La medición del color verdadero en agua no se basa únicamente en describir si una muestra se observa amarilla, verde, café o azulada. Desde el punto de vista técnico, el color puede cuantificarse mediante la absorción de radiación visible a longitudes de onda específicas.
En la metodología establecida por la NMX-AA-017-SCFI-2021, el color verdadero se determina mediante coeficientes de absorción espectral a 436 nm, 525 nm y 620 nm. Estas tres longitudes de onda permiten caracterizar cómo una muestra absorbe luz en diferentes regiones del espectro visible.
Este enfoque aporta una ventaja importante: transforma una característica visual y subjetiva en un dato instrumental, reproducible y comparable.
La luz visible está formada por radiación electromagnética con diferentes longitudes de onda. Cada región del espectro visible se asocia con distintos colores.
De manera simplificada, las longitudes de onda más cortas se relacionan con tonos violetas y azules, mientras que las más largas se asocian con amarillos, naranjas y rojos.
Cuando un haz de luz atraviesa una muestra de agua, una parte de esa radiación puede ser absorbida por las sustancias presentes.
La magnitud de esta absorción depende de factores como:
Esto explica por qué una misma muestra puede absorber intensamente a una longitud de onda y mucho menos a otra.
Una sustancia aparece coloreada porque no absorbe todas las longitudes de onda de la misma manera.
La radiación que no es absorbida puede transmitirse o dispersarse y finalmente contribuir al color que percibimos.
Si se midiera únicamente una región del espectro visible, podría perderse información sobre sustancias que absorben con mayor intensidad en otra zona.
La medición a 436, 525 y 620 nm ayuda a obtener una caracterización más amplia del comportamiento óptico del agua.
La longitud de onda de 436 nm se encuentra en la región azul-violeta del espectro visible.
Una absorción elevada en esta región significa que la muestra está reteniendo una proporción importante de radiación cercana al azul.
Desde el punto de vista óptico, cuando una sustancia absorbe principalmente radiación azul, el color transmitido puede desplazarse hacia tonalidades complementarias, como amarillos, naranjas o cafés.
Por esta razón, la absorción alrededor de 436 nm puede ser especialmente sensible a aguas con materia orgánica coloreada o determinadas sustancias que generan tonalidades amarillentas.
Entre las posibles causas se encuentran:
Este punto es fundamental.
El valor obtenido a 436 nm indica cómo se comporta ópticamente la muestra, pero no identifica automáticamente qué sustancia está presente.
Para conocer la composición química se requieren análisis específicos adicionales.
La longitud de onda de 525 nm se encuentra en la región verde del espectro visible.
Medir la absorción en esta zona ayuda a detectar sustancias que interactúan de manera importante con la radiación verde.
Puede indicar la presencia de compuestos cuyo espectro de absorción tiene una contribución importante en esta región.
En muestras industriales, esto puede relacionarse con colorantes, pigmentos solubles o mezclas de sustancias orgánicas.
Dos muestras pueden tener una intensidad visual similar y, sin embargo, presentar perfiles de absorción distintos.
Por ejemplo, una puede absorber predominantemente a 436 nm y otra a 525 nm.
En lugar de limitarse a decir que ambas muestras están “coloreadas”, las mediciones espectrales permiten diferenciar cómo interactúan con la luz.
Ese patrón puede ser útil para comparar muestras tomadas en distintos momentos o después de cambios en un proceso productivo.
La longitud de onda de 620 nm se encuentra en la región rojo-anaranjada del espectro visible.
La absorción en esta zona permite detectar sustancias que retienen radiación en longitudes de onda más largas.
Puede estar asociada con muestras que presentan características ópticas vinculadas a sustancias capaces de absorber radiación roja.
En determinados efluentes industriales pueden existir pigmentos o colorantes que generen una respuesta importante en esta región.
El valor analítico no debe interpretarse de manera aislada.
La combinación de los tres resultados proporciona una especie de “perfil óptico” de la muestra.
De forma simplificada:
436 nm: evalúa absorción en la región azul-violeta.
525 nm: evalúa absorción en la región verde.
620 nm: evalúa absorción en la región rojo-anaranjada.
La comparación entre estos valores ayuda a caracterizar la distribución espectral del color verdadero.
La NMX-AA-017-SCFI-2021 se basa en la medición de coeficientes de absorción espectral.
Este parámetro representa la capacidad de la muestra para absorber luz a una determinada longitud de onda.
En espectrofotometría, la absorbancia se relaciona con la concentración de especies absorbentes y con la longitud del trayecto óptico.
En términos generales, la ley de Beer-Lambert puede expresarse como:
A = ε · b · c
donde:
En una solución con un solo compuesto conocido, la relación entre absorbancia y concentración puede ser relativamente directa.
Sin embargo, las aguas naturales y residuales suelen contener mezclas complejas de sustancias.
En estas matrices, el coeficiente de absorción espectral refleja la contribución conjunta de diversas sustancias disueltas.
No debe interpretarse como la concentración de un compuesto específico.
La medición de color verdadero requiere diferenciar la contribución de las sustancias disueltas de aquella asociada a partículas suspendidas.
Por ello, la metodología contempla la filtración de la muestra con una membrana de 0.45 µm.
Las partículas pueden dispersar la luz y modificar la señal obtenida por el instrumento.
Si no se eliminan, el resultado puede reflejar no solo absorción, sino también efectos de turbidez y dispersión.
La absorción ocurre cuando una sustancia retiene energía de la radiación incidente.
La dispersión ocurre cuando la dirección de la luz cambia debido a la presencia de partículas.
Por eso, retirar la materia suspendida es esencial para que la medición represente mejor el color verdadero y no el color aparente.
El pH puede influir significativamente en el comportamiento espectral de algunas sustancias.
Algunas moléculas pueden cambiar su estado de ionización cuando cambia el pH.
Esto puede modificar:
Este comportamiento es especialmente relevante en compuestos orgánicos con grupos funcionales sensibles al medio químico.
Registrar el pH permite interpretar mejor las condiciones bajo las cuales se obtuvo el perfil espectral.
La interpretación debe realizarse considerando los tres valores en conjunto.
Un patrón con absorción elevada principalmente a 436 nm será diferente de otro donde predomine la absorción a 620 nm.
Supongamos que una empresa analiza dos muestras de su descarga.
En la primera, la mayor absorción se presenta a 436 nm.
En la segunda, el valor dominante aparece a 620 nm.
Aunque ambas muestras puedan parecer coloreadas, el cambio en el perfil espectral puede indicar que la composición óptica del efluente ha cambiado.
Posibles causas incluyen:
No identifica químicamente la muestra, pero sí permite comparar su comportamiento a través del tiempo.
En control ambiental, las tendencias suelen ser más útiles que un valor aislado.
Una empresa puede establecer cuál es el comportamiento normal de sus aguas residuales.
Después, cualquier desviación puede compararse con esa referencia.
Si los valores a 436, 525 o 620 nm cambian de manera consistente, puede ser una señal de que también cambió la composición de la descarga.
En lugar de esperar a observar una alteración visible en el cuerpo receptor, la empresa puede investigar desde el propio efluente.
Las sustancias que absorben luz también pueden modificar la cantidad de radiación que penetra en un río, lago o presa.
Si aumenta la absorción de luz, puede disminuir la radiación disponible a determinadas profundidades.
Esto puede afectar las condiciones para organismos fotosintéticos.
No todas las longitudes de onda penetran igual ni son utilizadas del mismo modo por los organismos.
Un cambio persistente en el perfil óptico del agua puede modificar el entorno lumínico del ecosistema, aunque el efecto real dependerá de la concentración, duración y características del cuerpo receptor.
No por sí solas.
Los valores de absorción a 436, 525 y 620 nm proporcionan información sobre el color verdadero, pero no identifican todos los contaminantes presentes.
Muchos compuestos peligrosos no absorben significativamente en el espectro visible.
El color puede provenir de sustancias naturales o de compuestos con baja toxicidad.
El análisis de color debe complementarse con otros parámetros según el objetivo del estudio.
Las mediciones a 436, 525 y 620 nm permiten analizar el color verdadero del agua desde una perspectiva cuantitativa.
Cada longitud de onda representa una región distinta del espectro visible y aporta información sobre cómo las sustancias disueltas interactúan con la luz.
La principal ventaja del método es que sustituye descripciones subjetivas por datos comparables.
En aplicaciones ambientales e industriales, estos resultados pueden ayudar a:
El análisis no responde por sí solo qué compuesto está presente, pero sí proporciona una firma espectral útil para comprender cómo está cambiando la muestra.
Si tu empresa necesita realizar la medición de color verdadero a 436, 525 y 620 nm, caracterizar aguas residuales o fortalecer su programa de control ambiental, Orozco Lab puede ayudarte a obtener resultados técnicos para conocer mejor el comportamiento de tus muestras.
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Cuando el color se mide científicamente, deja de ser una simple apariencia y se convierte en información útil para entender, comparar y controlar la calidad del agua.
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