VI.2.6. Identificarea cationilor prin colorația flăcării.

Testul flăcării (testul de colorație a flăcării) este o metodă în analiza calitativă anorganică, ce are ca scop identificarea ionilor metalici. Această metodă are la bază spectrul de emisie caracteristic fiecărui element în parte. Colorația flăcărilor depinde, de asemenea, și de temperatură.

Acest test presupune introducerea unui eșantion din proba de analizat într-o flacără și observarea colorației acesteia. Ideea de bază a metodei este că atomii din eșantion se evaporă și emit lumină când încă se află în flacără.

Este indicat ca proba de analizat să se trateze mai întâi cu acid clorhidric concentrat pentru a elimina posibile reziduuri și pentru a transforma compușii existenți în cloruri metalice, care sunt majoritatea compuși volatili, deci vor colora mai bine flacăra.

Bagheta de grafit (platină) se introduce într-o soluţie concentrată de HCl şi apoi în zona oxidantă a flăcării becului de gaz. Sârma se căleşte până când coloraţia dispare (în aşa fel ea se curăţă de impurităţi). Apoi bagheta încălzită se înmoaie în soluţia unei sării şi se introduce în zona inferioară a flăcării. Se observă culoarea flăcării.

Colorația flăcării dată de anumiți cationi este folosită nu numai în chimia analitică, ci și la fabricarea artificiilor. Principala componentă a artificiilor este praful de pușcă. Culoarea artificiilor este dată de diferite săruri, care se adaugă în praful de pușcă.

Pulberea neagră modernă are o proporție de masă : azotat de potasiu/cărbune/sulf de 75/15/10.

Un agent oxidant este de asemenea necesar pentru a produce oxigenul necesar pentru arderea amestecului (nitrați - NO₃^-, clorați- ClO₃^- sau perclorați - ClO₄^-).

👀 Experiment: Identificarea cationilor

Materiale necesare:
Mine de grafit și soluții de NaCl, KCl, CaCl₂, BaCl₂, CuSO₄ etc.

Descrierea experimentului:

• Se îmbibă mina de grafit în soluții de NaCl, KCl, CaCl₂, BaCl₂, CuSO₄ etc. și se ține în flacăra unui bec Bunsen (aragaz).

Concluzia experimentului:

Prezența unor cationi într-un compus ionic poate fi pusă în evidență prin colorarea diferită a flăcării de către aceștia, astfel:

- Na⁺¹ colorează flacăra în galben-închis
- K⁺¹ colorează flacăra în violet
- Ca⁺² colorează flacăra în roșu-deschis
- Ba⁺² colorează flacăra în galben-verzui
- Cu⁺² colorează flacăra în verde-închis
- Zn⁺² colorează flacăra în verde-albăstrui
- Cu⁺¹ colorează flacăra în albastru
- Fe³⁺ colorează flacăra în maroniu
- Mg⁺² colorează flacăra în alb strălucitor
- Pb⁺² colorează flacăra în albastru etc.