火炎試験

フレームテストは、サンプルが炎と接触しているときに生成される発光スペクトルに基づいて、金属イオンの存在を検出するために使用される分析技術です。異なる金属は、熱炎に触れると異なる色を示します。これは迅速かつ簡単な手法であり、非常に基本的な実験装置で実行できます。

分析化学

分析化学は、物質の成分の特定と量を扱う化学の一分野です。分析化学の 2 つの主な分野は

定性分析

分析化学のこの分野では、物質またはサンプルに存在するさまざまな成分の特性と識別を扱います。

定量分析

分析化学のこの分野では、サンプルまたは溶液中に存在する成分の量または体積を扱います。

無機化合物の定性分析には、次の手順が含まれます:

予備試験 - この試験は、水への溶解度に基づいて化合物を区別するために行われます。水に溶ける化合物は可溶性化合物と呼ばれ、水に溶けない化合物は不溶性化合物と呼ばれます。

乾式試験 - この試験は、化合物の物理的特性を分析するために行われます。テスト パラメータは、色、匂い、加熱の影響、火炎テスト、ホウ砂ビーズ テストなどです。

陰イオンの湿式試験 - この試験は、塩サンプル中の酸基の存在を決定するために使用されます。

カチオンの湿式試験 - この試験は、塩サンプル中の塩基性ラジカルの存在を決定するために使用されます。

炎のテスト

フレームテストは、サンプルが炎と接触しているときに生成される発光スペクトルに基づいて、金属イオンの存在を視覚的に検出するために使用される分析技術です。炎が発する色は、金属イオンに存在する電子の動きによるものです。炎のぼかしゾーンは、炎のテストを実行するために使用されます。わずかな金属イオンのみが燃焼試験を行います。一般に、第 1 族の金属イオンは、火炎試験を使用して区別できます。これは、基本的なラボ機器として実行する最も簡単で迅速な手法の 1 つです。

火炎試験の原理

一般に、金属ハロゲン化物は揮発性が高いため、燃焼試験に使用されます。少量のサンプル塩化物ペーストをスパチュラにのせ、炎に近づけます。極度の加熱により、金属イオンに存在する電子がより高いエネルギー準位に励起されます。これらの電子が基底状態に戻ると、特定の波長に対応するエネルギーが与えられ、色が観察されます。電磁スペクトルの可視領域に対応する放射の波長のみが目に見えます。残りはそうではありません。それらが炎とともに導入されると、特定の金属イオンが特定の色を与えます。

火炎試験の実施手順

燃焼試験は、分析化学における最も迅速で簡単な手順の 1 つです。 2 つの方法で実行できます:

従来のワイヤーループ方式

白金またはニッケルクロムループは、塩酸または硝酸の溶液に浸して洗浄します。次に、ループを蒸留水ですすぎ、ブンゼンバーナーの炎の下に置いて、不純物の存在をチェックします。きれいであればワイヤーによる炎の色は出ません。ワイヤーループを適切に洗浄した後、塩溶液または少量の粉末塩に浸し、ブンゼンバーナーの炎に接触させます。炎によって与えられた色が記録され、サンプル塩に存在する金属イオンが検出されます。

木製副子または綿棒法

白金線やニッケルクロム線の代わりに、木製の添え木や綿棒が使用されます。木製の添え木を蒸留水に 6 ～ 8 時間浸します。その後、スプリントをすすぎ、きれいな水で洗います。十分に湿らせた添え木を火炎試験に使用します。スプリントをサンプルに浸し、安定した状態を保ちながら数秒以内にブンゼン バーナーの炎から離します。炎の中の添え木や綿棒に火がつきます。炎の色が観察され、サンプル塩に存在する金属イオンが検出されます。

燃焼試験による結果の解釈

燃焼試験で炎によって生成された色が観察され、既知の金属の炎の色と一致します。さまざまな金属のさまざまな色を下の表に示します。

結論

フレームテストは、サンプルが炎と接触しているときに生成される発光スペクトルに基づいて、金属イオンの存在を視覚的に検出するために使用される分析技術です。炎が発する色は、金属イオンに存在する電子の動きによるものです。一般に、金属ハロゲン化物は揮発性が高いため、燃焼試験に使用されます。電磁スペクトルの可視領域に対応する放射の波長のみが目に見えます。残りはそうではありません。それらが炎とともに導入されると、特定の金属イオンが特定の色を与えます。火炎試験の実施には、古典的なワイヤー法と木製の添え木または綿棒法が使用されます。