Die Gardner-Skala: Moderne Anwendungen für die Farbmessung von transparenten Flüssigkeiten

Die Gardner-Skala ermöglicht die standardisierte Farbmessung von gelben bis braunen transparenten Flüssigkeiten und wird in einer Reihe von Branchen eingesetzt. Bildquelle: Unsplash-Benutzer Sonja Langford

Bei einigen transparenten Flüssigkeiten ist Farblosigkeit das A und O, und die Hersteller verlassen sich auf die APHA/Pt-Co/Hazen-Farbskala, um sowohl die chemische Reinheit als auch die ästhetische Attraktivität farbloser und nahezu farbloser Flüssigkeiten zu gewährleisten. Andere transparente Flüssigkeiten haben jedoch entweder von Natur aus oder aufgrund ihres Designs andere Farbeigenschaften, die eine separate, spezialisierte Farbmessskala für die Gelbfärbung erfordern, die über die von der APHA angebotene Skala hinausgeht. Gelbe bis braune transparente Chemikalien, flüssige Pharmazeutika, Lebensmittel und Getränke sind ideal für die Messung mit der Gardner-Skala geeignet.

Die Gardner-Skala und Farbkonsistenz

Die Gardner-Skala wurde in den 1920er Jahren entwickelt, um die Farbe von Trockenölen, Lacken, Fettsäuren, polymerisierten Fettsäuren und Harzlösungen zu klassifizieren. Ursprünglich bestand die Skala aus 18 flüssigen Standards, die aus Kaliumdichromat, Eisenchlorid, Kobaltchlorid und Kaliumchloroplatinat zusammengesetzt waren und in versiegelten Glasröhrchen zum visuellen Vergleich dargestellt wurden und von hellgelb (1) bis dunkelbraun (18) reichten. Diese Flüssigkeiten waren anfällig für Instabilität, Farbschwankungen und Reproduktionsschwierigkeiten und wurden schließlich 1958 in dem Versuch, die Präzision zu verbessern, durch Glasfilter ersetzt. Die Gardner-Skala blieb jedoch eine visuelle Bewertungsmethode, die sich auf den subjektiven menschlichen Blick stützte, was zu Ungenauigkeiten und Schwierigkeiten bei der Einhaltung der Farbkonsistenz führte.

Die Überwachung der Farbe des Leinöls ermöglicht es den Herstellern, genau die Konsistenz herzustellen, die die Verbraucher wünschen. Bildquelle: Flickr-Benutzer Alsatian

Integrierende spektralphotometrische Farbmessung

Mit dem Aufkommen fortschrittlicherer Farbmesstechnologien wurde die Gardner-Skala mit farbmetrischen Skalen in Beziehung gesetzt, insbesondere mit den CIE-Chromatizitätskoordinaten. Die Formulierung dieser Beziehung führte zur Entwicklung der ASTM D1544, Standard Test Method for Color of Transparent Liquids (Gardner Color Scale).1 Die Umwandlung der Skala in präzise Farbdaten ermöglichte auch die Integration mit hochentwickelten spektrophotometrischen Instrumenten. 1997 wurde eine neue, auf einem Spektralphotometer basierende Gardner-Skala-Methode eingeführt, die eine noch präzisere Farbmessung mittels Spektralanalyse ermöglicht. Bei einer Transmissionsmessung mit einer Schichtdicke von 10 mm wird der Gardner-Wert durch "Dreiecksbildung der Chromatizitätskoordinaten und Erweiterung der Werte um eine Dezimalzahl" berechnet. Diese Messmethode ist in ASTM D6166, Standard Test Method for Color of Naval Stores and Related Products (Instrumental Determination of Gardner Color) 2 beschrieben.

Die detaillierten Farbdaten, die die spektralphotometrische Analyse liefert, sind wichtige Informationen für Hersteller in allen Branchen. Abweichungen von Farbstandards dienen als Warnsignal, dass entweder beim Rohstoff oder im Herstellungsprozess etwas schief gelaufen ist, und können den Bedienern helfen, die Variablen zu ermitteln, die unerwünschte Ergebnisse verursachen. Objektive Analysen ermöglichen eine höhere Effizienz und Genauigkeit und verbessern letztendlich sowohl den Produktionsprozess als auch das Endprodukt, ganz gleich, ob Sie flüssige Pharmazeutika, Erfrischungsgetränke, Parfüms oder Holzveredelungslacke herstellen.

Die Beziehung zwischen der APHA- und der Gardner-Skala

Die APHA-Skala bietet eine präzisere Messung für farblose und nahezu farblose Flüssigkeiten, während die Gardner-Skala detaillierte Farbinformationen für Flüssigkeiten mit stärkerer Gelbfärbung liefert. Allerdings überschneiden sich die beiden Skalen am oberen Ende der APHA-Skala und am unteren Ende der Gardner-Skala; "ein APHA/Pt-Co/Hazen 500 Farbstandard gilt als knapp unter Gardner 2." Bei einigen Anwendungen kann eine Flüssigkeit, die anfangs aufgrund ihres hohen Gelbgrades eine Gardner-Farbmessung erfordert, eine APHA-Messung erforderlich machen, wenn durch Raffinationsprozesse Verunreinigungen entfernt und ein höherer Weißgrad des Wassers erreicht wird. So können die beiden Standards Hand in Hand arbeiten, um das gesamte Spektrum der Farbquantifizierung während der Produktion abzudecken.

Mit der EasyMatch QC-Software von HunterLab können Sie ganz einfach Gardner-Farbmessdaten erstellen. Bildquelle: Unsplash-Benutzer Damian Zaleski

HunterLab und die Gardner-Skala

HunterLab bietet heute eine Reihe von Spektralphotometern an, die sich ideal für die Erstellung von Gardner-Skala-Farbmesswerten in transparenten Flüssigkeiten eignen, darunter das Vista, ein spezielles Spektralphotometer für transparente Flüssigkeiten, und das UltraScan PRO, ein vielseitiges Referenzgerät, das eine Reihe von festen und flüssigen Materialien verarbeiten kann. Mit unserer benutzerfreundlichen Easymatch QC-Software ist es einfach, geeignete ASTM-Protokolle zu implementieren, um zuverlässige Gardner-Scale-Daten zu erzeugen, und gleichzeitig APHA-Messungen durchzuführen, falls dies erforderlich ist. Wir verfügen über das nötige Fachwissen, um Sie bei der Auswahl der für Sie und Ihre Branche sinnvollen Messgeräte zu unterstützen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr über unsere Farbmesstechnik und unseren hervorragenden Kundenservice zu erfahren.