Liekin väri
Liekki väri , jota kutsutaan myös liekki testi , on menetelmä analyysi alkuaineita tai niiden ionien ( tunnistus reaktio ). Menetelmä perustuu siihen, että elementit tai ionit on väritön liekki emittoivat valoa erityisiä aallonpituuksilla , jotka ovat ominaisia kullekin elementille. Väri liekin johtuu muuntaminen ja energian välillä lämpöenergian ja säteilyenergian . Muuntaminen tulee noin kautta valenssielektroneja , jotka nostetaan osaksi innostunut tilaan , jonka lämpöenergian ja turvautua jälleen valon syttyminen . Elektronisidoksen todellisessa merkityksessä ei kuitenkaan tapahdu kemiallista reaktiota . Tämän ominaisuuden vuoksi pyrotekniikassa käytetään aineita , joiden kanssa liekinväritys on mahdollista .
Liekki väritys, kudosnäytteen on yleensä yksinkertaisesti pidetään platinalangan tai magnesiumoksidin tikku on väritön liekki bunsenpoltin . Värin perusteella voidaan nyt tehdä johtopäätöksiä näytteen ioneista , mutta natriumin erittäin voimakas keltainen liekin väri peittää usein kaikki muut liekin värit. Vain spektroskoopin avulla voidaan varmuudella päättää , mitkä elementit ovat näytteessä, varsinkin kun esimerkiksi kaliumin ja rubidiumin liekkivärit ovat melko samanlaisia.
On erotettava toisistaan värin liekin ja valoteho jalokaasut , joka on myös perustuu virittynyt tila , mutta joka on saatu aikaan mukaan sähköä , ei jota liekki .
Palamistesti, jossa myös haju tarkistetaan, on toinen menetelmä tuntemattoman materiaalin, erityisesti kuitujen ja muovien, määrittämiseksi .
Fyysiset syyt
Kaikki elementit lähettävät valoa korkeissa lämpötiloissa . Mutta elementeillä, joilla on liekin väri, tämä tapahtuu jo liekissä vallitsevissa lämpötiloissa .
Elektronit atomin nostetaan erään energiatason kauempana päässä atomin ydintä - käytettäessä viritetyssä tilassa - lisäämällä lämpöenergiaa , joka tässä tapauksessa tuotetaan palamisen . Näillä elektronilla on nyt suurempi potentiaalienergia . Negatiivisesti varautuneet elektronit putoavat yleensä takaisin alemman energian alkuenergiatasolle sekunnin murto-osassa. Energia vapautuu , kun taas laski vapautuu kuin fotoni . Yksi puhuu kvantista . Sille on ominaista tarkasti määritelty energia ja siten myös yksi aallonpituus .
Elektronit voivat pudota takaisin alemmille energian tasoilla vaiheissa. Joka kerta, kun tämä elektroni putoaa takaisin alemmalle energiatasolle, se säteilee hyvin spesifisen aallonpituuden valoa ja siten hyvin spesifistä väriä ja energiaa .
Vapautunut valoenergia riippuu energiatasojen erosta . Tämä ero on erilainen kullekin elementille. Fotonien energia määrittää niiden taajuuden ja siten myös värin .
Jos elementillä on erityinen liekin väri, niin monilla sen ionien yhdisteillä on myös tämä liekin väri. Näin ei kuitenkaan aina ole. Bariumsulfaatti esim. B.: llä on vihertävä liekin väri, bariumfosfaatilla ei. Monet elementit lähettävät näkyviä spektriviivoja korkeissa lämpötiloissa . Jotkut elementit nimettiin jopa niiden spektriviivojen värin perusteella, jotka havaittiin liekin värjätessä : cesium (latinaksi: taivaansininen), rubidium (latinaksi: tummanpunainen) ja indium (indigosininen spektriviiva).
Esimerkkejä
Alkalimetallit
Alkalimetalleilla ja niiden suoloilla on erityinen liekin väri:
- Litium ja sen suolat värittävät liekin punaiseksi (671 nm).
- Natrium ja sen suolat muuttavat liekin keltaiseksi (589 nm).
- Kalium ja sen suolat värittävät liekin violetin (768 ja 404 nm).
- Rubidium ja sen suolat värittävät liekin punaiseksi (780 ja 421 nm).
- Cesium ja sen suolat värittävät liekin siniviolettiksi (458 nm).
Maa-alkalimetallit
Tyypillisillä maa-alkalimetalleilla ja niiden suoloilla on erityinen liekin väri:
- Kalsium ja sen suolat värittävät liekin oranssinpunaisena (622 ja 553 nm).
- Strontium ja sen suolat värittävät liekin punaiseksi (675 ja 606 nm).
- Barium ja sen suolat värittävät liekin vihreäksi (524 ja 514 nm).
Muut elementit
Muut liekin värit:
- Seleeni , sininen
- Indium , syvänsininen
- Europium , punainen
- Tallium , vihreä
- Radium , karmiinipunainen
käyttää
Liekin väriä voidaan käyttää Beilstein- testissä.
Moderni tekniikka
Spektroskooppiset menetelmät ja atomi-spektroskopia , joka edustaa eräänlaista jatkokehityksen avulla mittauslaitteita, tarjoavat paremmat mahdollisuudet kuin klassinen liekki väritys avulla silmän . Silmä korvataan tässä spektrometrillä , joka ratkaisee spektriviivojen sijainnin paljon paremmin ja käyttää myös sähkömagneettisen spektrin ei-näkyviä alueita analysointiin spektroskopian tyypistä riippuen (esim. IR- tai UV / VIS-spektroskopia ). Lisäksi, toisin kuin silmän subjektiivinen vaikutelma, spektrometri pystyy määrittämään spektriviivojen voimakkuuden, mikä mahdollistaa kvantitatiivisen analyysin .
kirjallisuus
- W. Biltz, W. Fischer, Epäorgaanisten aineiden kvalitatiivisten analyysien suorittaminen , 16. painos, Harri Deutsch, Frankfurt am Main, 1976.
- G. Jander, E. Blasius, Johdanto epäorgaaniseen kemialliseen käytäntöön , 14. painos, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1995, ISBN 3-7776-0672-3 .
nettilinkit
- Alkalimetallien spektriviivat ( Memento 4. maaliskuuta 2008 Internet-arkistossa )
Yksittäiset todisteet
- ↑ a b Duden Learn Attack GmbH: liekinväritys