thumb|Wykonywanie testu barwienia płomienia Barwienie płomienia palnika – technika stosowana w chemicznej analizie jakościowej polegająca na umieszczaniu próbki w płomieniu palnika i obserwowaniu zmian zabarwienia płomienia.
W wysokiej temperaturze związki niektórych metali wyparowują, a ich pary pobudzone do świecenia zabarwiają płomień palnika w charakterystyczny dla siebie sposób. Zabarwienie to jest efektem wzbudzenia atomów metali w płomieniu, które wracając do stanu podstawowego emitują kwant światła o ściśle określonej długości fali. Należy podkreślić, że w przypadku większości pierwiastków obserwuje się emisję światła jedynie od elektrycznie obojętnych atomów, a nie jonów. Przykładowo gdy do płomienia wprowadzimy jon sodu to w pierwszej kolejności ulega on rekombinacji z wolnym elektronem, a dopiero potem w wyniku kolejnego zderzenia może dojść do wzbudzenia i relaksacji, której towarzyszy emisja pomarańczowego światła o długości fali równej 589 nm. Różnica energii między poziomami w przypadku tego przejścia jest niewielka i wynosi 2,1 eV, podczas gdy najniższe poziomy wzbudzone dla jonu sodu mają energię ponad 30 eV i są nieosiągalne w płomieniu. Świecenie jonów w płomieniu można zaobserwować jedynie w przypadku berylowców – choć i w tym przypadku intensywność emisji atomów jest wielokrotnie wyższa. W wielu przypadkach barwa ta jest na tyle charakterystyczna, że w połączeniu z innymi technikami analitycznymi umożliwia niemal stuprocentową pewność obecności danego metalu w próbce.
Warunki poprawności wykonania testu barwienia thumb|150px|Idealny płomień do analizy widoczny w ciemnościach przez okulary ze szkła kobaltowego Technika ta, jakkolwiek pozornie prosta, wymaga stosowania specjalnego sprzętu i procedury: szczypce laboratoryjne lub specjalna łyżeczka do spalań sama nie może barwić płomienia; najczęściej są one wykonywane z platyny i przed ich użyciem należy je wyprażyć, aby pozbyć się z ich powierzchni jonów sodowych pochodzących z wody, które zabarwiają płomień na żółto; płomień palnika musi być maksymalnie bezbarwny; w przypadku najczęściej stosowanych palników gazowych muszą one być tak skonstruowane, aby tworzyć spokojny, stojący płomień z białym środkiem i dużą, jasnoniebieską, ledwo widoczną obwódką; obserwacja zmiany barwy palnika musi być dokonana na białym tle (np. na tle czystych kafelków w laboratorium), w pomieszczeniu z białym oświetleniem lub w ciemności; czasami, aby odfiltrować żółtą barwę płomienia od jonów sodowych, stosuje się szkło kobaltowe, które absorbuje światło o tej barwie.
Kolory i metale thumb|150px|Karminowe zabarwienie płomienia od jonów litu Jon i odpowiadająca mu barwa płomienia: Kationy metali I grupy głównej Li+ – karminowy, ciemnoczerwony i wiśniowoczerwony Na+ – intensywnie żółty K+ – różowy i różowofioletowy Rb+ – purpurowy i jasnofioletowy Cs+ – niebieski i niebieskofioletowy
Kationy metali II grupy głównej Ca2+ – ceglastoczerwony Sr2+ – karminowoczerwony Ba2+ – jasnozielony i żółtozielony Ra2+ – karminowoczerwony
Kationy lantanowców Eu3+ – czerwony
Kationy metali XI grupy pobocznej Cu2+ (halogenki) – niebieskozielony Cu2+ (inne sole) – zielony Cu+ – niebieski
Kationy metali III grupy głównej Ga3+ – fioletowy i niebieskofioletowy In3+ – indygo Tl+ – zielony
Zobacz też
Fotometria płomieniowa
Przypisy
Kategoria:Chemia analityczna Kategoria:Spektroskopia