透過率と色を測定するのに最適な分光光度計

あらゆる物質は光を吸収、反射、または透過し、これが物体を見た時に認識する色を決定します。透過とは半透明または透明な試料を通過する光波を指し、分光光度計はそのデータを定量的に測定します。これらの装置により試料の色を科学的かつ客観的に評価することが可能となり、様々な用途における色調の一貫性を確保する上で不可欠です。 分光光度計による透過率測定は、品質管理の向上と製品に対する消費者の認識向上を実現します。

分光光度計における透過率とは何か？

透過率の定義は、試料を通過する測定された光、すなわち吸収または反射されない光を指す。主な透過率測定には以下の3種類が含まれる：

• 拡散透過率（Td, n）： この測定値は、試料によって透過される光束が入射光束に対する比率であり、透過光束は通常の透過角を除く全前方角度で測定される。光が拡散透過される場合、その方向は材料を通過する際に変化し、散乱を引き起こす。
• 通常透過率（tr, n）： この測定値は、入射光束に対する拡散されていない透過光束の比率である。言い換えれば、これは直進光である。
• 全透過率（tt, n）： この測定値は、全前方角度で透過した光束が入射光束に対する比率である。全透過率は、規則透過率と拡散透過率の合計である。

これらの値は飲料や食用油などの製品の品質維持に不可欠です。より正確な情報を得るためには分光光度計で色を測定するのが最適です。これらの装置は試料を通過する光の量を正確に定量的に測定するためです。 

透過率の計算式は次の通りです：

T = PT/P0

この式における値は以下を表します：

• T: 透過率
• PT: サンプルから放出される放射線の出力
• P0: 試料に入射する放射線の放射パワー

結果として得られる計算値は、試料に入る前の光と試料を通過した後の光を比較した比率である。値が1に近いほど多くの光が透過し、低い値ほど透過する光が少ないことを意味する。 

分光光度計における透過率とは何か？

透過率は、上記の式で算出される比率ではなく、サンプルを通過する光の割合をパーセントで表示します。この値は、比率に100を乗じることで得られます。 

透過率100%のサンプルは透明であり、すべての光を通過させます。数値が低いほど透明性よりも半透明性を示します。効果的な透過率測定には、少なくとも30%の光が材料を通過する必要があります。

透過率も吸光度計算に有用である。一般的に用いられる吸光度の計算式は以下の通りである：

A = 2-log10(%T)

この式は、試料を通過する光の割合を用いて吸収される光の量を決定する。 

分光光度計は透過率をどのように測定するのか？

分光光度計は、物質を透過した光を検出器に照射することで透過率値を測定する。検出器は透過した光を測定し、元の入射光と比較する。この比較により得られる比率に100を乗じることで、透過率のパーセンテージが算出される。

以下は透過率を測定するための分光光度計の設定手順です。

1. モードを選択

分光光度計の操作画面では、適切な測定モードを選択します。試料が光散乱によりわずかに濁っている場合はTTRANを選択してください。逆に、濁りのない透明な試料にはRTRANを使用します。

2. 分光光度計の標準化

サンプルを分析する前に、メーカーが提供する標準タイルを用いて分光光度計を標準化してください。

液体を測定する場合、標準化プロセス中に透過セルにブランク溶液を注入します。水ベースの製品を分析する際には、蒸留水をブランク溶液として使用できます。

HunterLab UltraScan® Pro や UltraScan VIS などの機器は、当社が提供するライトトラップと NIST トレーサブルホワイトタイルを使用して簡単に標準化できます。一方、当社の Vista 分光光度計 はワンタッチ標準化を実現します。

3. サンプルを読む

標準タイルを用いてスケールの上限と下限を設定したら、試料の透過率値を測定できます。

当社のVistaモデルでは測定が簡単です。溶液を入れた透過セルを準備し、測定室に設置してください。カバーを閉め、緑色の測定アイコンを押すとプロセスが開始されます。測定結果のL*a*b*値が数秒で画面に表示されます。

分光光度計における透過率の重要性

透過率は、食用油から医薬品に至るまで、特定の材料の純度と品質を判断するのに役立つ定量データを提供する。このデータは以下の利点をもたらす。

明瞭さの確認

食用油などの製品製造において、サンプルの濁度は粒子状物質が光を散乱させるため色調に影響を及ぼす。粒子状物質は等級判定や精製工程にも影響を与える。透過率測定と濁度定量化を組み合わせることで、製造業者は透明度を確実に検証できる。

透明性の特徴付け

視覚的な評価では透明性の大まかな目安が得られる一方、透過率値は基準との比較をより正確に行うための具体的な数値を提供します。 

品質管理の維持

一貫性は品質維持と廃棄物削減に重要であり、企業の時間とコストを節約します。透過率値の差異は、これらの目標達成のために生産工程の調整が必要であることを示唆します。分光光度計は変化の発生箇所を迅速に特定し、メーカーがより速い調整を可能にします。

消費者認識の向上

消費者は購入する製品に対して視覚的な期待を抱いています。もし御社の製品がその期待に応えられない場合、顧客は競合他社の製品に目を向ける可能性があります。

濃度分析

透過値は、材料中の染料や顔料の濃度を概ね示す指標です。この情報は製品設計時に有用であり、バッチ間・施設間・生産ライン間でより高い色調の一貫性を実現する基盤となります。

安全性の向上

透過率値は製品の変化を示すため、食用油や果汁などの製品の劣化を特定するのに役立つ可能性がある。このデータにより、生産者は保存期間や、それを短縮または延長する要因を判断できる。

HunterLabで透過率と濁度を測定する

ハンターラボ社のVista分光光度計で原材料の純度を測定します。この装置は液体について可視域の透過率と濁度データを単一測定で取得し、一貫した色調と分光データの維持、品質プロセスの向上を実現します。また、原材料の汚染を早期に検出できるため、必要な変更を迅速に行うことが可能です。 

Vistaは様々な材料の透過率を測定する貴重なツールであり、食用油を含む：

• 植物油
• 紅花油
• オリーブオイル
• パーム油
• ココナッツオイル

また、プラスチックプリフォームやフィルムなどの透明から半透明の固体における色および分光データを定量化する能力も備えています。

VistaはTTRANまたはRTRANをわずか2.5秒で測定可能。生産プロセスを滞りなく進めます。コンパクト設計で作業台スペースを節約。液体を測定する際には、防滴仕様のサンプル室が電子部品を損傷から保護します。7インチタッチスクリーンディスプレイとメニュー駆動型インターフェースを採用したこの分光光度計は、最小限のトレーニングで操作可能な使いやすい設計です。

さらに、Vistaは5秒で色度と濁度を同時に測定し、生産にさらなる価値をもたらします。

より高い汎用性を求める場合は、透過率と反射率の両方を測定できるUltraScan ProまたはUltraScan VISをご検討ください。

UltraScan Proは透過率（TTRAN）および反射率（RTRAN）測定を提供し、350ナノメートルから1050ナノメートル（CIE可視光範囲全域に加え、近赤外線および一部の紫外線波長）にわたるデータを取得します。さらに、この分光光度計は異なるサンプルサイズに対応するため、大・中・小の3種類の観察領域を備えています。これらの特長により、本分光光度計モデルは眼科用レンズおよびコーティングガラスに最適です。

UltraScan VIS は TTRAN および RTRAN も測定し、360 から 780 ナノメートルの間のカラー波長を定量化します。これには、UV スペクトル領域内の測定値も含まれます。 さらに、サンプルの柔軟性のために、小さい視野と大きい視野の両方を提供します。その汎用性は、バイオ医薬品、プラスチック製造、食品、飲料生産などの業界に理想的です。

必要なカラー測定ソリューションを入手する

ハンターラボは、70年以上の業界経験を持つ信頼できる色測定ソリューションの供給元です。当社では、透過率や濁度の測定に最適なVista、UltraScan Pro、UltraScan VIS分光光度計など、高品質で使いやすい製品を提供しています。このソリューションの見積もりを今すぐオンラインで入手してください。