Πώς να κάνετε δοκιμές φλόγας για ποιοτική ανάλυση
Η δοκιμή φλόγας χρησιμοποιείται για τον οπτικό προσδιορισμό της ταυτότητας ενός άγνωστου μετάλλου ή μεταλλοειδούς ιόντος με βάση το χαρακτηριστικό χρώμα που το αλάτι μετατρέπει τη φλόγα ενός καυστήρα Bunsen. Η θερμότητα της φλόγας διεγείρει τα ηλεκτρόνια των ιόντων μετάλλων, με αποτέλεσμα να εκπέμπουν ορατό φως. Κάθε στοιχείο έχει ένα φάσμα εκπομπής υπογραφής που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαφοροποίηση μεταξύ ενός στοιχείου και ενός άλλου.
Βασικά συμπεράσματα:Εκτελέστε τη δοκιμή φλόγας
- Η δοκιμή φλόγας είναι μια ποιοτική δοκιμή στην αναλυτική χημεία που χρησιμοποιείται για να βοηθήσει στον προσδιορισμό της σύνθεσης ενός δείγματος.
- Η υπόθεση είναι ότι η θερμότητα δίνει ενέργεια σε στοιχεία και ιόντα, με αποτέλεσμα να εκπέμπουν φως σε ένα χαρακτηριστικό χρώμα ή φάσμα εκπομπής.
- Η δοκιμή φλόγας είναι ένας γρήγορος τρόπος για να περιοριστεί η ταυτότητα ενός δείγματος, αλλά πρέπει να συνδυαστεί με άλλες δοκιμές για να επιβεβαιωθεί η σύνθεση.
Πώς να κάνετε τη δοκιμή φλόγας
Κλασική μέθοδος βρόχου καλωδίων
Πρώτα, χρειάζεστε έναν καθαρό συρμάτινο βρόχο. Οι βρόχοι πλατίνας ή νικελίου-χρωμίου είναι πιο συνηθισμένοι. Μπορούν να καθαριστούν με εμβάπτιση σε υδροχλωρικό ή νιτρικό οξύ, ακολουθούμενη από έκπλυση με απεσταγμένο ή απιονισμένο νερό. Ελέγξτε την καθαρότητα του βρόχου εισάγοντάς τον σε φλόγα αερίου. Εάν παράγεται μια έκρηξη χρώματος, ο βρόχος δεν είναι επαρκώς καθαρός. Ο βρόχος πρέπει να καθαρίζεται μεταξύ των δοκιμών.
Ο καθαρός βρόχος βυθίζεται είτε σε σκόνη είτε σε διάλυμα ιοντικού (μετάλλου) άλατος. Ο βρόχος με το δείγμα τοποθετείται στο διαυγές ή μπλε μέρος της φλόγας και παρατηρείται το χρώμα που προκύπτει.
Μέθοδος με ξύλινο νάρθηκα ή βαμβακερή μπατονέτα
Οι ξύλινοι νάρθηκες ή οι μπατονέτες προσφέρουν μια φθηνή εναλλακτική λύση αντί των συρμάτινων θηλιών. Για να χρησιμοποιήσετε ξύλινους νάρθηκες, μουλιάστε τους όλη τη νύχτα σε αποσταγμένο νερό. Ρίξτε το νερό και ξεπλύνετε τους νάρθηκες με καθαρό νερό, προσέχοντας να αποφύγετε τη μόλυνση του νερού με νάτριο (όπως από τον ιδρώτα στα χέρια σας). Πάρτε έναν υγρό νάρθηκα ή ένα βαμβάκι που έχει υγρανθεί σε νερό, βουτήξτε το στο δείγμα που θα ελεγχθεί και κουνήστε τον νάρθηκα ή το μάκτρο μέσα από τη φλόγα. Μην κρατάτε το δείγμα στη φλόγα γιατί αυτό θα προκαλέσει ανάφλεξη του νάρθηκα ή της μπατονέτας. Χρησιμοποιήστε έναν νέο νάρθηκα ή μπατονέτα για κάθε εξέταση.
Πώς να ερμηνεύσετε τα αποτελέσματα δοκιμής φλόγας
Το δείγμα αναγνωρίζεται συγκρίνοντας το παρατηρούμενο χρώμα φλόγας με γνωστές τιμές από έναν πίνακα ή ένα διάγραμμα.
Κόκκινο
Καρμίνη σε Ματζέντα:Ενώσεις λιθίου. Καλυμμένο με βάριο ή νάτριο.
Scarlet ή Crimson:Ενώσεις στροντίου. Καλυμμένο με βάριο.
Κόκκινο:Ρουβίδιο (αφιλτράριστη φλόγα)
Κίτρινο-Κόκκινο:Ενώσεις ασβεστίου. Καλυμμένο με βάριο.
Κίτρινο
Χρυσός:Σίδηρος
Έντονο κίτρινο:Ενώσεις νατρίου, ακόμη και σε ίχνη. Μια κίτρινη φλόγα δεν είναι ενδεικτική του νατρίου, εκτός εάν επιμένει και δεν εντείνεται με προσθήκη 1% NaCl στην ξηρή ένωση.
Λευκό
Φωτεινό λευκό:Μαγνήσιο
Λευκό-Πράσινο:Ψευδάργυρος
Πράσινο
Σμαράγδι:Ενώσεις χαλκού, εκτός από αλογονίδια. Θάλλιο.
Φωτεινό πράσινο:Βόριο
Γαλαζοπράσινο:Φωσφορικά άλατα, όταν υγραίνεται με H2 SO4 ή B2 O3 .
Αχνό πράσινο:Αντιμόνιο και ΝΗ4 ενώσεις.
Κιτρινοπράσινο:βάριο, μαγγάνιο(II), μολυβδαίνιο.
Μπλε
Azure:Μόλυβδος, σελήνιο, βισμούθιο, καίσιο, χαλκός(I), CuCl2 και άλλες ενώσεις χαλκού που έχουν υγρανθεί με υδροχλωρικό οξύ, ίνδιο, μόλυβδο.
Ανοικτό μπλε:Αρσενικό και μερικές από τις ενώσεις του.
Πρασινωπό μπλε:CuBr2 , αντιμόνιο
Μωβ
Βιολέτα:Ενώσεις καλίου εκτός από βορικά, φωσφορικά και πυριτικά. Καλύπτεται από νάτριο ή λίθιο.
Λιλά έως μωβ-κόκκινο:Κάλιο, ρουβίδιο ή/και καίσιο παρουσία νατρίου όταν το βλέπουμε μέσα από ένα μπλε γυαλί.
Περιορισμοί της δοκιμής φλόγας
- Η δοκιμή δεν μπορεί να ανιχνεύσει χαμηλές συγκεντρώσεις των περισσότερων ιόντων.
- Η φωτεινότητα του σήματος διαφέρει από το ένα δείγμα στο άλλο. Για παράδειγμα, η κίτρινη εκπομπή από το νάτριο είναι πολύ πιο φωτεινή από την κόκκινη εκπομπή από την ίδια ποσότητα λιθίου.
- Οι ακαθαρσίες ή οι προσμείξεις επηρεάζουν τα αποτελέσματα των δοκιμών. Το νάτριο, συγκεκριμένα, υπάρχει στις περισσότερες ενώσεις και θα χρωματίσει τη φλόγα. Μερικές φορές χρησιμοποιείται ένα μπλε ποτήρι για να φιλτράρει το κίτρινο του νατρίου.
- Η δοκιμή δεν μπορεί να κάνει διαφοροποίηση μεταξύ όλων των στοιχείων. Πολλά μέταλλα παράγουν το ίδιο χρώμα φλόγας. Ορισμένες ενώσεις δεν αλλάζουν καθόλου το χρώμα της φλόγας.
Λόγω του περιορισμού, η δοκιμή φλόγας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αποκλείσει την ταυτότητα ενός στοιχείου σε ένα δείγμα, αντί να το αναγνωρίσει οριστικά. Επιπλέον αυτής της δοκιμής θα πρέπει να διεξάγονται και άλλες αναλυτικές διαδικασίες.
Χρώματα δοκιμής φλόγας
Αυτός ο πίνακας παραθέτει τα αναμενόμενα χρώματα για τα στοιχεία στη δοκιμή φλόγας. Προφανώς, τα ονόματα των χρωμάτων είναι υποκειμενικά, επομένως ο καλύτερος τρόπος για να μάθετε να αναγνωρίζετε τα κοντινά στοιχεία είναι να δοκιμάσετε γνωστές λύσεις, ώστε να ξέρετε τι να περιμένετε.
| Σύμβολο | Στοιχείο | Χρώμα |
| Ως | Αρσενικό | Μπλε |
| Β | Βόριο | Φωτεινό πράσινο |
| Ba | Βάριο | Απαλό/Κιτρινοπράσινο |
| Περίπου | Ασβέστιο | Πορτοκαλί σε κόκκινο |
| Cs | Κάσιο | Μπλε |
| Cu(I | Χαλκός(I) | Μπλε |
| Cu(II) | Μη αλογονίδιο χαλκού(II) | Πράσινο |
| Cu(II) | Αλογονίδιο χαλκού(II) | Γαλαζοπράσινο |
| Φε | Σίδερο | Χρυσός |
| Σε | Ίνδιο | Μπλε |
| Κ | Κάλιο | Λιλά έως κόκκινο |
| Li | Λίθιο | Ματζέντα σε καρμίνη |
| Mg | Μαγνήσιο | Φωτεινό λευκό |
| Mn(II) | Μαγγάνιο(II) | Κιτρινοπράσινο |
| Mo | Μολυβδαίνιο | Κιτρινοπράσινο |
| Όχι | Νάτριο | Έντονο κίτρινο |
| P | Φώσφορος | Απαλό γαλαζοπράσινο |
| Pb | Προηγούμενος | Μπλε |
| Rb | Ρουβίδιο | Κόκκινο έως μωβ-κόκκινο |
| Sb | Αντιμόνιο | Απαλό πράσινο |
| Δείτε | Σελήνιο | Γαλάζιο |
| Sr | Στρόντιο | Βυσσινί |
| Σε | Τελλούριο | Απαλό πράσινο |
| Tl | Θάλλιο | Καθαρό πράσινο |
| Zn | Ψευδάργυρος | Γαλαζοπράσινο έως ασπροπράσινο |
Πηγή
- Εγχειρίδιο Χημείας του Lange , 8η Έκδοση, Handbook Publishers Inc., 1952.
