颜色测量及其评级标准

通过人眼进行颜色评级是一种非常主观且不精确的测量方法。然而，颜色可以使用数学公式和数字来测量和描述。称为分光光度计的特殊设备用于对该参数进行专业测量。这些设备是什么以及它们如何工作？

如何根据测量来评估颜色？评级标准是什么以及它们有何不同？我们将在本文和下一篇文章中回答这些问题。

分光光度计的操作和结构
当颜色测量仪器能够以准确的方式（即使用数字）确定测试物质的颜色时，它变得非常流行。分光光度计的一大优点是分析速度快且样品制备简单。分光光度计测量其吸收的透过样品的光量。

该装置的工作原理基于朗伯-比尔定律，该定律确定了吸收的光与三个因素之间的关系，例如物质的浓度、光穿过被分析物质时的路径长度，以及测试物质的消光系数。每次测量期间路径长度是已知的并且等于测量比色皿的宽度。

分光光度计由几个元件组成：

1、光源，通常是氘灯或氢灯，

2、单色仪，从整个光谱中仅选择所选波长的辐射通量，然后将该光传输通过包含分析样品的比色皿，

3、测量比色皿——将测试物质倒入其中的容器，

4、探测器，其作用是将电磁辐射转换成电信号。最常见的是光电管和光电倍增器。

将测试样品放入比色皿中，然后将比色皿放入分光光度计中后，可以开始测量。从光源发出的光穿过棱镜或衍射光栅（单色中的色散元件）。单色仪选择的适当波长被引导至样品所在的比色皿。接下来，光线穿过被分析的液体并落在检测器上，检测器将分析结果显示在设备的屏幕上。

测量反射光而不是通过光的干燥样品和固体的颜色以稍微不同的方式进行评估。这种方法通常被油漆和清漆制造商所使用，将在下一篇文章中讨论。

目前，几乎每个工业企业都会用到分光测色仪，需要对色差进行准确的监测和分析。分光光度计取代了质量控制部门以前所有的颜色测量方法。借助这些设备，可以监控不同生产批次的单个样品发生的差异。值得强调的是，这些设备适应有关颜色和技术使用的不断变化的法规。

颜色等级量表
液体和覆盖材料有很大不同。因此，其样品的颜色等级对于透明、清澈的液体以及涂层和覆盖物质来说是不同的。为了对透明样品进行评级，可以使用 Gardner 和 APHA – Hazen 量表以及其他量表，例如 Saybolt 量表。可以使用 Hunter 等级和 CIELab 对不透明材料的颜色进行评级。

使用上述等级进行颜色测量和评级可以确定以数值表示的产品质量。通过测量穿过样品的光的颜色，可以获得有关每种产品的详细信息，包括油漆、药品、化学品甚至食品。值得注意的是，借助色标的知识，可以选择正确的工具来测量颜色。

透明液体的颜色等级
APHA-Hazen 量表
该等级的名称来自美国公共卫生协会的首字母，该组织负责实施视觉颜色等级作为评估水质的方法。

APHA 量表，也称为 Hazen 量表，用于评估油、石油衍生物以及溶剂、塑料和药品的样品。这是一种基于铂钴溶液液体图案颜色的视觉评估方法。在此标度上，蒸馏水的值为0，500 ppm 铂钴溶液的值为500。校准曲线是通过稀释Pt-Co 溶液（浓度：500 ppm）制作的。根据样品的不同，颜色从透明无色到黄色不等。

根据 APHA-Hazen 等级评定的产品颜色可以使用分光光度计来确定。在定量指示中，测定痕量黄度。该方法还可用作样品暴露于光、热和存在杂质后降解的视觉指示器。

加德纳量表
加德纳等级是为了评估棕色和黄色透明产品的颜色而创建的。使用这种方法可以测试清漆、油、树脂以及脂肪酸等物质。加德纳等级可以对由于引起物质变化的过程而导致的样品颜色变亮进行评级。测量这种颜色变化，然后根据测量结果可以评估物质的年龄、加工方法或光照情况。

加德纳量表由 18 种标准溶液组成。如今，这种对油类和其他棕黄色透明物质颜色的评级方法已不再流行。它已被分光光度计测量所取代，分光光度计测量精确且误差比研究人员的主观评估小得多。使用加德纳量表对 ROKAdis 900、EXOdis PC950、ROKAdis PC440 等产品进行质量控制。

赛波特量表
用于对透明样品的颜色进行评级的第三个标度是 Saybolt 标度。它用于测定药品以及石化产品（例如煤油、柴油、未染色汽油、石油蜡）的质量。使用 Saybolt 方法，可以按 -16（表示强烈着色）至 +30（表示无色物质）的等级对浅色物质的黄度进行评级。

由于对颜色、光线条件和环境的解释差异，赛波特等级的视觉评估可能会存在较大误差。由于评级的不准确性和模糊性，该方法也已被自动分光光度计测量所取代。

概括
使用色标进行颜色分析的主要目的是测量样品中存在的杂质。然而，所分析的物质颜色不足以提供识别污染和评估产品质量的信息。补充参数是雾度测量结果。一些分光光度计配备了能够测量雾度和颜色的元件，从而能够持续控制生产质量。因此，分光光度计是质量控制实验室中常见的设备之一。