APHA - Platin Kobalt - Hazenfarbzahl / ASTM D1500 / Saybolt / Gardner / Rosin EBC / Lovibond® / ICUMSA / Referenc Base Unit (RBU) / SAK436nm
Normen und wissenswertes zur Farbmessung
Die photometrische Farbmessung ist wie die Trübungsmessung ein wichtiger Parameter zur Qualitätsbeurteilung von Flüssigkeiten. Um die Vergleichbarkeit der Messwerte zu gewährleisten wurden für unterschiedlichste Anwendungen, Normen zur photometrische Messung von Flüssigkeiten erstellt. Auf dieser Seite finden Sie einige Informationen zu den gängigsten Farbzahlen.
APHA / Platin Kobalt / Hazenfarbzahl
ASTM D1500 / Saybolt /Gardner / Rosin
EBC / ASBC Farbzahl
Lovibond®
ICUMSA Farbzahl / Referenc Base Unit (RBU)
SAK436nm
Weitere Farbzahlen / Photometrische Maßeinheiten (Durchlichtmessung)
APHA / Hazen Farbzahl
DIN ISO 6271, ASTM D 1209
Die American Public Health Association (APHA) hat mehrere Prüfverfahren für den Bereich Wasser, Abwasser und Chemie herausgegeben, so unter anderem ein Verfahren zur Gelbtonbestimmung in Flüssigkeiten. Diese Methode beruht auf dem optischen im Vergleich der Flüssigkeit mit einer Platin- Kobalt Referenzlösung. Platin/Kobalt- auch APHA Farbzahl ist ein verbreitetes Verfahren zur Farbbestimmung von Flüssigkeiten.
Da der Messwert der Farbzahl in Hazen- Einheiten bzw. in mg/l Pt angegeben wird, ist noch eine dritte Bezeichnung „Hazen- Farbzahl“ geläufig.
Die Norm zur AHPA- Farbmessung von flüssigen Medien wurde von der ISO im Jahr 1973 (ISO 2211 Messung der Farbe in Hazen- Einheiten nach der Platin-Cobalt-Skala) herausgegeben und ersetzte die veraltete DIN 53409 aus den Jahr 1967. Für einige industrielle Anwendungen war die ISO 2211 aber immer noch nicht ausreichend genau und wurde daher 1981 durch die genauere DIN ISO 6271 ersetzt.
APHA (American Public Health Association) im Internet
DIN (deutsches Institut für Normung) im Internet
ISO (International Organization for Standardization) im Internet
Spektrales Absorptionsmaß (Extinktion), Stammlösung mit Pt/Co- Farbzahl 500 (500 Hazen)
430nm / Schichtdicke 10mm | 0,115 AU |
455nm / Schichtdicke 10mm | 0,135 AU |
480nm / Schichtdicke 10mm | 0,115 AU |
510nm / Schichtdicke 10mm | 0,06 AU |
Bei der Kalibrierung von Inline Photometern mit der Pt/Co Lösung ist zu beachten das die Lösung mit dem Nickel im Rostfreien Stahl reagiert und Ihre Einfärbung verliert.
Herstellung einer Stammlösung Pt/Co-Farbzahl 500 Hazen:
1,245 g Kaliumhexachloroplatinat und 1,000 g Kobalt(II)-Chloridhexahydrat in 100 ml konzentrierter chemisch reiner Salzsäure (d=1.19) lösen (erforderlichen Falls erwärmen).
Mit destilliertem Wasser auf 1 Liter verdünnen.
Bitte beachten Sie unbedingt, dass diese Arbeiten nur in dafür ausgerüsteten Laboratorien von qualifizierten Fachpersonal unter Beachtung der Sicherheitsvorschriften durchgeführt werden dürfen.
Beachten Sie zudem die Sicherheitshinweise zum Umgang mit der fertigen Stammlösung
ASTM Farbzahlen
Die ASTM International (ASTM – American Society for Testing and Materials) ist eine internationale Standardisierungsorganisation mit Sitz in den USA.
Sie veröffentlicht technische Standards für Waren und Dienstleistungen.
ASTM wurde 1898 durch eine Gruppe von Wissenschaftlern und Ingenieuren unter Leitung von Charles Benjamin Dudley gegründet.
Im Jahr 2005 gab es mehr als 12.000 ASTM-Standards. Farbskalen wie Gardener-, Saybolt-, oder Rosin sind ebenfalls in den ASTM- Standards festgelegt.
Einige andere Institutionen wie z.B. das Institut of petrolium (IP) oder Malaysian Standards (MS) haben wiederum identische Spezifikationen in Iherm Regelwerk.
American Society for Testing and Materials ASTM im Internet
Institut of Petroleum IP im Internet
ASTM D 1500
ASTM D 1500, ASTM D 6045, ISO 2049, IP196
Farbzahl für Petrochem Produkte, definiert über 16 Glasstandards mit definierter Transmission und Chrominanz. Die Abstufung der Standards liegt bei 0,5 ASTM und startet ebenfalls bei 0.5 ASTM für den hellsten Farbton und endet bei 8.0 ASTM für den dunkelsten Farbton. Diese Einheit wird als Qualitätsparameter für Produkte wie Schmieröl, Heizöl, Diesel oder Petrolium benutzt.
Saybolt Farbzahl
ASTM D 156, ASTM D 6045
Die Saybolt Farbzahl wird zur Messung von leicht eingefärbten Petrochem Produkten unterhalb einer Farbzahl von 0,6 nach ASTM D 1500 wie z.B. Flugbenzin, Kerosin, etc. eingesetzt. Hier startet die Skalierung bei -16 (dunkel) bis +30 (lhell) wobei die Farbzahl abgeleitet wird von der Säulenhöhe der Probe im visuelle Vergleich drei definierten Glasstandards.
Gardner Farbzahl
ASTM D 1544, ASTM D 6166, DIN EN ISO 4630-1, MS 817 Part 10
MS = Malaysian Standards for test of palm oils / Homepage: Malaysian palm oil board)
Farbzahl mit einem Bereich von hellgelb bis rot, definiert über Glasstandards mit definierter Transmission und Chrominanz. Alle Standards sind Nummeriert von 1 bis 18, wobei 1 den hellsten Farbton und 18 den dunkelsten Farbton repräsentiert.
Die DIN EN ISO 4630 definiert die Garderner Farbzahl 1-8 über Kaliumchloroplatinatlösungen und die Farbzahlen 9-18 über Eisen(III)-chlorid, Cobalt(II)-chlorid und Salzsäurelösungen.
Gardener wird als Qualitätsparameter für Chemikalien, Öle und Harze benutzt, zeigt jedoch einen relativ großen Farbsprung von Farbzahl 8 auf 9.
Rosin Farbzahl
ASTM D 509
Die Rosin Farbzahl ist die wohl am weitesten verbreitete Methode zur Bestimmung der Farbqualität von Harzen. Die grundlegende Skalierung beinhaltet 15 Farbstandards in Farben von gelb bis zu rötlich orange. Jedem Farbglas ist eine Buchstabenkombination zugewiesen – XC (hellster Farbton), XB, XA, X, WW, WG, N, M, K, I, H, G, F, E, D (dunkelster). FF ist ein zusätzlicher Sonderstandard für die Harze dunkler Hölzer. Die eingefärbten Glasstandards sind in Würfel eingesetzt um den direkten Vergleich mit Harzproben zu erlauben.
EBC
Die EBC (European Brewery Convention); fördert u.a. die brauwissenschaftliche Tätigkeit in Europa. In EBC-Einheiten werden u.a. die Biertrübung, Bierfarbe und der Bitterwert eines Bieres angegeben. 1947 wurde die Gesellschaft zur Unterstützung der Mälzerei- und Brauwissenschaft gegründet. Ziel war und ist, die Entwicklung analytischer Methoden zur Sicherstellung der Bierqualität und zur Förderung einer gleichbleibend hohen Qualität von Rohstoffen und Brauverfahren.
Über die Jahre führte die erfolgreiche Arbeit führte zur Normierung vieler Prozesse und damit zu steigender Produktsicherheit und Prozesshygiene. Vor diesem Hintergrund gründete die EBC 1990 ein Technologie und Engineering Forum mit der Aufgabe zur Entwicklung möglichst einfacher technischer Verfahren zur Optimierung von Produktion und Qualitätssicherung im Mälzerei- und Brauwesen.
EBC Farbzahl
Die Farbe ist ein wichtiger Parameter bei der Qualitätsüberwachung von Bier und Würze im Brauprozess. Zur Bestimmung der Bier-, Würzefarbe wird die Lichtabsorption bei 430nm gemessen (MEBAK 2.16.2, EBC 9.4). Im Labor werden die Proben bei der Farbbestimmung auf einen Trübungswert von unter 1EBC filtriert.
Anschließend wird die Absorption in einer 10mm Küvette gemessen.
Gegebenenfalls wird die Probe so oft verdünnt, bis die Absorption unter 2 Extinktionseinheiten (E430) liegt. Abschließend wird die EBC Farbzahl wie folgt berechnet E430 x 25 x Verdünnungsfaktor.
European Brewery Convention EBC im Internet
Mitteleuropäische Brautechnische Analysenkommission MEBAK im Internet
ASBC Farbzahl
American Society of Brewing Chemists ASBC im Internet
Die ASBC ist wie die EBC Herausgeber von Normverfahren, welche wie die EBC Kalibriereinheiten für die Messung der Farbe in Bier und Würze veröffentlicht hat. In Europa ist die ASBC- Einheit wenig gebräuchlich und wurde auch in den USA weitestgehend von der EBC- Einheit ersetzt. Die ASBC Farbzahl lässt sich direkt von der EBC Farbzahl ableiten: 1ASBC = 0.375 EBC Farbe + 0.46.
Lovibond®
AOCS Cc 13e, AOCS Cc 13j, ISO 15305, MS 252: Part 16, IP 17 Method A
American Oil Chemists Society AOCS im Internet
International Organization for Standardization: ISO im Internet
Malaysian Standards for test of palm oils: MS / Homepage: Malaysian palm oil board
Institut of Petroleum IP im Internet
Die Lovibond Farbzahlen basieren auf dem Vergleich mit 84 Glasstandards von unterschiedlicher optischer Dichte (Neutral N) und Farbe (Red, Yellow, Blue). Abgestuft sind diese Farbgläser von leicht eingetönt bis zu voll gesättigt. Farbfilter (R, Y, B) und Neutralfilter (N) werden solange miteinander kombiniert bis Farbton und Helligkeit mit der Produktprobe übereinstimmen.
Das Ergebnis ist ein Satz RYBN Gläser welche die Lovibond® Farbe definieren (RYBN units). Da bei diesem Verfahren Millionen von Filterkombinationen möglich sind, lässt sich so nahezu jede Farbe bestimmen.
Einsatzgebiete sind hauptsächlich Lebensmittel- Öle und Fette aber auch Chemikalien oder pharmazeutische Produkte. Die Lovibondfarbzahl wird heute bei Lebensmittelölen auch photometrisch bestimmt, wobei hier hauptsächlich zwei feste Rot- und Gelbtöne gemessen werden. Im Allgemeinen wird die Farbe von Lebensmittelöl numerisch in Lovibond Rot und Lovibond gelb angegeben.
ICUMSA Farbzahl (International Commission for Uniform Methodes of Sugar)
ICUMSA GS1-7, ICUMSA GS2/3-9
Die ICUMSA beschreibt eine photometrische Methode zur Farbmessung von filtrierten Zuckerlösungen und ist das Maß für die Reinheit des Zuckers in gelöster Form. Gemessen wird die Transmission der Probe bei einer bekannten Zuckerkonzentration (Brix Wert ). Die Messellenlänge ist mit 420nm für weißen und leicht gefärbten Zucker, und mit 560nm für dunklen Zucker spezifiziert. Die ICUMSA Farbzahl wird in RBU (Reference Base Unit) angegeben. Je niedriger der ICUMSA Wert in RBU je weißer der Zucker.
Beispiel:
Zucker mit einem ICUMSA Wert von 46 RBU bezeichnet einen reinweißen Zucker höchster Qualität.
Ein ICUMSA Wert von 150 RBU bezeichnet eine dunkleren Zucker mit niedrigerer Qualität.
SAK436nm
DIN EN ISO 7887-3
Der SAK Wert – Spektraler Absorptionskoeffizient beschreibt die Gelbfärbung von Wasser bei der Trink-, Ab-, und Brauchwasser -Aufbereitung. Der Messbereich wird m-1 angegeben. (Extinktion pro Meter Schichtdicke [Ext/m]). Dieses Messverfahren wird typischerweise zur Überwachung von Wasseraufbereitungsprozessen eingesetzt.
Weitere Farbzahlen
Farbbewertung nach DAB 1996
Reinheitsanforderungen des deutschen Arzneibuches Das Deutsche Arzneibuch enthält Regelungen, welche die des Europäischen Arzneibuches ergänzen. So werden z.B. Analyseverfahren oder Drogen, die nicht in allen Staaten der Europäischen Arzneibuchkommission geläufig sind, geregelt. Das Europäische Arzneibuch trifft Festlegungen zu Bereichen, die allgemein in Europa verbreitet sind oder einer einheitlichen Regelung bedürfen.
- Klett- Farbzahl (Kosmetische Industrie, Rohstoffbewertung)
- Hess- Ives Farbzahl (Kosmetische Industrie, Farbbewertung von Fettderivaten)
Photometrische Maßeinheiten (Durchlichtmessung)
Hier aufgeführte Maßeinheiten basieren nicht auf vergleichende Kalibrierstandards. Transmission sowie die Absorption werden direkt von der Lichtintensität abgeleitet.
Die Transmission ist in der Physik eine Größe für die Durchlässigkeit eines Mediums für Wellen wie zum Beispiel Schallwellen oder elektromagnetische Wellen (IR-, VIS-, UV- Licht usw.), wobei 100% der ausgesendeten Lichtintensität and der Empfängeroptik eines Photometers, 100% Transmission entsprechen. Halbiert sich die Lichtintensität (z.B. durch Trübung in der Produktprobe), so halbiert sich auch der Transmissionswert auf 50%.
Absorptionwerte errechnen sich aus dem logarithmierten Kehrwert der Transmission und beschreibt ebenfalls die Abschwächung der Strahlungsleistung beim Durchgang einer optischen Strahlung durch ein Medium. Der Absorptionswert folgt normalerweise dem Lambert-Beer’schen Gesetz und ist proportional zur Schichtdicke die der Strahl durchquert und zur Menge der absorbierenden Substanzen (Konzentrationsproportional).
% (Prozent Transmission)
A (Spektrales Absorptionsmaß)
Das Spektrale Absorptionsmaß wird auch bezeichnet als:
EXT (Extinktion)
CU (Concentration Unit)
AU (Absorption Unit)
OD (Optische Dichte)
