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Le fiamme sono gas incandescenti prodotti dalla combustione. Una fiamma è la luce emessa dai prodotti delle reazioni di combustione, cioè delle reazioni chimiche con l’ossigeno dell’aria, che sono fortemente esotermiche. Le caratteristiche della reazione chimica, come il tipo di prodotti che si generano, determinano i colori prodotti dalla fiamma di ogni reazione di combustione. Questo principio di base è supportato dal flame test, una tecnica analitica divertente e utile che aiuta a identificare la composizione chimica di un campione in base al modo in cui una fiamma cambia colore, come mostrato nella figura sottostante. Tuttavia, l’interpretazione dei risultati può essere complicata se non si dispone di un riferimento. Ci sono molte sfumature di verde, rosso e blu, spesso descritte con nomi che non troveresti nemmeno su una scatola di colori colorati.
Si deve tener conto che il colore che viene identificato nella fiamma quando si inserisce il campione dipenderà dal combustibile utilizzato per generare la fiamma e se il risultato è visibile ad occhio nudo o attraverso un filtro. È anche possibile scattare foto per confrontare i cambiamenti di colore durante il test di diversi campioni. Si deve tener conto che i cambiamenti di colore possono variare a seconda del modo in cui viene eseguito il test e della purezza del campione. Vediamo di seguito i riferimenti dei test colore fiamma di alcuni elementi.
Sodio e ferro: giallo
La maggior parte dei combustibili, come candele e legna, contengono sodio, motivo per cui conosciamo il colore giallo che questo metallo dà alla fiamma. Questo colore cambia quando i sali di sodio vengono posti in una fiamma blu, come un becco Bunsen o una lampada a spirito. Va notato che il giallo di sodio nasconde altri colori. Se in un altro test il campione presenta una certa contaminazione con il sodio, il colore osservato può includere un contributo inatteso di giallo. Il ferro può anche produrre una fiamma dorata, anche se a volte è arancione.
Calcio: arancione
I sali di calcio producono una fiamma arancione. Tuttavia, il colore può apparire opaco, debole, quindi può essere difficile distinguere tra giallo di sodio o oro ferro. Il campione di calcio più comune da testare in laboratorio è il carbonato di calcio. Se il campione non è contaminato da sodio, si dovrebbe ottenere un bel colore arancione; nella figura seguente l’arancione è accostato ad un giallo di altra origine.
Potassio; Viola
I sali di potassio producono una caratteristica fiamma viola o viola. Se la fiamma del bruciatore è blu, potrebbe essere difficile vedere un cambiamento di colore. Inoltre, il colore può essere piuttosto pallido, più vicino al lilla. Nella figura seguente si può distinguere solo un debole arco violaceo.
Cesio: viola o blu
Il test della fiamma di cesio dà un colore violaceo o blu, proprio come il potassio, quindi è probabile che venga confuso con il cesio. I composti di cesio sono meno frequenti nei laboratori, quindi se si osserva questa colorazione in un test alla fiamma, il campione può essere associato al potassio, ma non è ancora un risultato conclusivo.
Litio e rubidio: rosa caldo
Il litio produce una colorazione dal rosso al viola in un test alla fiamma. È possibile ottenere un colore rosa intenso o anche tonalità più tenui. Il colore ottenuto è più degradato del rosso stronzio, l’elemento successivo da considerare. Un altro elemento che può produrre una colorazione di fiamma simile è il rubidio, e anche il radio, ma è molto raro trovare questo elemento in un laboratorio.
Stronzio: rosso
La colorazione della fiamma che dà lo stronzio è rossa; è il rosso dei razzi di emergenza e dei fuochi d’artificio. È una colorazione che va dal cremisi intenso al rosso mattone.
Bario, manganese(II) e molibdeno: verde
I sali di bario producono una fiamma verde descritta come un colore giallo-verde, verde mela o verde lime, sebbene a volte produca una fiamma gialla senza accentuazione del verde. Anche il manganese e il molibdeno allo stato di ossidazione II possono produrre fiamme giallo-verdastre.
Boro: verde
Il boro conferisce alla fiamma una colorazione verde brillante. È il tipico test in laboratorio per determinare la presenza di borace.
Rame: blu o verde
La colorazione che il rame conferisce alla fiamma dipende dal suo stato di ossidazione; i sali di rame con stato di ossidazione I danno una colorazione blu, mentre lo stato di ossidazione II colora le fiamme di verde.
Va notato che il colore della fiamma blu è fuorviante, poiché è il colore abituale di una fiamma di metanolo o di un bruciatore o fornello, come mostrato nella figura di presentazione dell’articolo. Altri elementi che possono dare un colore blu in un test alla fiamma sono zinco, selenio, antimonio, arsenico, piombo e indio. Bisogna anche considerare che un gran numero di elementi non produce cambiamenti di colore in una fiamma. Pertanto, se il risultato del test alla fiamma è blu, non si otterranno informazioni molto rilevanti.
Fontana
Prova di fiamma . Accesso a novembre 2021.
