آزمایش شعله رنگی

ویدیو آزمایش شعله های رنگی توسط مانی راهبر و آرین جلیلوند و علی زعفری تهیه شده است.

شرح آزمایش شعله های رنگی

سلام! با شرح آزمایش شعله های رنگی به اینکه رنگ های مختلف در آتش بازی ها واقعا چجوری تشکیل میشوند می پردازیم. در ضمن متوجه خواهیم شد شعله رنگی برای شناسایی چه موادی کاربرد دارد؟

همانطور که هر انسانی اثر انگشت منحصر بفرد خود را دارد، عناصر نیز ویژگی هایی متعلق به خود را دارند که آن ها را متمایز و در نتیجه قابل تشخیص می کند. اثر انگشت عناصر، طیف نشری خطی آن هاست.

اما طیف نشری خطی چیست؟

این را میدانیم که الکترون ها در اتم با مقادیر مشخصی از انرژی به دور هسته در حرکت اند. هر زمانی که الکترون ها انرژی بیشتری دریافت کنند به سطوح انرژی بالاتر می روند. با قرار گرفتن ماده تحت حرارت، اختلاف پتانسیل، امواج الکترومغناطیسی و قوس الکتریکی و… این انرژی به االکترون های آن منتقل می شود و نوری از ماده نشر خواهد شد. با عبور این نور از منشور، خطوط جداگانه ای به دست خواهد آمد که طیف نشری خطی ماده است.

علت این نشر نور به این دلیل است که الکترون ها با دریافت انرژی به لایه های بالاتر می روند. اما حضور الکترون در این لایه ها ناپایدار است پس با آزاد کردن انرژی خود به سرعت به لایه های قبلی خود باز می گردند. اما انرژی خود را چگونه از دست می دهند؟ الکترون ها انرژی اضافی خود را با انتشار نور از دست می دهند و به لایه های قبلی که در واقع همان سطح انرژی پایین تر است، بر می گردند.

نوری که الکترون ها از خود منتشر می کنند متناسب با میزان انرژی است که برای جهش به لایه بالاتر دریافت کرده اند. طبق قانون پایستگی انرژی، انرژی الکترون از بین نمی رود بلکه این انتقال انرژی به صورت گرما یا نور (فوتون) قابل مشاهده است. هرچه انرژی منتقل شده بیشتر باشد، انرژی فوتون نیز بیشتر و طول موج آن کوتاه تر خواهد بود.

شناسایی فلزات

آزمون شعله یک روش شناسایی فلزات و مواد مختلف در شیمی است که حضور یک یون فلزی خاص در یک ترکیب را به ما نشان میدهد.

اما چرا فلزات؟ چون فلزات تنها با انرژی حرارت شعله برانگیخته می شوند و می توانیم طیف نشری آن ها و رنگ فلزات در شعله را به راحتی مشاهده کنیم. در صورتی که برای دیدن طیف نشری نافلزات به انرژی بیشتری مثل استفاده از روش قوس الکتریکی برای انتقال الکترون به حالت برانگیخته نیاز داریم.

مواد مختلف به دلیل سطوح انرژی و تعداد الکترون های لایه ظرفیت متفاوت، طیف نشری متفاوتی خواهند داشت و در نتیجه شعله را به رنگ های مختلفی تغییر خواهند داد.

گزارش کار آزمایش شعله های رنگی

وسایل مورد نیاز

چراغ بنزن، کبریت یا فندک، کلرید کلسیم، مس سولفات، نیترات لیتیم، کلرید باریم، گوگرد، یک ظرف آب، همزن و پنس.

مراحل انجام آزمایش شعله های رنگی

کاربرد این آزمایش برای شناساگری مواد است، به این صورت که مواد مختلف شعله آبی رنگ را به رنگ های مختلف درمی آورد.

برای مشاهده رنگ شعله فلزات کمی از ترکیب مورد نظر را روی شعله نگه میداریم. به این صورت که از یک پنس برای ترکیبات دانه درشت و یا یک همزن یا میله کوچک برای ترکیبات ریزتر برای نگه داشتن روی شعله استفاده می کنیم.

کلرید کلسیم را به علت دانه درشت بودن باید با پنس برداریم و روی شعله بنزن نگاه می داریم. رنگ شعله کلسیم کلرید را به رنگی میان زرد و قرمز می بینیم.

برای مس سولفات که دانه ریز هست همزن را ابتدا در آب و سپس در مس سولفات فرو می بریم. با نگهداشتن میله همزن روی شعله رنگ آبی آن به علت ترکیبات مس به شعله سبز رنگ تغییر می یابد.

برای نیترات لیتیم نیز مانند مس سولفات عمل می کنیم. به علت ترکیبات لیتیمی رنگ شعله آتش به سرخابی تغییر رنگ می دهد.

کلرید لیتیم نیز به دلیل دارا بودن ترکیبات لیتیم تقریبا به رنگ ماده قبلی و سرخابی رنگ می شود.

کلرید باریم نیز به دلیل وجود ترکیبات باریم رنگی تقریبا سبز به شعله می دهد.

سدیم کلرید یا همان نمک نیز به دلیل وجود سدیم رنگ زرد به دست می دهد.

آخرین ماده مورد آزمایش ما گوگرد است که رنگ زردی را در شعله به وجود می آورد.

ارسال گزارش

به همین ترتیب برای خیلی مواد مختلف از جمله پتاسیم نیترات ، سدیم سولفات و … آزمایش مان را تکرار و نتایج را در جدولی به نام جدول تست شعله ثبت کنیم.

می توانین نتایج آزمایش شعله های رنگی را برای مواد مختلف که یا در آزمایشگاه انجام دادین یا تحقیق انجام دادین برای ما بفرستین و کامنت بگذارین تا بتوانیم یه جدول تست شعله کامل ارائه دهیم.