화염 색상 테스트

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화염은 연소 에 의해 생성되는 백열 가스입니다.. 화염은 연소 반응의 생성물, 즉 강한 발열성인 공기 중의 산소와의 화학 반응에서 방출되는 빛입니다. 생성되는 생성물의 유형과 같은 화학 반응의 특성에 따라 각 연소 반응의 화염에 의해 생성되는 색상이 결정됩니다. 이 기본 원리는 아래 그림과 같이 화염이 변하는 방식을 기반으로 샘플의 화학적 구성을 식별하는 데 도움이 되는 재미있고 유용한 분석 기술인 화염 테스트로 뒷받침됩니다. 그러나 참조가 없으면 결과를 해석하기가 까다로울 수 있습니다. 초록색, 빨간색, 파란색의 많은 음영이 있으며 종종 색상 페인트 상자에서도 찾을 수 없는 이름으로 설명됩니다.

화염 색상 테스트.
화염 색상 테스트.

샘플을 삽입할 때 화염에서 식별되는 색상은 화염을 생성하는 데 사용되는 연료와 그 결과가 육안으로 보이는지 또는 필터를 통해 보이는지에 따라 달라진다는 점을 고려해야 합니다. 다른 샘플을 테스트할 때 색상 변화를 비교하기 위해 사진을 찍는 것도 가능합니다. 테스트를 수행하는 방법과 샘플의 순도에 따라 색상 변화가 다를 수 있음을 고려해야 합니다. 일부 요소의 화염 색상 테스트 참조를 아래에서 살펴보겠습니다.

나트륨과 철: 노란색

양초와 나무와 같은 대부분의 연료에는 나트륨이 포함되어 있습니다. 이것이 우리가 이 금속이 불꽃을 내는 노란색에 익숙한 이유입니다. 이 색은 나트륨염을 분젠 버너나 스피릿 램프와 같은 푸른 불꽃에 넣으면 변합니다. 나트륨 황색은 다른 색상을 숨긴다는 점에 유의해야 합니다. 다른 테스트에서 샘플에 나트륨이 약간 오염된 경우 관찰된 색상에 예기치 않은 노란색 기여가 포함될 수 있습니다. 철은 때때로 주황색이지만 황금빛 불꽃을 생성할 수도 있습니다.

탄산나트륨 화염 색상 테스트.
탄산나트륨 화염 색상 테스트.

칼슘: 오렌지

칼슘 염은 주황색 불꽃을 생성합니다. 그러나 색상이 흐릿하고 희미하게 보일 수 있으므로 나트륨 황색 또는 철금을 구별하기 어려울 수 있습니다. 실험실에서 테스트할 가장 일반적인 칼슘 샘플은 탄산칼슘입니다. 샘플이 나트륨으로 오염되지 않은 경우 좋은 주황색을 얻어야 합니다. 다음 그림에서 주황색은 다른 원점의 노란색과 결합됩니다.

탄산칼슘 화염 색상 테스트.
탄산칼슘 화염 색상 테스트.

칼륨; 제비꽃

칼륨 염은 특징적인 보라색 또는 보라색 불꽃을 생성합니다. 버너 불꽃이 파란색이면 색상 변화를 많이 보기 어려울 수 있습니다. 또한 색상은 라일락에 가까운 다소 옅은 색일 수 있습니다. 다음 그림에서는 희미한 자줏빛 호만 구별할 수 있습니다.

칼륨 불꽃 색상 테스트.
칼륨 불꽃 색상 테스트.

세슘: 보라색 또는 파란색

세슘염시험은 칼륨과 마찬가지로 자줏빛 또는 푸른색을 나타내어 세슘과 혼동하기 쉽다. 세슘 화합물은 실험실에서 덜 자주 발생하므로 화염 테스트에서 이 착색이 관찰되는 경우 샘플이 칼륨과 연관될 수 있지만 여전히 결정적인 결과는 아닙니다.

리튬 및 루비듐: 핫 핑크

리튬은 불꽃 테스트에서 빨간색에서 보라색으로 착색됩니다. 강한 핑크색 또는 더 차분한 톤을 얻을 수 있습니다. 얻은 색상은 다음으로 고려해야 할 요소인 스트론튬 레드보다 열화됩니다. 유사한 화염 착색을 생성할 수 있는 또 다른 원소는 루비듐과 라듐이지만 실험실에서 이 원소를 찾는 것은 매우 드뭅니다.

리튬 화염 색상 테스트.
리튬 화염 색상 테스트.

스트론튬: 빨간색

스트론튬이 주는 화염의 착색은 빨간색입니다. 비상 조명탄과 불꽃 놀이의 빨간색입니다. 짙은 진홍색에서 벽돌색으로 변하는 착색입니다.

스트론튬 화염 색상 테스트.
스트론튬 화염 색상 테스트.

바륨, 망간(II) 및 몰리브덴: 녹색

바륨 염은 황록색, 사과 녹색 또는 라임 녹색으로 설명되는 녹색 불꽃을 생성하지만 때로는 녹색 향상이 없는 노란색 불꽃을 생성하기도 합니다. 산화 상태 II 망간 및 몰리브덴도 녹황색 화염을 생성할 수 있습니다.

바륨 화염 색상 테스트.
바륨 화염 색상 테스트.

붕소: 녹색

붕소는 화염에 밝은 녹색을 부여합니다. 붕사의 존재를 확인하기 위한 실험실의 일반적인 테스트입니다.

구리: 파란색 또는 녹색

구리가 화염에 부여하는 착색은 산화 상태에 따라 다릅니다. 산화 상태 I의 구리 염은 파란색을 띠고 산화 상태 II는 화염을 녹색으로 채색합니다.  

산화 상태가 II인 구리 화합물의 화염 색상 테스트.
산화 상태가 II인 구리 화합물의 화염 색상 테스트.

파란색 불꽃의 색상은 기사 발표 그림에서 볼 수 있듯이 메탄올 불꽃이나 버너 또는 스토브의 일반적인 색상이므로 오해의 소지가 있음을 유의해야 합니다. 화염 시험에서 청색을 나타낼 수 있는 다른 원소로는 아연, 셀레늄, 안티몬, 비소, 납 및 인듐이 있습니다. 또한 많은 수의 요소가 화염에서 색상 변화를 일으키지 않는다는 점도 고려해야 합니다. 따라서 화염 테스트 결과가 파란색이면 매우 적절한 정보를 얻을 수 없습니다.

분수

화염 테스트 . 2021년 11월 액세스.

Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
Sergio Ribeiro Guevara (Ph.D.)
(Doctor en Ingeniería) - COLABORADOR. Divulgador científico. Ingeniero físico nuclear.

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