焰色反应
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焰色反应(英语:flame reaction),也称焰色试验(英语:flame test),是化学上用来测试某种离子是否在化合物中存在的方法,该反应为物理变化。
其原理是每种元素离子都有其个别的光谱,当受热时原子的电子会跃迁至较高的不稳定能级,并以释放一定频率的光子的方式回到基态,从而发生焰色反应。样本通常是粉或小块的形式。以一条清洁且对化学惰性的金属线(例如铂或镍铬合金)盛载样本,再放到本生灯的无光焰(蓝色火焰)中。
由于钠的金黄色火焰容易盖过其他金属的焰色,所以常用钴蓝玻璃观察其他金属的焰色。
历史
编辑中国南北朝时期,著名的炼丹家和医药大师陶弘景在他的《本草经集注》中记载“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石(硝酸钾)也”。说明人们很早就知道用焰色反应鉴别硝酸钾[1]。
常见的离子及其对应的焰色
编辑元素符号 | 离子 | 元素名称 | 焰色 | 图片 |
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As | As3− | 砷 | 蓝色 | |
B | B3+ | 硼 | 青绿 | |
Ba | Ba2+ | 钡 | 黄绿 | |
Ca | Ca2+ | 钙 | 砖红 | |
Cs | Cs+ | 铯 | 浅紫 | |
Cu(I) | Cu+ | 铜 | 浅蓝
难燃烧(氧化物成黑色) |
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Cu(II) | Cu2+ | 铜(II) (无卤素) | 祖母绿 | |
Cu(II) | Cu2+ | 铜(II) (形成卤素化合物) | 蓝绿[2] | |
In | In3+ | 铟 | 蓝 | |
K | K+ | 钾 | 紫罗兰色,透过蓝色钴玻璃观察 [3] | |
Li | Li+ | 锂 | 洋红 | |
Mn(II) | Mn2+ | 锰 | 橙色 | |
Mo | Mo+ | 钼 | 黄绿[来源请求] | |
Na | Na+ | 钠 | 金黄 | |
P | P3− | 磷 | 青绿 | |
Pb | Pb2+ | 铅 | 蓝白 | |
Rb | Rb+ | 铷 | 浅紫 | |
Sb | Sb3− | 锑 | 浅绿 | |
Se | Se2− | 硒 | 天蓝 | |
Sr | Sr2+ | 锶 | 深红 | |
Te | Te2− | 碲 | 浅绿 | |
Tl | Tl3+ | 铊 | 绿 | |
Zn | Zn2+ | 锌 | 蓝绿(或无色) |
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无光焰(蓝色火焰)
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利用钴蓝玻璃观察无光焰(蓝色火焰)
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利用钴蓝玻璃观察硫酸铜的焰色反应
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利用钴蓝玻璃观察碳酸钠的焰色反应
焰色试验的步骤
编辑钾的焰色试验
编辑- 先准备一支铂或镍铬线,钴蓝玻璃及盐或其溶液。
- 把线圈浸在浓盐酸中以清除先前余下的物质,再把线放在无光焰(蓝色火焰)中直至没有颜色的变化。
- 用蒸馏水或去离子水或纯水冲洗线圈。
- 用线圈接触盐或溶液,通过无光焰(蓝色火焰)中加热。
- 当钠离子存在于所测试的溶液中,用钴蓝玻璃过滤钠离子的焰色。
- 最后将观察焰色。钾的焰色为明亮的紫红色火焰。
铜的焰色试验
编辑参考文献
编辑- ^ 岳晓明. 焰色反应小史及其局限性. 中国化学课程网. 2007-07-16 [2016-09-06]. (原始内容存档于2008-10-25).
- ^ 焰色反应颜色总览. [2020-07-17]. (原始内容存档于2021-02-03).
- ^ Stefan V. Media Owl. 为何焰色反应需要使用蓝色钴玻璃. Socratic. [2020-07-17]. (原始内容存档于2020-11-27).