Próba płomienia

Próba płomieniowa przeprowadzona na halogenku miedzi . Charakterystyczny niebiesko-zielony kolor płomienia zawdzięcza miedzi.

Test płomienia wykazujący obecność litu .

Próba płomieniowa kilku jonów metali

Test płomienia to procedura analityczna stosowana w chemii do wykrywania obecności pewnych pierwiastków, głównie jonów metali , w oparciu o charakterystyczne widmo emisji płomienia każdego pierwiastka (na które może wpływać obecność jonów chlorkowych ). Kolor płomieni na ogół zależy również od temperatury i podawanego tlenu; zobacz kolor płomienia .

Proces

Test polega na wprowadzeniu próbki pierwiastka lub związku do gorącego, nieświecącego płomienia i obserwowaniu koloru powstałego płomienia. Ideą testu jest to, że atomy próbki odparowują, a ponieważ są gorące, emitują światło, gdy znajdują się w płomieniu. Rozpuszczalnik z roztworu odparowuje jako pierwszy, pozostawiając drobno rozdrobnione stałe , które przemieszczają się do najgorętszego obszaru płomienia, gdzie w wyniku dysocjacji cząsteczek powstają gazowe atomy i jony . Tutaj elektrony są wzbudzane przez ciepło, a foton spontanicznie emituje, aby rozpaść się na niższe stany energetyczne.

Próbka masowa również emituje światło, ale jej światło nie nadaje się do analizy. Próbki masowe emitują światło z kwasem chlorowodorowym w celu usunięcia śladów poprzednich analitów. Związek jest zwykle przetwarzany na pastę ze stężonym kwasem chlorowodorowym, ponieważ halogenki metali , będąc lotnymi, dają lepsze wyniki. Należy wypróbować różne płomienie, aby uniknąć błędnych danych z powodu „zanieczyszczonych” płomieni lub od czasu do czasu zweryfikować dokładność koloru. Na lekcjach chemii w liceum czasami używa się drewnianych szyn , głównie dlatego, że można na nich wysuszyć roztwory i są niedrogie. Czasami używany jest również drut nichromowy . Używając szyny, należy uważać, aby machać szyną przez płomień, zamiast trzymać ją w płomieniu przez dłuższy czas, aby uniknąć podpalenia samej szyny. Sugerowano również użycie wacika lub pianki melaminowej (stosowanej w gąbkach do czyszczenia „gumki”) jako podparcia.

Sód jest powszechnym składnikiem lub zanieczyszczeniem w wielu związkach, a jego spektrum ma tendencję do dominacji nad innymi. Płomień testowy jest często oglądany przez kobaltowo-niebieskie szkło, aby odfiltrować żółty sód i umożliwić łatwiejszą obserwację innych jonów metali.

Wyniki

Test płomienia jest stosunkowo szybki i prosty do wykonania i można go przeprowadzić za pomocą podstawowego sprzętu, który można znaleźć w większości laboratoriów chemicznych. Jednak zakres pierwiastków wykrywalnych pozytywnie w tych warunkach jest niewielki, ponieważ test opiera się na subiektywnym doświadczeniu eksperymentatora, a nie na obiektywnych pomiarach. Test ma trudności z wykryciem małych stężeń niektórych pierwiastków, podczas gdy dla niektórych innych może zostać uzyskany zbyt silny wynik, co zwykle powoduje, że słabsze kolory nie pojawiają się.

Chociaż test płomienia dostarcza jedynie informacji jakościowych , a nie danych ilościowych na temat proporcji pierwiastków w próbce, dane ilościowe można uzyskać za pomocą powiązanych technik fotometrii płomienia lub spektroskopii emisyjnej płomienia . Płomieniowa absorpcyjna spektroskopia atomowa Przyrządy, np. PerkinElmer lub Shimadzu, mogą pracować w trybie emisji zgodnie z instrukcją obsługi przyrządu.

Pospolite elementy

Kolorowe płomienie metanolowych roztworów różnych związków, płonące na wacie. Od lewej do prawej: chlorek litu, chlorek strontu, chlorek wapnia, chlorek sodu, chlorek baru, boran trimetylu, chlorek miedzi, chlorek cezu i chlorek potasu.

Niektóre wspólne elementy i odpowiadające im kolory to:

Symbol	Nazwa	Kolor
Glin	Aluminium	Srebrzystobiały , w bardzo wysokich temperaturach, takich jak łuk elektryczny, jasnoniebieski
Jak	Arsen	Niebieski
B	Bor	Jasno zielony
Ba	Bar	Jasny/jabłkowo zielony
Być	Beryl	Biały
Bi	Bizmut	Lazur
C	Węgiel	Jasno pomarańczowy
ok	Wapń	Ceglasty, jasnozielony widziany przez niebieskie szkło.
Płyta CD	Kadm	Ceglasty
Ce	Cer	Żółty
Współ	Kobalt	Srebrno-biały
Kr	Chrom	Srebrno-biały
Cs	Cez	Niebiesko-fioletowy
Cu(I)	Miedź (I)	Niebiesko-zielony
Cu(II)	Miedź(II) ( niehalogenkowa )	Zielony
Cu(II)	Miedź(II) (halogenek)	Niebieski zielony
Ge	German	Jasnoniebieskie
Fe(II)	Żelazo (II)	Złoto , gdy jest bardzo gorące, takie jak łuk elektryczny, jasnoniebieskie lub zielone zmieniające się w pomarańczowo-brązowe
Fe(III)	Żelazo (III)	Pomarańczowo-brązowy
H	Wodór	Jasnoniebieskie
Hf	Hafn	Biały
Hg	Rtęć	Czerwony
W	Ind	Niebieski indygo
k	Potas	liliowy ; niewidoczne przez kobaltowe szkło (fioletowe)
Li	Lit	karminowy ; niewidoczne przez zielone szkło
Mg	Magnez	Bezbarwny ze względu na warstwę tlenku magnezu, ale płonący metal Mg daje intensywną biel
Mn(II)	Mangan (II)	Żółtawa zieleń
pn	molibden	Żółtawa zieleń
Na	Sód	intensywny żółty; niewidoczne przez kobaltowe szkło. Zobacz także lampa sodowa
Uwaga	Niob	Zielony lub niebieski
Ni	Nikiel	Srebrno-biały (czasami zgłaszany jako bezbarwny)
P	Fosfor	Blado niebieskawo zielony
Pb	Ołów	Niebiesko biały
Ra	Rad	Karmazynowy
Rb	Rubid	Czerwony fiolet
Śr	Antymon	Bladozielony
Sc	Skand	Pomarańczowy
Se	Selen	Lazur
Sn	Cyna	Niebiesko biały
Sr	Stront	Karmazynowy do szkarłatnego, żółtawy do zielonego szkła i fioletowy do niebieskiego szkła kobaltowego
Ta	Tantal	Niebieski
Te	Tellur	Bladozielony
Ti	Tytan	Srebrno-biały
Tl	Tal	Czysta zieleń
V	Wanad	Żółtawa zieleń
W	Wolfram	Zielony
Y	Itr	Karminowy, Karmazynowy lub Szkarłatny
zn	Cynk	Bezbarwny (czasami określany jako niebiesko-zielony)
Zr	Cyrkon	Łagodna czerwień

Złoto , srebro , platyna , pallad i wiele innych pierwiastków nie wytwarza charakterystycznego koloru płomienia, chociaż niektóre mogą wytwarzać iskry (podobnie jak metaliczny tytan i żelazo ); sole berylu i złota podobno osadzają czysty metal podczas chłodzenia.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Test płomienia - Farbowanie ognia - Zdjęcia kilku testów płomienia, zawiera instrukcje
WebMineral.com - Kolorowanie płomienia według elementu

Posłuchaj tego artykułu ( 4 minuty )

Ten plik audio został utworzony na podstawie wersji tego artykułu z dnia 22 lipca 2012 r. i nie odzwierciedla późniejszych zmian.