Saggio alla fiamma
In chimica, il saggio alla fiamma è una semplice tecnica di analisi qualitativa per verificare la presenza di ioni di metalli alcalini, alcalino-terrosi e alcuni metalli di transizione.
Sullo stesso principio si basano i fuochi d'artificio.
Indice |
Descrizione [modifica]
Si basa sull'emissione di luce di determinate frequenze da parte degli atomi di un campione, eccitati per via termica.
In pratica, una piccola quantità di campione - o di una sua soluzione in acido cloridrico - viene posta su un filo di platino (o di nichel-cromo) e immersa nella fiamma del becco di Bunsen. L'utilizzo di acido cloridrico permette la reazione di doppio scambio con i sali da analizzare, portando alla formazione di cloruri che si osservano meglio durante lo svolgimento della colorazione alla fiamma.
Si parte dalla base della fiamma caratterizzata da una temperatura minore (circa 300 °C) e che permette di osservare i cationi che necessitano di energia minore per essere osservati, fino ad arrivare alla zona di fusione (caratterizzata da temperatura di circa 1400 °C) dove si osservano i cationi restanti, del II gruppo e dei metalli di transizione che necessitano di energia maggiore.
Gli ioni presenti nel campione conferiscono alla fiamma un colore tipico, dal quale se ne deduce la presenza. Il colore è dato dallo spettro di emissione dello ione.
Il fenomeno è dovuto infatti ad eccitazioni elettroniche e alle relative riemissioni radiative da e per orbitali atomici, che essendo ad energia quantizzata, corrispondono a salti di energia discreti ben precisi e dipendenti dall'elemento considerato e senza sprecare energia. Il fatto che la fiamma assuma colori caratteristici è la riprova di ciò, e il colore assunto non è altro che la radiazione elettromagnetica di precisa frequenza ν corrispondente al salto elettronico di energia E, secondo la nota equazione di Planck: E=hν.
Colori [modifica]
| Elemento | Simbolo | Colore | Immagine | Immagine attraverso un vetro al cobalto | Note[1] |
|---|---|---|---|---|---|
| fiamma neutra: metano | CH4 | blu |  |
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| Alluminio | Al3+ | bianco argenteo | |||
| Antimonio | Sb3- | bianco |  |
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| Arsenico | As3- | indaco |  |
associato ad un caratteristico odore di aglio | |
| Bario | Ba2+ | verde pallido | persistente; carbonati e solfati colorano la fiamma e diventano alcalini dopo il test, silicati e fosfati no | ||
| Boro | B3+ | verde brillante |  |
i composti raramente mostrano una rezione alcalina dopo il test; il colore è dovuto alla contemporanea presenza di blu e arancione nello spettro | |
| Calcio | Ca2+ | da arancione a rosso |  |
a sprazzi; alcune sostanze a base di calcio colorano la fiamma anche senza reagire con HCl | |
| Cesio | Cs+ | viola chiaro | spesso mascherato dal più invadente giallo del sodio | ||
| Europio | Eu3+ | rosso | |||
| Ferro (III) | Fe3+ | dorato | |||
| Fosforo | P3- | turchese | non è molto indicativo, ma può aiutare a identificare i fosfati | ||
| Gallio | Ga3+ | blu | |||
| Indio | In2+ | blu λ=410nm |
le linee blu sullo spettro sono molto nitide | ||
| Litio | Li+ | rosso carminio λ=670nm |
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intenso e persistente; i minerali che lo contengono non diventano alcalini dopo il test | |
| Magnesio | Mg2+ | bianco brillante | |||
| Manganese (II) | Mn2+ | verde oliva | |||
| Molibdeno | Mo+ | verde oliva | specialmente nel caso di ossidi e solfuri | ||
| Piombo (II) | Pb2+ | bianco-azzurro |  |
poco persistente | |
| Potassio | K+ | lilla λ=760nm |
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poco persistente; spesso mascherato dal più invadente giallo del sodio | |
| Radio | Ra2+ | carminio | |||
| Rame (I) | Cu+ | blu chiaro | i bordi esterni della fiamma sono colorati di verde smeraldo | ||
| Rame (II), alogenuri | Cu2+ | blu-verde (foglia di tè) | |||
| Rame (II), non alogenuri | Cu2+ | verde acqua |  |
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intenso ma non persistente, con scintille |
| Rubidio | Rb+ | viola chiaro λ=780nm |
spesso mascherato dal più invadente giallo del sodio | ||
| Selenio | Se2- | azzurro | è associato al caratteristico odore di verdure marce | ||
| Sodio | Na+ | giallo λ=589nm |
 |
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intenso e persistente, può mascherare la presenza di altri colori: è consigliabile usare degli schermi a base di vetri al cobalto per osservare la presenza di altri colori e pulire molto bene il filo metallico dopo il test |
| Stagno | Sn | blu/viola | |||
| Stronzio | Sr2+ | rosso scarlatto λ=460nm |
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persistente; carbonati e solfati colorano la fiamma e diventano alcalini dopo il test, silicati e fosfati no | |
| Tellurio | Te2- | verde chiaro | |||
| Tallio (III) | Tl3+ | verde scuro | raramente osservato | ||
| Zinco | Zn2+ | blu-verde (foglia di tè) |  |
appare come una striscia nitida tra le fiamme | |
| Zinco ossido | ZnO | verde |  |
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| i colori collegati alla tabella hanno solo un valore indicativo | |||||
Qualora nel campione siano presenti sia sodio che potassio, il colore lilla di quest'ultimo risulta coperto dal giallo del primo. In questo caso, per verificare la presenza del potassio si osserva la fiamma attraverso un vetro blu al cobalto. Il giallo del sodio viene oscurato, se è presente potassio la fiamma appare color violetto.
Note [modifica]
Voci correlate [modifica]
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