Kako se proizvode boje za ispitivanje plamena

Test plamena je analitička metoda kemije koja se koristi za prepoznavanje metalnih iona. Iako je korisno kvalitativna analiza test - i mnogo zabave za obavljanje - ne može se koristiti za identificiranje svih metali jer ne daju svi metalni ioni plamene boje. Također, neki metalni ioni prikazuju boje slične jedna drugoj, što ih čini teško razlikovati. Ipak, test je još uvijek koristan za identificiranje brojnih metala i metaloida.

Test plamena govori o toplinskoj energiji, elektroni, i energija od fotona.

Provesti ispitivanje plamenom:

1. Čisti a platina ili nichrome žica s kiselinom.
2. Navlažite žicu vodom.
3. Umočite žicu u čvrstu tvar koju testirate, tražeći da se uzorak zalijepi na žicu.
4. Stavite žicu u plamen i promatrajte bilo kakve promjene u plamenu.

Boje opažene tijekom ispitivanja plamena proizlaze iz uzbuđenja elektrona uzrokovanog povišenom temperaturom. Elektroni „skaču“ iz svog osnovnog stanja na višu razinu energije. Kad se vrate u svoje prizemno stanje, emitiraju vidljivu svjetlost. Boja svjetlosti povezana je s položajem elektrona i afinitetom elektrona iz vanjske ljuske prema atomskom jezgru.

Boja koju emitiraju veći atomi je niža u energiji od svjetlosti koju ispuštaju manji atomi. Tako, na primjer, stroncij (atomski broj 38) proizvodi crvenkastu boju, dok natrij (atomski broj 11) proizvodi žućkastu boju. Natrijev ion ima jači afinitet prema elektronu, pa je za pomicanje elektrona potrebno više energije. Kada se elektron kreće, on postiže viši stupanj uzbuđenja. Kako se elektron vraća u svoje osnovno stanje, ima više energije za raspršivanje, što znači da boja ima veću frekvenciju / kraću valnu duljinu.

Test plamena također se može koristiti za razlikovanje oksidacijskih stanja atoma jednog elementa. Na primjer, bakar (I) emitira plavu svjetlost tijekom testa plamena, dok bakar (II) emitira zeleno svjetlo.

Metalna sol sastoji se od kationa sastavnog dijela (metal) i aniona. Anion može utjecati na rezultat testa plamena. Na primjer, bakarni (II) spoj sa nehalidom stvara zeleni plamen, dok bakarni (II) halogenid stvara plavo-zeleni plamen.

Tablice od boje za ispitivanje plamena pokušajte opisati nijansu svakog plamena što je točnije moguće, pa ćete vidjeti imena boje koja se nadmeću s velikim okvirima bojica Crayola. Mnogi metali proizvode zeleni plamen, a postoje i razne nijanse crvene i plave boje. Najbolji način prepoznavanja metalnog iona je usporedba s nizom standarda (poznati sastav) kako bi se znala koju boju očekivati ​​pri korištenju goriva u laboratoriju.

Budući da je uključeno toliko varijabli, test plamena nije konačan. To je samo jedan alat koji vam pomaže identificirati elemente u spoju. Prilikom ispitivanja plamena budite oprezni kod onečišćenja goriva ili petlje natrijem, koji je svijetlo žute boje i maskira druge boje. Mnoga goriva imaju onečišćenje natrijumom. Možda ćete htjeti promatrati boju plamena kroz plavi filter da biste uklonili bilo žuto.

plemeniti metali zlato, srebro, platina, paladij i neki drugi elementi ne daju karakterističnu testnu boju plamena. Za to postoji nekoliko mogućih objašnjenja, od kojih je jedno da toplinska energija nije dovoljna da pobuđuje elektrone ovih elemenata dovoljno da se energija oslobodi u vidljivom rasponu.

Jedan nedostatak testa plamena je taj što promatrana boja svjetla jako ovisi o kemijskom sastavu plamena (gorivo koje se sagorijeva). Zbog toga je teško uskladiti boje s grafikonom s visokom razinom pouzdanosti.

Alternativa ispitivanju plamena je test zrnca ili mjehur test, u kojoj se kuglica soli premaže uzorkom, a zatim zagrijava u plamenu Bunsen plamenika. Ovaj je test malo precizniji, jer više uzorka zalijepi u perlu nego u jednostavnu žičanu petlju i zbog toga što je većina Bunsenovih plamenika spojena na prirodni plin, koji ima tendenciju gorenja čistom, plavom bojom plamen. Postoje čak i filtri koji se mogu koristiti za oduzimanje plavog plamena za prikaz rezultata ispitivanja plamena ili mjehura.