Wie man Flammentests für qualitative Analysen durchführt

Der Flammentest wird verwendet, um die Identität eines unbekannten Metalls oder Metalloidions auf der Grundlage der charakteristischen Farbe, mit der das Salz die Flamme eines Bunsenbrenners dreht, visuell zu bestimmen. Die Hitze der Flamme regt die Elektronen der Metallionen an und lässt sichtbares Licht emittieren. Jedes Element hat ein charakteristisches Emissionsspektrum, mit dem zwischen den Elementen unterschieden werden kann.

So führen Sie den Flammentest durch

Klassische Drahtschleifenmethode
Zunächst benötigen Sie eine saubere Drahtschlaufe. Am häufigsten sind Platin- oder Nickel-Chrom-Schleifen. Sie können durch Eintauchen in Salz- oder Salpetersäure und anschließendes Spülen mit destilliertem oder entionisiertem Wasser gereinigt werden. Testen Sie die Sauberkeit der Schleife, indem Sie sie in eine Gasflamme einführen. Wenn ein Farbstoß erzeugt wird, ist die Schleife nicht sauber genug. Die Schleife muss zwischen den Tests gereinigt werden.

Die saubere Schleife wird entweder in ein Pulver oder in eine Lösung eines ionischen (Metall-) Salzes getaucht. Die Schleife mit der Probe wird in den klaren oder blauen Teil der Flamme gelegt und die resultierende Farbe wird beobachtet.

Holzschiene oder Wattestäbchen-Methode
Holzschienen oder Wattestäbchen bieten eine kostengünstige Alternative zu Drahtschlaufen. Um Holzschienen zu verwenden, diese über Nacht in destilliertem Wasser einweichen. Gießen Sie das Wasser aus und spülen Sie die Schienen mit sauberem Wasser aus. Achten Sie dabei darauf, das Wasser nicht mit Natrium zu verunreinigen (z. B. durch Schweiß auf Ihren Händen). Nehmen Sie eine feuchte Schiene oder ein in Wasser angefeuchtetes Wattestäbchen, tauchen Sie es in die zu testende Probe und schwenken Sie die Schiene oder das Wattestäbchen durch die Flamme. Halten Sie die Probe nicht in die Flamme, da sich dadurch die Schiene oder der Tupfer entzünden würde. Verwenden Sie für jeden Test eine neue Schiene oder einen neuen Tupfer.

Interpretation der Flammentestergebnisse

Die Probe wird identifiziert, indem die beobachtete Flammenfarbe mit bekannten Werten aus einer Tabelle oder einem Diagramm verglichen wird.

rot
Carmine to Magenta: Lithiumverbindungen. Mit Barium oder Natrium maskiert.
Scharlachrot oder Purpur: Strontiumverbindungen. Mit Barium maskiert.
Rot: Rubidium (ungefilterte Flamme)
Gelb-Rot: Calciumverbindungen. Mit Barium maskiert.

Gelb
Gold: Eisen
Intensives Gelb: Natriumverbindungen, auch in Spuren. Eine gelbe Flamme weist nicht auf Natrium hin, es sei denn, sie bleibt bestehen und wird nicht durch Zugabe von 1% NaCl zur trockenen Verbindung verstärkt.

Weiß
Helles Weiß: Magnesium
Weiß-Grün: Zink

Grün
Smaragd: Andere Kupferverbindungen als Halogenide. Thallium.
Hellgrün: Bor
Blaugrün: Phosphate, wenn mit H angefeuchtet₂SO₄ oder B₂Ö₃.
Schwaches Grün: Antimon und NH₄ Verbindungen.
Gelbgrün: Barium, Mangan (II), Molybdän.

Blau
Azurblau: Blei, Selen, Wismut, Cäsium, Kupfer (I), CuCl₂ und andere mit Salzsäure, Indium und Blei angefeuchtete Kupferverbindungen.
Hellblau: Arsen und einige seiner Verbindungen.
Grünliches Blau: CuBr₂, Antimon

Lila
Violett: Andere Kaliumverbindungen als Borate, Phosphate und Silikate. Mit Natrium oder Lithium maskiert.
Flieder bis Purpurrot: Kalium, Rubidium und / oder Cäsium in Gegenwart von Natrium bei Betrachtung durch ein blaues Glas.

Einschränkungen des Flammentests

• Der Test kann keine niedrigen Konzentrationen der meisten Ionen nachweisen.
• Die Helligkeit des Signals variiert von Sample zu Sample. Beispielsweise ist die gelbe Emission von Natrium viel heller als die rote Emission von derselben Lithiummenge.
• Verunreinigungen oder Verunreinigungen beeinflussen die Testergebnisse. Insbesondere Natrium ist in den meisten Verbindungen vorhanden und färbt die Flamme. Manchmal wird ein blaues Glas verwendet, um das Gelb von Natrium herauszufiltern.
• Der Test kann nicht zwischen allen Elementen unterscheiden. Mehrere Metalle erzeugen die gleiche Flammenfarbe. Einige Verbindungen verändern die Farbe der Flamme überhaupt nicht.

Aufgrund der Einschränkung kann der Flammentest verwendet werden, um die Identität eines Elements in einer Probe auszuschließen, anstatt sie definitiv zu identifizieren. Zusätzlich zu diesem Test sollten andere Analyseverfahren durchgeführt werden.

Flammtestfarben

In dieser Tabelle sind die erwarteten Farben für Elemente im Flammentest aufgeführt. Offensichtlich sind die Namen der Farben subjektiv. Sie können also am besten lernen, farbnahe Elemente zu erkennen, indem Sie bekannte Lösungen testen, damit Sie wissen, was Sie erwartet.

Symbol	Element	Farbe
Wie	Arsen	Blau
B	Bor	Hellgrün
Ba	Barium	Blasses / gelbliches Grün
Ca.	Kalzium	Orange bis rot
Cs	Cäsium	Blau
Cu (I	Kupfer (I)	Blau
Cu (II)	Kupfer (II) -nichthalogenid	Grün
Cu (II)	Kupfer (II) -halogenid	Blau Grün
Fe	Eisen	Gold
Im	Indium	Blau
K	Kalium	Lila bis rot
Li	Lithium	Magenta bis Karminrot
Mg	Magnesium	Reines Weiß
Mn (II)	Mangan (II)	Gelblich-grün
Mo	Molybdän	Gelblich-grün
N / a	Natrium	Intensives Gelb
P	Phosphor	Blasses bläuliches Grün
Pb	Führen	Blau
Rb	Rubidium	Rot bis purpurrot
Sb	Antimon	Blasses Grün
Se	Selen	Azurblau
Sr	Strontium	Hochrot
Te	Tellur	Blasses Grün
Tl	Thallium	Reines Grün
Zn	Zink	Bläulich grün bis weißlich grün

Quelle

• Langes Handbuch der Chemie, 8. Auflage, Handbook Publishers Inc., 1952.