顏色反應實驗的改進

摘 要：在化學實驗中經常會用灼燒某些金屬或金屬化合物使火焰呈現特殊的顏色，根據火焰的特殊顏色來判斷是某些金屬或金屬離子的存在。本實驗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，實驗過程中能反應出良好的焰色反應效果。整個實驗過程操作簡單，現象明顯。便于教師演示和學生實驗。

關鍵詞：鋁箔 焰色反應 實驗設計

中圖分類號：O657.3文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）09（a）-0178-01

顏色反應是多種金屬或它們的化合物在灼燒時使火焰呈現出特殊的顏色。根據顏色反應所呈現的特殊顏色，可以判斷。在實驗中，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，現象不明顯。很多實驗員升級了方法。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；有的采用鐵絲網沾取飽和鹽溶液，風干后，加熱鐵絲網，接著噴灑酒精的方法，改進后，制造藍色情景，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，有的操作比較復雜，所以都有要改進的地方。

本文則從兩處改進，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化操作等方面考慮。設計一種簡易的焰色反應實驗，以便教師和學生運用。

材質的改進

為了增大試樣與火焰的接觸面積，通常實驗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，本人在實驗中使用鋁箔，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象比較明顯。在學習了金屬及其化合物性質后，我們知道在酒精燈外焰加熱鋁箔時，由于表面存在氧化膜阻絕空氣，鋁箔并不燃燒，只是發生簡易熔融，并且不會被液化。因此，用鋁箔蘸取飽和鹽溶液灼燒時，沒有造成焰色干擾，同時使用鋁箔還拓寬了試樣的與火焰的接觸表面積。以便觀察火焰顏色。

1 操作規則的改進

一般實驗我們都使用酒精燈的外焰灼燒鉑絲或鐵絲，從我們過去做過的實驗表明，用酒精燈外焰灼燒會有較重的黃色火焰的嚴重干擾，特別是對于燃燒Na及Na的鹽溶液時的干擾，會分辯不清是否是Na及Na的鹽溶液的顏色。另外K的紫色也是因為有黃色火焰的干擾而必須透過鈷玻璃來觀察。本實驗改成用酒精燈的內焰加熱，本質原因是蘸取的試樣少，在鋁箔的表面形成一薄層溶液膜，由于酒精燈內焰顏色較弱，因此用內焰加熱可避免外焰黃色火焰的干擾，會使實驗現象明顯且操作簡單。由于去掉了黃色火焰的干擾，Na及Na的鹽溶液所呈現的黃色就不需考慮是火焰的黃色，便可明確認定是Na及Na的鹽溶液所呈現的黃色。而K及K的鹽溶液也不需要透過鈷玻璃就能明顯觀察到K紫色的火焰。實際操作時可以延長灼燒的時間，其現象會更明顯。

實驗過程及現象

（1）實驗儀器與藥品

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

（2）實驗方法

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，鋁箔方可使用。主要是防止鋁箔上有雜質影響實驗中火焰的顏色觀察。再用鑷子夾住鋁箔蘸取飽和的Li2CO3溶液，在酒精燈內焰灼燒，觀察火焰顏色，火焰呈現紅色（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2～4cm，焰色反應時間可持續10s或者更多，現象十分明顯。

實驗特點分析

（1）用鋁箔代替箔絲或鐵絲，增大了試樣與火焰的接觸面積，便于觀察火焰的顏色，使實驗現象更為明顯。

（2）內端加熱，能夠消除黃色火焰的嚴重干擾，會使實驗現象明顯且操作簡單。，使實驗現象比較明顯。

（3）節約藥品，安全無污染

在實驗室最常見是鋁箔，因為鋁箔廉價易取。實驗中只需少量飽和鹽溶液即可，并且灼燒時不生濃煙。相比“噴霧法”“固體酒精法”，該方法可節約試劑，又安全無又污染。

（4）操作簡單，現象明顯

消除黃色火焰干擾，在觀察K元素焰色反應中，無需通過鈷玻璃就能觀察到紫色火焰。Na及Na的鹽溶液所呈現的黃色就不需考慮是火焰的黃色，便可明確認定是Na及Na的鹽溶液所呈現的黃色。增大了試樣與火焰的接觸面積，火焰現象持久且明顯。另外，不需蘸取飽和鹽溶液的鋁箔晾干，可直接進行灼燒實驗。操作簡單，現象明顯，便于老師的演示實驗和學生的實驗。

參考文獻

[1]普通高中課程標準實驗教科書化學必修[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”實驗的活動設計.

[3]張幫程.用“噴霧法”在廢舊石棉網上演示焰色反應實驗.