Test płomienia jest analityczną metodą chemiczną stosowaną do identyfikacji jonów metali. Chociaż jest to przydatne analiza jakościowa test - i dużo zabawy w wykonywaniu - nie można go użyć do identyfikacji wszystkich metale ponieważ nie wszystkie jony metali dają kolory płomienia. Ponadto niektóre jony metali wyświetlają kolory, które są do siebie podobne, co utrudnia ich rozróżnienie. Niemniej jednak test jest nadal przydatny do identyfikacji wielu metali i metaloidów.
Kolory testu ciepła, elektronów i płomienia
Test płomienia dotyczy energii cieplnej, elektronyi energii fotony.
Aby przeprowadzić test płomienia:
- Wyczyść a platyna lub drut nichromowy z kwasem.
- Zwilżyć drut wodą.
- Zanurz drut w badanej substancji stałej, sprawiając, że próbka przyklei się do drutu.
- Umieść drut w płomieniu i obserwuj każdą zmianę koloru płomienia.
Kolory obserwowane podczas testu płomienia wynikają z wzbudzenia elektronów spowodowanego wzrostem temperatury. Elektrony „skaczą” ze stanu podstawowego do wyższego poziomu energii. Po powrocie do stanu podstawowego emitują światło widzialne. Kolor światła jest związany z lokalizacją elektronów i powinowactwem elektronów zewnętrznej powłoki do jądra atomowego.
Kolor emitowany przez większe atomy ma niższą energię niż światło emitowane przez mniejsze atomy. Na przykład stront (liczba atomowa 38) daje czerwonawy kolor, a sód (liczba atomowa 11) daje żółtawy kolor. Jon sodu ma silniejsze powinowactwo do elektronu, więc potrzeba więcej energii, aby przesunąć elektron. Kiedy elektron się porusza, osiąga wyższy poziom podniecenia. Gdy elektron powraca do stanu podstawowego, ma więcej energii do rozproszenia, co oznacza, że kolor ma wyższą częstotliwość / krótszą długość fali.
Test płomienia można również wykorzystać do rozróżnienia stanów utlenienia atomów jednego elementu. Na przykład miedź (I) emituje światło niebieskie podczas testu płomienia, a miedź (II) emituje światło zielone.
Sól metalu składa się z kationu składowego (metalu) i anionu. Anion może wpływać na wynik testu płomienia. Na przykład związek miedzi (II) z niehalogenkiem wytwarza zielony płomień, podczas gdy halogenek miedzi (II) daje niebiesko-zielony płomień.
Tabela kolorów testu płomienia
Tabele z kolory testu płomienia postaraj się jak najdokładniej opisać odcień każdego płomienia, aby zobaczyć nazwy kolorów rywalizujące z nazwami dużego pudełka kredek Crayola. Wiele metali wytwarza zielone płomienie, a także różne odcienie czerwieni i niebieskiego. Najlepszym sposobem na identyfikację jonu metalu jest porównanie go z zestawem standardów (znanym składem), aby wiedzieć, jakiego koloru można się spodziewać podczas używania paliwa w laboratorium.
Ponieważ w grę wchodzi tak wiele zmiennych, test płomienia nie jest ostateczny. Jest to tylko jedno narzędzie, które pomaga zidentyfikować elementy w związku. Podczas przeprowadzania próby płomieniowej należy uważać na wszelkie zanieczyszczenia paliwa lub pętli sodem, który jest jasnożółty i maskuje inne kolory. Wiele paliw ma zanieczyszczenie sodowe. Możesz obserwować kolor testu płomienia przez niebieski filtr, aby usunąć żółty.
| Kolor płomienia | Jon metalu |
| Niebiesko biały | Cyna, ołów |
| Biały | Magnez, tytan, nikiel, hafn, chrom, kobalt, beryl, aluminium |
| Karmazynowy (głęboki czerwony) | Stront, itr, rad, kadm |
| Czerwony | Rubid, cyrkon, rtęć |
| Różowo-czerwony lub karmazynowy | Lit |
| Liliowy lub jasnofioletowy | Potas |
| azurowy niebieski | Selen, ind, bizmut |
| niebieski | Arsen, cez, miedź (I), ind, ołów, tantal, cer, siarka |
| Niebieski zielony | Halogenek miedzi (II), cynk |
| Jasnoniebiesko-zielony | Fosfor |
| Zielony | Niehalogenkowy miedź (II), tal |
| Jasno zielony | Bor |
| Jabłko zielony lub jasnozielony | Bar |
| Bladozielony | Tellur, antymon |
| Żółty zielony | Molibden, mangan (II) |
| Jasny żółty | Sód |
| Złoty lub brązowo-żółty | Żelazo (II) |
| Pomarańczowy | Skandynaw, żelazo (III) |
| Pomarańczowy do pomarańczowo-czerwonego | Wapń |
The metale szlachetne złoto, srebro, platyna, pallad i niektóre inne elementy nie wytwarzają charakterystycznego koloru testu płomienia. Jest na to kilka możliwych wyjaśnień, jednym z nich jest fakt, że energia cieplna nie wystarcza do wzbudzenia elektronów tych pierwiastków, aby uwolnić energię w widzialnym zakresie.
Alternatywa testu płomienia
Jedną wadą testu płomienia jest to, że obserwowany kolor światła zależy w bardzo dużym stopniu od składu chemicznego płomienia (spalanego paliwa). Utrudnia to dopasowanie kolorów do wykresu o wysokim poziomie pewności.
Alternatywą dla testu płomienia jest test perełek lub test blistra, w którym próbkę powleka się kulkę soli, a następnie ogrzewa w płomieniu palnika Bunsena. Ten test jest nieco dokładniejszy, ponieważ więcej próbki przykleja się do koralika niż do zwykłej pętli z drutu a ponieważ większość palników Bunsena jest podłączona do gazu ziemnego, który zwykle pali się czystym, niebieskim kolorem płomień. Istnieją nawet filtry, których można użyć do odjęcia niebieskiego płomienia, aby zobaczyć wynik testu płomienia lub blistra.