na niektoré orientačné (približné) stanovenia je použitie indikátorových papierov (napr. na stanovenie pH, na stanovenie arzénu a pod.). Presnejšie merania umožňuje fotometria, pri ktorej sa absorpciou zoslabené monochromatické žiarenie meria objektívne použitím detektorov.