מד צבע לעומת ספקטרופוטומטר
קולורימטר וספקטרופוטומטר הם הציוד המשמש בקולורימטריה וספקטרופוטומטריה. ספקטרופוטומטריה וקולורימטריה הן טכניקות, שניתן להשתמש בהן כדי לזהות את המולקולות בהתאם לתכונות הספיגה והפליטה שלהן. זוהי טכניקה קלה לקבוע את הריכוז של דגימה, בעלת צבע. למרות שלמולקולה אין צבע, אם נוכל ליצור ממנה תרכובת צבעונית על ידי תגובה כימית, ניתן להשתמש בתרכובת הזו גם בטכניקות אלו. רמות האנרגיה קשורות למולקולה, והן בדידות. לכן, מעברים נפרדים בין מצבי האנרגיה יתרחשו רק באנרגיות בדידות מסוימות.בטכניקות אלו נמדדת הקליטה והפליטה הנובעת משינויים אלו במצבי האנרגיה וזהו הבסיס לכל הטכניקות הספקטרוסקופיות. בספקטרומטר בסיסי יש מקור אור, תא קליטה וגלאי. אלומת הקרינה של מקור האור הניתן לכוונון עוברת דרך הדגימה בתא, והעוצמה המשודרת נמדדת על ידי הגלאי. שינוי בעוצמת האות כאשר תדירות הקרינה נסרקת נקרא הספקטרום. אם הקרינה אינה מקיימת אינטראקציה עם המדגם, לא יהיה ספקטרום כלשהו (ספקטרום שטוח). כדי לרשום ספקטרום, צריך להיות הבדל באוכלוסיית שתי המדינות המעורבות. בקנה מידה מיקרוסקופי, היחס בין אוכלוסיית שיווי המשקל בשני מצבים המופרדים על ידי פער אנרגיה של ∆E ניתן על ידי התפלגות בולצמן. חוקי הקליטה, במילים אחרות חוקים של באר ולמברט, מצביעים על המידה שבה מצטמצמת עוצמת האלומה הפוגעת על ידי בליעת האור.חוק למברט קובע שמידת הספיגה פרופורציונלית לעובי הדגימה, וחוק הבירה קובע שמידת הספיגה פרופורציונלית לריכוז הדגימה. העיקרון מאחורי הספקטרופוטומטריה והקולורימטריה זהים.
Colorimeter
יש מעט חלקים המשותפים לכל קולורימטר. כמקור אור, בדרך כלל משתמשים במנורת נימה נמוכה. בקולורימטר יש סט פילטרים צבעוניים ובהתאם לדוגמא בה אנו משתמשים נוכל לבחור את הפילטר הנדרש. הדגימה מונחת בקובטה, וישנו גלאי למדידת האור המועבר. יש מד דיגיטלי או אנלוגי להצגת הפלט.
ספקטרופוטומטר
ספקטרופוטומטרים נועדו למדוד את הספיגה, והם מורכבים ממקור אור, בורר אורך גל, קובטה וגלאי. בורר אורך הגל מאפשר רק לאורך הגל שנבחר לעבור דרך המדגם.ישנם סוגים שונים של ספקטרופוטומטרים כמו UV-VIS, FTIR, ספיגה אטומית וכו'.
מה ההבדל בין קולורימטר וספקטרופוטומטר?
• קולורימטר מכמת צבע על ידי מדידת שלושה מרכיבי צבע ראשוניים של אור (אדום, ירוק, כחול), בעוד שספקטרופוטומטר מודד את הצבע המדויק באורכי הגל של האור הנראה האנושי..
• קולורימטריה משתמשת באורכי גל קבועים, שנמצאים בטווח הנראה בלבד, אך ספקטרופוטומטריה יכולה להשתמש באורכי גל בטווח רחב יותר (גם UV ו-IR).
• קולורימטר מודד את ספיגת האור, בעוד שהספקטרופוטומטר מודד את כמות האור שעוברת דרך המדגם.
