Πώς να κάνετε μια δοκιμή φλόγας για ποιοτική ανάλυση

Η δοκιμή φλόγας χρησιμοποιείται για να προσδιορίσει οπτικά την ταυτότητα ενός άγνωστου μέταλλο ή μεταλλοειδές ιόν με βάση το χαρακτηριστικό χρώμα το άλας μετατρέπει τη φλόγα ενός καυστήρα Bunsen. Η θερμότητα της φλόγας διεγείρει την ηλεκτρόνια των ιόντων μετάλλων, προκαλώντας τους να εκπέμπουν ορατό φως. Κάθε στοιχείο έχει ένα φάσμα εκπομπών υπογραφής το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαφοροποίηση μεταξύ ενός στοιχείου και άλλου.

Μέθοδος κλασικού βρόχου σύρματος
Πρώτον, χρειάζεστε έναν καθαρό βρόχο καλωδίων. Πλατίνα ή βρόχους νικελίου-χρωμίου. Μπορούν να καθαριστούν με εμβάπτιση σε υδροχλωρικό ή νιτρικό οξύ, ακολουθούμενο από έκπλυση με απεσταγμένο ή απιονισμένο νερό. Ελέγξτε την καθαριότητα του βρόχου εισάγοντάς το 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 (μεταλλικού) αλατιού. Ο βρόχος με δείγμα τοποθετείται στο διαυγές ή μπλε τμήμα της φλόγας και παρατηρείται το προκύπτον χρώμα.

Μέθοδος Ξύλου Splint ή Cotton Swab
Οι ξύλινοι νάρθηκες ή τα βαμβακερά επιχρίσματα προσφέρουν μια φθηνή εναλλακτική λύση στους βρόχους σύρματος. Για να χρησιμοποιήσετε ξύλινους νάρθηκες, απομακρύνετε τις νυκτερινές τους αποσταγμένο νερό. Ρίξτε έξω το νερό και ξεπλύνετε τους νάρθηκες με καθαρό νερό, προσέχοντας να μην μολύνετε το νερό με νάτριο (από τον ιδρώτα στα χέρια σας). Πάρτε ένα υγρό νάρθηκα ή βαμβάκι που έχει υγρανθεί με νερό, βυθίστε το στο δείγμα που πρόκειται να εξεταστεί και κυλήστε τον νάρθηκα ή το στέλεχος μέσα από τη φλόγα. Μην κρατάτε το δείγμα στη φλόγα, καθώς αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει ανάφλεξη του νάρθηκα ή του επιχρίσματος. Χρησιμοποιήστε ένα νέο νάρθηκα ή στυλεό για κάθε δοκιμή.

Το δείγμα προσδιορίζεται με σύγκριση του παρατηρούμενου χρώματος φλόγας με γνωστές τιμές από πίνακα ή διάγραμμα.

το κόκκινο
Carmine to Magenta: ενώσεις λιθίου. Μάσκες από βαρίου ή νάτριο.
Scarlet ή Crimson: ενώσεις στροντίου. Μάσκες από βαρίου.
Κόκκινο: Rubidium (μη φιλτραρισμένη φλόγα)
Κίτρινο-Κόκκινο: Ενώσεις ασβεστίου. Μάσκες από βαρίου.

Κίτρινος
Χρυσό: Σίδερο
Έντονο κίτρινο: ενώσεις νατρίου, ακόμη και σε ιχνοστοιχεία. Μια κίτρινη φλόγα δεν είναι ενδεικτική του νατρίου εκτός αν επιμένει και δεν εντείνεται με την προσθήκη 1% NaCl στην ξηρή ένωση.

λευκό
ΑΝΟΙΧΤΟ Ασπρο: Μαγνήσιο
Λευκό-πράσινο: Ψευδάργυρος

Πράσινος
Emerald: ενώσεις χαλκού, εκτός από τα αλογονίδια. Θάλλιο.
Φωτεινό πράσινο: Βόριο
Μπλε-πράσινο: Φωσφορικά, όταν υγραίνονται με Η₂ΕΤΣΙ₄ ή Β₂Ο₃.
Αδύναμο Πράσινο: Αντιμόνιο και ΝΗ₄ ενώσεις.
Κίτρινο-πράσινο: Βάριο, μαγγάνιο (II), μολυβδαίνιο.

Μπλε
Azure: Μόλυβδος, σελήνιο, βισμούθιο, καίσιο, χαλκός (I), CuCl₂ και άλλες ενώσεις χαλκού διαβρεγμένες με υδροχλωρικό οξύ, ίνδιο, μόλυβδο.
Ανοιχτό μπλε: Αρσενικό και μερικές από τις ενώσεις του.
Πράσινο μπλε: CuBr₂, αντιμόνιο

Μωβ
Βιολέτα: ενώσεις του καλίου εκτός των βορικών, φωσφορικών και πυριτικών. Μάσκες με νάτριο ή λίθιο.
Λιλάκι στο πορφυρό-κόκκινο: Κάλιο, ρουβίδιο, και / ή καίσιο παρουσία νατρίου όταν παρατηρείται μέσω μπλε γυαλιού.

• Η δοκιμή δεν ανιχνεύει χαμηλές συγκεντρώσεις των περισσότερων ιόντα.
• Η φωτεινότητα του σήματος ποικίλλει από το ένα δείγμα στο άλλο. Για παράδειγμα, η κίτρινη εκπομπή από το νάτριο είναι πολύ φωτεινότερη από την κόκκινη εκπομπή από την ίδια ποσότητα λίθιο.
• Οι ακαθαρσίες ή οι προσμείξεις επηρεάζουν τα αποτελέσματα των δοκιμών. Νάτριο, ειδικότερα, υπάρχει στις περισσότερες ενώσεις και θα χρωματίσει τη φλόγα. Μερικές φορές ένα μπλε γυαλί χρησιμοποιείται για να φιλτράρει το κίτρινο του νατρίου.
• Η δοκιμή δεν μπορεί να κάνει διάκριση 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 προσδιορίσει οριστικά. Άλλες αναλυτικές διαδικασίες θα πρέπει να διεξάγονται επιπλέον αυτού του τεστ.

Αυτός ο πίνακας αναφέρει τα αναμενόμενα χρωματιστά για στοιχεία στη δοκιμή φλόγας. Προφανώς, τα ονόματα των χρωμάτων είναι υποκειμενικά, οπότε ο καλύτερος τρόπος να μάθετε να αναγνωρίζετε στενά χρωματισμένα στοιχεία είναι να δοκιμάσετε γνωστές λύσεις, ώστε να ξέρετε τι να περιμένετε.

• Το Εγχειρίδιο Χημείας του Lange, 8η έκδοση, Handbook Publishers Inc., 1952.