焰色反应

焰色反應（英語：Flame test；法語：Test de flamme 或 test à la flamme），或稱作焰色測試、焰色試驗、焱色試驗，是化學上用來測試某種金屬是否存在在於化合物的方法，该反应为物理变化。

鹵化銅的焰色試驗

其原理是每種元素都有其個別的光譜，當受熱時原子的電子會躍遷至較高的不穩定能級，並以釋放一定頻率的光子的方式回到基態，從而發生焰色反應。樣本通常是粉或小塊的形式。以一條清潔且對化學惰性的金屬線（例如鉑或鎳鉻合金）盛載樣本，再放到本生燈的無光焰（藍色火焰）中。

由於鈉的金黃色火焰容易蓋過其他金屬的焰色，所以常用鈷藍玻璃觀察其他金屬的焰色。

历史

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]。

常見的金屬及其對應的焰色

下表以元素符號作排序。

元素符號 離子 元素名稱 焰色 图片
As As3− 砷 藍
B B3+ 硼 青綠
Ba Ba2+ 鋇 黃綠
Ca Ca2+ 鈣 磚紅
Cs Cs+ 銫 淺紫
Cu(I) Cu+ 銅 淺藍
Cu(II) Cu2+ 銅(II) (无鹵素) 祖母綠
Cu(II) Cu2+ 銅(II) (形成鹵素化合物) 藍綠[2]
In In3+ 銦 藍
K K+ 鉀 紫罗兰色，透过蓝色钴玻璃观察 [3]
Li Li+ 鋰 洋紅
Mn(II) Mn2+ 錳 黃綠
Mo Mo+ 鉬 黃綠
Na Na+ 鈉 金黃
P P3− 磷 青綠
Pb Pb2+ 鉛 蓝白
Rb Rb+ 銣 淺紫
Sb Sb3− 銻 淺綠
Se Se2− 硒 天藍
Sr Sr2+ 鍶 深紅
Te Te2− 碲 淺綠
Tl Tl3+ 鉈 綠
Zn Zn2+ 鋅 藍綠（或无色）
  • 無光焰（藍色火焰）
  • 利用鈷藍玻璃觀察無光焰（藍色火焰）
  • 利用鈷藍玻璃觀察硫酸銅的焰色反應
  • 利用鈷藍玻璃觀察碳酸鈉的焰色反應

焰色試驗的步驟

鉀的焰色測試
  1. 先準備一支鉑或鎳鉻線，鈷藍玻璃及鹽或其溶液。
  2. 把線圈浸在濃氫氯酸中以清除先前餘下的物質，再把線放在無光焰（藍色火焰）中直至沒有顏色的變化。
  3. 用蒸餾水或去離子水或純水沖洗線圈。
  4. 用線圈接觸鹽或溶液，通過無光焰（藍色火焰）中加熱。
  5. 當鈉離子存在於所測試的溶液中，用鈷藍玻璃過濾鈉離子的焰色。
  6. 最後將觀察焰色。鉀的焰色為明亮的紫紅色火焰。

銅的焰色測試
  1. 先準備一支鉑或鎳鉻線圈及硫酸銅或其溶液。
  2. 把線圈浸在濃鹽酸（或其它強酸）中以清除先前餘下的物質，再把線圈通過無光焰（藍色火焰）中直至沒有顏色的變化。
  3. 用蒸餾水或去離子水或純水沖洗線圈。
  4. 用線圈蘸上硫酸銅或其溶液，通過無光焰（藍色火焰）中加熱。
  5. 本測試不必使用鈷藍玻璃過濾離子焰色。
  6. 最後將觀察焰色，銅的焰色為藍綠色。

参考文献
  1. 岳晓明. . 中国化学课程网. 2007-07-16 [2016-09-06]. （原始内容存档于2008-10-25）.
  2. . [2020-07-17].
  3. Stefan V. Media Owl. . Socratic. [2020-07-17].
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