顏色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

摘 要：在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)用灼燒某些金屬或金屬化合物使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，根據(jù)火焰的特殊顏色來(lái)判斷是某些金屬或金屬離子的存在。本實(shí)驗(yàn)采用鋁箔蘸取飽和鹽溶液在酒精燈或者煤氣燈外焰灼燒的方法，即增大了試樣與火焰的接觸面積，又可去除酒精燈黃色火焰的干擾，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能反應(yīng)出良好的焰色反應(yīng)效果。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯。便于教師演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：鋁箔 焰色反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：O657.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2012）09（a）-0178-01

顏色反應(yīng)是多種金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色。根據(jù)顏色反應(yīng)所呈現(xiàn)的特殊顏色，可以判斷。在實(shí)驗(yàn)中，通常都采用用鉑絲或鐵絲蘸取飽和鹽溶液在酒精燈亦或煤氣燈的外焰灼燒。如若此做，試劑與火焰的接觸表面積太小以及酒精燈外焰的黃色干擾，現(xiàn)象不明顯。很多實(shí)驗(yàn)員升級(jí)了方法。部分采用固體乙醇提供加熱能，向鹽溶液中加入甲醇的方法；有的采用鐵絲網(wǎng)沾取飽和鹽溶液，風(fēng)干后，加熱鐵絲網(wǎng)，接著噴灑酒精的方法，改進(jìn)后，制造藍(lán)色情景，從而消除黃色火焰干擾。上述一些方法，有的所需樣品量較大，有的由于甲醇毒性，有的操作比較復(fù)雜，所以都有要改進(jìn)的地方。

本文則從兩處改進(jìn)，首先是增大試劑與火焰的接觸的表面積，另外是避免黃色火焰干擾和簡(jiǎn)化操作等方面考慮。設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)易的焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，以便教師和學(xué)生運(yùn)用。

材質(zhì)的改進(jìn)

為了增大試樣與火焰的接觸面積，通常實(shí)驗(yàn)中所采用的是鉑絲或鐵絲蘸取飽和鹽溶液在火焰上灼燒，與火焰的接觸面積較小，本人在實(shí)驗(yàn)中使用鋁箔，它比鉑絲接觸溶液及火焰的面積要大，這樣在火焰上灼燒后現(xiàn)象比較明顯。在學(xué)習(xí)了金屬及其化合物性質(zhì)后，我們知道在酒精燈外焰加熱鋁箔時(shí)，由于表面存在氧化膜阻絕空氣，鋁箔并不燃燒，只是發(fā)生簡(jiǎn)易熔融，并且不會(huì)被液化。因此，用鋁箔蘸取飽和鹽溶液灼燒時(shí)，沒(méi)有造成焰色干擾，同時(shí)使用鋁箔還拓寬了試樣的與火焰的接觸表面積。以便觀(guān)察火焰顏色。

1 操作規(guī)則的改進(jìn)

一般實(shí)驗(yàn)我們都使用酒精燈的外焰灼燒鉑絲或鐵絲，從我們過(guò)去做過(guò)的實(shí)驗(yàn)表明，用酒精燈外焰灼燒會(huì)有較重的黃色火焰的嚴(yán)重干擾，特別是對(duì)于燃燒Na及Na的鹽溶液時(shí)的干擾，會(huì)分辯不清是否是Na及Na的鹽溶液的顏色。另外K的紫色也是因?yàn)橛悬S色火焰的干擾而必須透過(guò)鈷玻璃來(lái)觀(guān)察。本實(shí)驗(yàn)改成用酒精燈的內(nèi)焰加熱，本質(zhì)原因是蘸取的試樣少，在鋁箔的表面形成一薄層溶液膜，由于酒精燈內(nèi)焰顏色較弱，因此用內(nèi)焰加熱可避免外焰黃色火焰的干擾，會(huì)使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯且操作簡(jiǎn)單。由于去掉了黃色火焰的干擾，Na及Na的鹽溶液所呈現(xiàn)的黃色就不需考慮是火焰的黃色，便可明確認(rèn)定是Na及Na的鹽溶液所呈現(xiàn)的黃色。而K及K的鹽溶液也不需要透過(guò)鈷玻璃就能明顯觀(guān)察到K紫色的火焰。實(shí)際操作時(shí)可以延長(zhǎng)灼燒的時(shí)間，其現(xiàn)象會(huì)更明顯。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象

（1）實(shí)驗(yàn)儀器與藥品

酒精燈、鑷子、鋁箔、飽和Li2CO3 Na2CO3 2CO3 CaCL2 Sr CL2 Ba CL2 Cu2及稀HCL溶液。

（2）實(shí)驗(yàn)方法

取一片約為3cm×2cm的（箔厚約為0.1mm）用鑷子夾住鋁箔在稀HCL溶液侵泡1～2min然后，放在火焰上灼燒，至火焰的顏色與未放入鋁箔一樣時(shí)，鋁箔方可使用。主要是防止鋁箔上有雜質(zhì)影響實(shí)驗(yàn)中火焰的顏色觀(guān)察。再用鑷子夾住鋁箔蘸取飽和的Li2CO3溶液，在酒精燈內(nèi)焰灼燒，觀(guān)察火焰顏色，火焰呈現(xiàn)紅色（Li+）；另取大小相同的鋁箔，用上述同樣方法蘸取其他鹽溶液灼燒。灼燒結(jié)果可以分別看到黃色（Na+）紫色（K+）磚紅色（Ca2+）洋紅色（Sr2+）黃綠色（Ba2+）綠色（Cu2+），且火焰高達(dá)2～4cm，焰色反應(yīng)時(shí)間可持續(xù)10s或者更多，現(xiàn)象十分明顯。

實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)分析

（1）用鋁箔代替箔絲或鐵絲，增大了試樣與火焰的接觸面積，便于觀(guān)察火焰的顏色，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯。

（2）內(nèi)端加熱，能夠消除黃色火焰的嚴(yán)重干擾，會(huì)使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯且操作簡(jiǎn)單。，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較明顯。

（3）節(jié)約藥品，安全無(wú)污染

在實(shí)驗(yàn)室最常見(jiàn)是鋁箔，因?yàn)殇X箔廉價(jià)易取。實(shí)驗(yàn)中只需少量飽和鹽溶液即可，并且灼燒時(shí)不生濃煙。相比“噴霧法”“固體酒精法”，該方法可節(jié)約試劑，又安全無(wú)又污染。

（4）操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯

消除黃色火焰干擾，在觀(guān)察K元素焰色反應(yīng)中，無(wú)需通過(guò)鈷玻璃就能觀(guān)察到紫色火焰。Na及Na的鹽溶液所呈現(xiàn)的黃色就不需考慮是火焰的黃色，便可明確認(rèn)定是Na及Na的鹽溶液所呈現(xiàn)的黃色。增大了試樣與火焰的接觸面積，火焰現(xiàn)象持久且明顯。另外，不需蘸取飽和鹽溶液的鋁箔晾干，可直接進(jìn)行灼燒實(shí)驗(yàn)。操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，便于老師的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)必修[M].北京：人民教育出版社，2011.

[2]馮雪琦，趙倩.“固體酒精”與“焰色反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)設(shè)計(jì).

[3]張幫程.用“噴霧法”在廢舊石棉網(wǎng)上演示焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn).