كيف يتم إنتاج ألوان اختبار اللهب

اختبار اللهب هو طريقة كيميائية تحليلية تستخدم للمساعدة في تحديد أيونات المعادن. في حين أنها مفيدة التحليل النوعي اختبار - والكثير من المرح للأداء - لا يمكن استخدامه لتحديد الكل المعادن لأنه ليس كل الأيونات المعدنية تنتج ألوان اللهب. أيضًا ، تعرض بعض الأيونات المعدنية ألوانًا متشابهة مع بعضها البعض مما يجعل من الصعب التمييز بينها. ومع ذلك ، لا يزال الاختبار مفيدًا لتحديد العديد من المعادن والفلزات.

يتعلق اختبار اللهب بالطاقة الحرارية ، إلكتروناتوطاقة الفوتونات.

لإجراء اختبار اللهب:

1. تنظيف أ البلاتين أو سلك نيتشروم بالحمض.
2. بلل السلك بالماء.
3. اغمس السلك في المادة الصلبة التي تختبرها ، مع التأكد من أن العينة تلتصق بالسلك.
4. ضع السلك في اللهب ولاحظ أي تغيير في لون اللهب.

الألوان التي لوحظت أثناء اختبار اللهب ناتجة عن إثارة الإلكترونات الناتجة عن ارتفاع درجة الحرارة. "تقفز" الإلكترونات من حالتها الأرضية إلى مستوى طاقة أعلى. عندما يعودون إلى حالتهم الأرضية ، ينبعثون ضوءًا مرئيًا. يرتبط لون الضوء بموقع الإلكترونات والألفة التي تربط إلكترونات الغلاف الخارجي بالنواة الذرية.

اللون المنبعث من الذرات الأكبر طاقة أقل من الضوء المنبعث من الذرات الأصغر. لذلك ، على سبيل المثال ، ينتج السترونتيوم (الرقم الذري 38) لونًا محمرًا ، بينما ينتج الصوديوم (الرقم الذري 11) لونًا مصفرًا. يحتوي أيون الصوديوم على تقارب أقوى للإلكترون ، لذلك يلزم المزيد من الطاقة لتحريك الإلكترون. عندما يتحرك الإلكترون ، يصل إلى حالة من الإثارة. عندما يعود الإلكترون إلى حالته الأرضية ، لديه المزيد من الطاقة للتشتت ، مما يعني أن اللون لديه تردد أعلى / طول موجي أقصر.

يمكن استخدام اختبار اللهب للتمييز بين حالات أكسدة ذرات عنصر واحد أيضًا. على سبيل المثال ، يصدر النحاس (I) ضوءًا أزرق أثناء اختبار اللهب ، بينما يصدر النحاس (II) ضوءًا أخضر.

يتكون الملح المعدني من الكاتيون المكون (المعدن) والأنيون. يمكن أن يؤثر الأنيون على نتيجة اختبار اللهب. على سبيل المثال ، ينتج مركب نحاس (II) مع غير هاليد لهبًا أخضر ، بينما ينتج هاليد نحاس (II) لهبًا أزرق-أخضر.

جداول ألوان اختبار اللهب حاول وصف لون كل لهب بأكبر قدر ممكن من الدقة ، لذلك سترى أسماء ألوان تنافس تلك الموجودة في المربع الكبير من أقلام Crayola. تنتج العديد من المعادن اللهب الأخضر ، وهناك أيضًا ظلال مختلفة من الأحمر والأزرق. أفضل طريقة لتحديد أيون معدني هو مقارنته بمجموعة من المعايير (التركيب المعروف) من أجل معرفة اللون المتوقع عند استخدام الوقود في المختبر الخاص بك.

نظرًا لوجود العديد من المتغيرات ، فإن اختبار اللهب ليس نهائيًا. إنها مجرد أداة واحدة متاحة للمساعدة في تحديد العناصر في المركب. عند إجراء اختبار اللهب ، كن حذرًا من أي تلوث للوقود أو حلقة مع الصوديوم ، وهو أصفر لامع ويخفي الألوان الأخرى. تلوث العديد من أنواع الوقود بالصوديوم. قد ترغب في مراقبة لون اختبار اللهب من خلال مرشح أزرق لإزالة أي أصفر.

ال المعادن النبيلة الذهب والفضة والبلاتين والبلاديوم وبعض العناصر الأخرى لا تنتج لونًا مميزًا لاختبار اللهب. هناك العديد من التفسيرات المحتملة لذلك ، أحدها أن الطاقة الحرارية ليست كافية لإثارة إلكترونات هذه العناصر بما يكفي لإطلاق الطاقة في النطاق المرئي.

أحد عيوب اختبار اللهب هو أن لون الضوء الذي يتم ملاحظته يعتمد بشكل كبير على التركيب الكيميائي للهب (الوقود الذي يتم حرقه). هذا يجعل من الصعب مطابقة الألوان مع مخطط بمستوى عالٍ من الثقة.

بديل لاختبار اللهب هو اختبار حبة أو اختبار نفطة، حيث يتم طلاء حبة ملح بالعينة ثم تسخينها في لهب موقد بنسن. هذا الاختبار أكثر دقة قليلاً لأن العينة تلتصق بالخرز أكثر من الحلقة السلكية البسيطة ولأن معظم مواقد بنسن متصلة بالغاز الطبيعي ، الذي يميل إلى الاحتراق باللون الأزرق النظيف لهب. حتى أن هناك مرشحات يمكن استخدامها لطرح اللهب الأزرق لعرض نتيجة اختبار اللهب أو البثرة.