COLORIMETRIA: Gli Spettrofotometri
Questi strumenti sono progettati per misurare i fattori di trasmittanza e di riflettanza spettrale degli oggetti trasparenti ed opachi, rispettivamente. Anche se essi hanno molti punti in comune con gli spettroradiometri, lo scopo è diverso. Infatti, la spettrofotometria ci fornisce il paragone (tramite rapporto) fra la quantità di energia che lascia l’oggetto in esame e quella incidente per ogni lunghezza d’onda. Le geometrie riguardanti l’illuminazione sono state standardizzate dalla CIE. Ovviamente, la specificazione è meno critica nella spettrofotometria che non nella spettroradiometria.
Comunque, la calibrazione resta sempre un’operazione molto delicata.
La calibrazione riguardante la lunghezza d’onda si esegue tramite sorgenti che emettono particolari righe, ben spaziate nello spettro, e di opportuna intensità.
La calibrazione della scala fotometrica si esegue con filtri di vetro, neutri, di diversa densità ottica.
Nei decenni trascorsi, è stato messo a punto il “Lovibond Tintometer”, che dispone di vetri colorati rossi (l’agente colorante essendo l’oro) , gialli (al cromo) e blu (al cobalto). Questi filtri si usano per la misura spettrofotometrica su oggetti trasparenti quali gli olii lubrificanti, le soluzioni di zucchero e la birra, e su oggetti riflettenti, quali l’oleomargarina.
Gli oggetti trasparenti sono più facili a trattare di quelli riflettenti. Infatti, questi ultimi non sono perfettamente “matti”; inoltre, parte della radiazione viene assorbita, e subisce riflessioni multiple al di sotto della superficie, e poi riemessa in uno stato quasi diffuso.
Non esiste in commercio uno spettrofotometro universale. Pertanto la scelta del dispositivo da usare in una particolare situazione si può fare solo quando si è ben compreso il funzionamento, si è ben definito il campione da misurare, l’intervallo di spettro che interessa, e si è stabilita la precisione.
Anche se gli spettrofotometri sono fra gli strumenti meglio progettati, meno calibrati e meglio costruiti, ed anche se vengono usati con le dovute precauzioni, essi possono fornire dati che differiscono non solo quando si passa da uno strumento all’altro, ma anche quando lo stesso strumento viene usato in situazioni diverse. Le differenze in questione sono infatti il risultato di una combinazione di un gran numero di piccole fluttuazioni, dovute a variazioni che avvengono nelle diverse componenti dello strumento, alle variazioni ambientali, (temperatura, umidità, vibrazioni) ed alle varie manipolazioni che lo strumento può subire (centrature rotazioni, pressioni, ecc.).
Quando le variazioni si possono considerare casuali si calcola il cosiddetto indice rms (root mean square), su un campione di dati sufficientemente grande.
Per i migliori spettrofotometri detto indice è dello 0,1%.
Nell’applicazione tipica della spettrofotometria alle misure di colore si usa un singolo valore della riflettanza per ognuna di un numero limitato di lunghezze d’onda; tuttavia, alcuni strumenti danno la media di un certo numero di misure.
I matematici hanno elaborato delle formule che ci indicano la contropartita delle differenze riscontrate fra i vari dati spettrofotometrici ed i valori delle componenti tricromatiche X,Y,Z.
ART 4/7 – Articolo correlato: COLORIMETRIA, Gli Spettroradiometri.
