Как проводить испытания на пламя для качественного анализа

Испытание пламенем используется для визуального определения идентичности неизвестного металла или иона металлоида на основе характерного цвета, который соль поворачивает пламя горелки Бунзена. Тепло пламени возбуждает электроны ионов металлов, заставляя их излучать видимый свет. Каждый элемент имеет сигнатурный спектр излучения, который можно использовать для различения одного элемента от другого.

Как проводить тест на пламя

Классический Метод проволочной петли
Во-первых, вам нужна чистая проволочная петля. Наиболее распространены платиновые или никель-хромовые петли. Их можно очистить погружением в соляную или азотную кислоту с последующим ополаскиванием дистиллированной или деионизированной водой. Проверьте чистоту петли, поместив ее в газовое пламя. Если появляется всплеск цвета, петля недостаточно чистая. Между тестами контур необходимо очищать.

Очищенный контур погружают либо в порошок, либо в раствор ионной (металлической) соли. Петля с образцом помещается в прозрачную или синюю часть пламени, и наблюдается полученный цвет.

Деревянная шина или ватный тампон Метод
Деревянные шины или ватные палочки – недорогая альтернатива проволочным петлям. Чтобы использовать деревянные шины, замочите их на ночь в дистиллированной воде. Вылейте воду и промойте шины чистой водой, стараясь не загрязнять воду натрием (как от пота на руках). Возьмите влажную шину или ватный тампон, смоченный в воде, окуните его в исследуемый образец и проведите шиной или тампоном через пламя. Не держите образец в огне, так как это может привести к воспламенению шины или тампона. Используйте новую шину или тампон для каждого теста.

Как интерпретировать результаты теста на пламя

Образец идентифицируется путем сравнения наблюдаемый цвет пламени по сравнению с известными значениями из таблицы или диаграммы.

Красный
от карминного до пурпурного: литий соединения. Маскируется барием или натрием.
Scarlet или Crimson: соединения стронция. Маскируется барием.
Красный: рубидий (нефильтрованное пламя)
Желто-красный: соединения кальция. Маскируется барием.

Желтый
Золото: железо
Интенсивно-желтый: соединения натрия , даже в следовых количествах. Желтое пламя не указывает на натрий, если оно не сохраняется и не усиливается добавлением 1% NaCl к сухому соединению..

Белый
Ярко-белый: магний
Бело-зеленый: цинк

Зеленый
Изумруд: соединения меди, кроме галогенидов. Таллий.
Ярко-зеленый: бор
Сине-зеленый: фосфаты при увлажнении H ₂ SO ₄ или B ₂ O ₃ .
Бледно-зеленый: соединения сурьмы и NH ₄ .
Желтый -Зеленый: барий, марганец (II), молибден.

Синий
Лазурный: свинец, селен , висмут, цезий, медь (I), CuCl ₂ и другие соединения меди, смоченные соляной кислотой, индием, свинцом.
Голубой: мышьяк и некоторые его соединения.
Зеленовато-синий: CuBr ₂ , сурьма

Purple
Фиолетовый: соединения калия, кроме боратов, фосфатов и силикатов. Маскируется натрием или литием.
От сиреневого до пурпурно-красного: калий, рубидий и/или цезий в присутствии натрия, если смотреть через синее стекло.

Ограничения теста на пламя

• Тест не может обнаружить низкие концентрации большинства ионов.
• Яркость сигнала варьируется от один образец к другому. Например, желтое излучение натрия намного ярче, чем красное излучение того же количества лития.
• Примеси или загрязняющие вещества влияют на результаты испытаний. В частности, натрий присутствует в большинстве соединений и окрашивает пламя. Иногда используется синее стекло, чтобы отфильтровать желтый цвет натрия.
• Тест не может различить все элементы. Несколько металлов дают одинаковый цвет пламени. Некоторые составы вообще не меняют цвет пламени.

Из-за ограничений, испытание пламенем может использоваться для исключения идентичность элемента в образце, а не его окончательная идентификация. В дополнение к этому тесту должны быть проведены другие аналитические процедуры.

Цвета теста пламени

В этой таблице перечислены ожидаемые цвета для элементов в испытании пламенем. Очевидно, что названия цветов субъективны, поэтому лучший способ научиться распознавать элементы с близкими цветами – это протестировать известные решения, чтобы вы знали, чего ожидать..