透過率と濁度

Question

昔学生時代に、濁度を測定する際（サンプルはカゼインの溶液だったような気がする）、分光光度計を使って、透過率で測定したように思います。それで、「波長はどうやって決めたのだろう。吸光度を測るならともかく、透過率の測定波長ってどうやって決めるのだろう？」という疑問が沸き、ここに質問してみました。今、あるサンプルについて、濁度を測定するようにと指示されているのですが、困っています。

38endoh · Accepted Answer

> これは、例えばどのような本を見れば、載っていますか？ 

詳しくは，色彩光学の一般的な成書をご覧下さい。google で「視感度」で検索してもヒットしますが。

http://www.cybernet.co.jp/optical/course/optwords/SLE.shtml
http://www.mariot-club.com/word/hisikan.htm

霧の夜道を車で走るとき，白色のヘッドライトを消して黄色のフォグランプだけを点灯すると視界が良くなりますよね。この現象は，波長によって濁り度が変わることを端的に表していると思います。波長によって濁り度はずいぶんと変わってきますので，波長選択は慎重に行ってくださいね。

JIS が中心よりも長波長側を指定しているのは，主に Fe3+ の吸収帯を避けているのが原因でしょうね。吸収補正ができる環境下では，JIS の波長にこだわるのではなく，濁り度の測定目的をもっとも果たせる波長を選ぶのが良いと思います。

積分球とは，以下のホームページ中の写真の，奥の方にある球状のものです。四方八方に散乱した光を，すべて検出器の方向に反射させ集める働きがあります。自分で光学系を組むときはこのようなパーツを使用しますが，一般のユーザーが通常目にされるのは，測定装置の内部に組み込まれたものだけでしょう。

http://www.optronics.co.jp/bo/ad/fit/fit3/index.html

kikero · Answer

No.1の回答で思い違いがあったので、訂正します。
　測定波長：誤460nm、正660nm
　JIS K0101工業用水試験方法中の吸光光度法の濁度測定条件です。

38endoh · Answer

濁りはチンダル現象と呼ばれる光散乱であり，原理上短波長の光ほど強く散乱されます。例えば試料の粒径によっては，400nm の青色光は散乱されるが 750nm の赤色光はほとんど散乱されないこともあり得ます。よって，どの波長でも良いということはありません。ヒトの目で見た濁り具合を定量化したいのであれば，ヒトの目に対する視感度の高い 555nm を選択するのが一つの指針ではないでしょうか？

次に，色のついた試料の測定方法についてですが，吸収による光の損失を差っ引かなければなりません。吸収を測定するには，No.1 の方の仰る通り積分球を使用するのが理想的ですが，その代わりにオパールガラスやスリガラスを使用することもできます。これはオパールガラス法と呼ばれる測定方法で，シングルビーム測定においてまずオパールガラスだけでベースラインを引き，次に試料とオパールガラスを重ねて測定をするという方法です。オパールガラスやスリガラスは透過光を散乱させるため，試料による散乱光を相対的に無視できるようになります。

kikero · Answer

試料に色がついていなければ、どの波長でも良いのです。
　色が付いている場合は、濁り度の異なる試料を幾つか持って来てスペクトルを採り、濁りと相関の高い波長を選定するのが、正しい手順です。
　しかし、普通に測定する場合、大抵は４６０nm、５０mmセルで大丈夫だと思います。
　本当は、散乱光が出るので普通のセルでは正確ではなく、積分球を使用するのが望ましいのですが、それだと濁度専用測定器になってしまいますね。

透過率と濁度

> これは、例えばどのような本を見れば、載っていますか？

No.1の回答で思い違いがあったので、訂正します。

濁りはチンダル現象と呼ばれる光散乱であり，原理上短波長の光ほど強く散乱されます。

この回答への補足

試料に色がついていなければ、どの波長でも良いのです。

この回答への補足

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　No.1の回答で思い違いがあったので、訂正します。

　試料に色がついていなければ、どの波長でも良いのです。