Emission von Metallflammen

Die Flammenprüfung ist eine Analysetechnik, bei der eine Probe auf eine Flamme aufgebracht wird und das charakteristische Emissionsspektrum zur Identifizierung verschiedener Elemente verwendet wird. Wenn diese Technik zur Identifizierung von Metallspezies verwendet wird, wird sie als Metallflammenemissionsprüfung bezeichnet. Wenn einigen Metallen durch eine heiße Flamme ausreichend Energie zugeführt wird, emittieren sie Licht mit einer charakteristischen Wellenlänge oder Farbe. Sie können dieses Phänomen deutlich erkennen, wenn Sie sich ein Feuerwerk ansehen.

Unterschiedliche Metalle geben unterschiedliche Farben ab. So können wir die Farbe des emittierten Lichts verwenden, um das vorhandene Metall zu bestimmen. Aber bevor wir weiter in die Technik eintauchen, gehen wir einen Schritt zurück. Atome haben mehrere Energieniveaus für ihre Elektronen, die für jedes Element unterschiedlich sind.

Wenn sich ein Elektron auf seinem niedrigstmöglichen Energieniveau befindet, spricht man davon, dass es sich in seinem Grundzustand befindet. Wenn ein Atom Energie absorbiert, wird es angeregt, und die Elektronen im Atom bewegen sich aus dem Grundzustand auf ein höheres Energieniveau. Wenn sich die Elektronen wieder in einen niedrigeren Zustand, den Grundzustand, entspannen, wird die gewonnene überschüssige Energie in Form von emittiertem Licht freigesetzt.

Die Wellenlänge des emittierten Lichts hängt von dem Energieniveau ab, auf das das Elektron angeregt wurde, und dem Niveau, auf das es sich wieder entspannt. Diese emittierte Wellenlänge oder Lichtfarbe ist spezifisch für das vorhandene Atom und wird verwendet, um eine Metallprobe im Metallflammenemissionstest zu identifizieren.

Beim Metallflammenemissionstest tragen wir eine Metallprobe auf eine heiße Flamme auf und beobachten die Farbe des emittierten Lichts. Zum Beispiel gibt Barium in der Flamme eine gelblich-grüne Farbe ab, während Kupfer blaugrün und Kalium rosa-violett abgibt.

Nun besteht eine Probe tatsächlich aus dem Metall, Metallionen, Metalloxiden, Metallhydroxiden und Metallsalzen. Und da Atome und Moleküle unterschiedlich Energie aufnehmen und abgeben, enthält das emittierte Licht tatsächlich eine Reihe von Wellenlängen und Intensitäten, die ein Emissionsspektrum bilden.

Ein Spektralphotometer wird verwendet, um den Wellenlängenbereich des emittierten Lichts zu messen.

In diesem Labor verwenden Sie den Flammenemissionstest von Metallen, um verschiedene Metalle zu identifizieren und dann das emittierte und absorbierte Licht mit einem Spektralphotometer zu analysieren.