Эмиссия пламени металлов

Пламенные испытания — это аналитический метод, при котором образец прикладывается к пламени, а характеристический спектр излучения используется для идентификации различных элементов. Когда этот метод используется для идентификации видов металлов, он называется испытанием на эмиссию металлов пламенем. Когда к некоторым металлам прикладывается достаточная энергия через горячее пламя, они излучают свет с характерной длиной волны или цветом. Вы можете хорошо увидеть это явление при просмотре фейерверка.

Разные металлы излучают разные цвета. Таким образом, мы можем использовать цвет излучаемого света для определения присутствующего металла. Но прежде чем мы углубимся в технику дальше, давайте сделаем шаг назад. Атомы имеют несколько энергетических уровней для своих электронов, которые различны для каждого элемента.

Когда электрон находится на самом низком возможном энергетическом уровне, говорят, что он находится в своем основном состоянии. Когда атом поглощает энергию, он возбуждается, и электроны в атоме перемещаются из основного состояния на более высокий энергетический уровень. Когда электроны расслабляются до более низкого состояния, или основного состояния, полученная избыточная энергия высвобождается в виде излучаемого света.

Длина волны излучаемого света зависит от энергетического уровня, до которого электрон был возбужден, и от уровня, до которого он расслабляется. Эта излучаемая длина волны, или цвет света, специфична для присутствующего атома и используется для идентификации образца металла в испытании на эмиссию металлического пламени.

При испытании на эмиссию пламени металла мы прикладываем образец металла к горячему пламени и наблюдаем за цветом излучаемого света. Например, барий будет излучать в пламени желтовато-зеленый цвет, в то время как медь излучает сине-зеленый, а калий – розовато-фиолетовый.

Итак, образец на самом деле состоит из металла, ионов металлов, оксидов металлов, гидроксидов металлов и солей металлов. А поскольку атомы и молекулы по-разному поглощают и высвобождают энергию, излучаемый свет на самом деле содержит диапазон длин волн и интенсивностей, формирующих спектр излучения.

Спектрофотометр используется для измерения диапазона длин волн излучаемого света.

В этой лаборатории вы будете использовать тест на эмиссию пламени металлов для идентификации различных металлов, а затем проанализируете излучаемый и поглощенный свет с помощью спектрофотометра.