La escala de Gardner: Aplicaciones modernas para la medición del color de líquidos transparentes

La balanza de Gardner permite la medición estandarizada del color de líquidos transparentes de color amarillo a marrón y es de gran utilidad en diversas industrias. Fuente de la imagen: Sonja Langford, usuaria de Unsplash

En algunos líquidos transparentes, la ausencia de color es lo más importante y los fabricantes confían en la escala de color APHA/Pt-Co/Hazen para garantizar tanto la pureza química como el atractivo estético de los líquidos incoloros y casi incoloros. Otros líquidos transparentes, sin embargo, tienen propiedades de color diferentes, ya sea por naturaleza o por diseño, que requieren una escala de medición del color separada y especializada para la amarillez más allá de la ofrecida por la APHA. Los productos químicos transparentes de color amarillo a marrón, los productos farmacéuticos líquidos, los productos alimenticios y las bebidas son idóneos para la medición con la escala de Gardner.

La escala de Gardner y la consistencia del color

La escala de Gardner se desarrolló en la década de 1920 para clasificar el color de aceites secantes, barnices, ácidos grasos, ácidos grasos polimerizados y soluciones de resina. Originalmente, la escala consistía en 18 patrones líquidos compuestos de dicromato potásico, cloruro férrico, cloruro cobaltoso y cloroplatinato potásico y representados en tubos de vidrio sellados para su comparación visual, que iban del amarillo claro (1) al marrón oscuro (18). Estos líquidos eran vulnerables a la inestabilidad, la variación del color y las dificultades de reproducción, y finalmente fueron sustituidos por filtros de vidrio en 1958 en un intento de mejorar la precisión. Sin embargo, la escala de Gardner seguía siendo un método de evaluación visual basado en la mirada humana subjetiva, lo que daba lugar a imprecisiones y dificultades para mantener la coherencia del color.

Controlar el color del aceite de linaza permite a los fabricantes producir la consistencia precisa que buscan los consumidores. Fuente de la imagen: Flickr usuario Alsatian

Integración de la medición espectrofotométrica del color

Con la llegada de tecnologías de medición del color más avanzadas, la Escala de Gardner se correlacionó con las escalas colorimétricas, sobre todo con las Coordenadas de Cromaticidad CIE. La articulación de esta relación condujo al desarrollo de ASTM D1544, Método de prueba estándar para el color de líquidos transparentes (Escala de color de Gardner).1 La conversión de la escala en datos de color precisos también permitió la integración con instrumentación espectrofotométrica sofisticada. En 1997, se introdujo una nueva metodología de la Escala Gardner basada en espectrofotómetros para proporcionar una medición del color aún más precisa a través del análisis espectral. Utilizando una medición de transmisión de 10 mm de longitud de paso, el valor de Gardner se calcula "triangulando las coordenadas de cromacticidad y ampliando los valores para incluir un decimal". Este método de medición se describe en ASTM D6166, Standard Test Method for Color of Naval Stores and Related Products (Instrumental Determination of Gardner Color) 2.

Los datos cromáticos detallados que ofrece el análisis espectrofotométrico proporcionan información importante para los fabricantes de todos los sectores. Las divergencias con respecto a los estándares de color sirven de advertencia de que algo va mal, ya sea con la materia prima o en el proceso de fabricación, y pueden ayudar a los operarios a identificar las variables que generan resultados no deseados. El análisis objetivo permite aumentar la eficacia y la precisión, mejorando en última instancia tanto el proceso de producción como el producto acabado, ya se trate de la fabricación de productos farmacéuticos líquidos, refrescos, perfumes o barnices para el acabado de la madera.

La relación entre las escalas APHA y Gardner

La escala APHA ofrece una medición más precisa para líquidos incoloros y casi incoloros, mientras que la escala Gardner proporciona información cromática detallada para líquidos con más amarillez. Sin embargo, ambas se solapan en el extremo superior de la escala APHA y en el extremo inferior de la escala Gardner; "un estándar de color APHA/Pt-Co/Hazen 500 se considera justo por debajo de un Gardner 2". En algunas aplicaciones, un líquido que comienza requiriendo la medición del color Gardner en virtud de su alto nivel de amarillez puede necesitar la medición APHA a medida que los procesos de refinamiento eliminan los contaminantes y producen una mayor blancura del agua. De este modo, los dos estándares pueden trabajar mano a mano para cubrir un espectro completo de cuantificación del color a lo largo de la producción.

El software EasyMatch QC de HunterLab permite generar fácilmente datos de medición del color de Gardner. Fuente de la imagen: Unsplash usuario Damian Zaleski

HunterLab y la escala de Gardner

Hoy en día, HunterLab ofrece una gama de instrumentos espectrofotométricos ideales para generar valores de medición de color de la escala de Gardner en líquidos transparentes, incluyendo el Vista, un espectrofotómetro dedicado a líquidos transparentes, y UltraScan PRO, un instrumento de referencia versátil que puede manejar una gama de materiales sólidos y líquidos. Nuestro software de control de calidad Easymatch, de fácil manejo, simplifica la aplicación de los protocolos ASTM adecuados para obtener datos fiables de la escala Gardner, al tiempo que permite realizar mediciones APHA, en caso necesario. Tenemos la experiencia para ayudarle a seleccionar la instrumentación que tenga sentido para usted y su industria. Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para obtener más información sobre nuestras tecnologías de medición del color y nuestro excelente servicio de atención al cliente.