Prueba de llama

Una prueba de llama es una prueba relativamente rápida para detectar la presencia de algunos elementos en una muestra. La técnica es arcaica y de confiabilidad cuestionable, pero alguna vez fue un componente del análisis inorgánico cualitativo . El fenómeno está relacionado con la pirotecnia y la espectroscopia de emisión atómica . ^[1] El color de las llamas se entiende a través de los principios de transición electrónica atómica y fotoemisión , donde los elementos variables requieren distintos niveles de energía ( fotones ) para las transiciones electrónicas. ^{[2] [3]}

Robert Bunsen inventó el ahora famoso mechero Bunsen en 1855, que era útil en pruebas de llama debido a su llama no luminosa que no alteraba los colores emitidos por los materiales de prueba. ^{[4] [1]} El mechero Bunsen , combinado con un prisma (que filtra la interferencia de color de los contaminantes ), condujo a la creación del espectroscopio , capaz de emitir la emisión espectral de varios elementos. ^[1] En 1860, Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff observaron la aparición inesperada de azul cielo y rojo oscuro en las emisiones espectrales , lo que llevó al descubrimiento de dos metales alcalinos , el cesio ( azul cielo ) y el rubidio (rojo oscuro). ^{[4] [1]} Hoy en día, este método de bajo costo se utiliza en la educación secundaria para enseñar a los estudiantes a detectar metales en muestras de forma cualitativa. ^[2]

Una prueba de llama implica introducir una muestra del elemento o compuesto en una llama caliente, no luminosa, y observar el color de la llama resultante. ^[4] El compuesto se puede convertir en una pasta con ácido clorhídrico concentrado, ya que los haluros metálicos , al ser volátiles, dan mejores resultados. ^[5] Se pueden probar diferentes llamas para verificar la precisión del color. Se sugieren tablillas de madera, alambres de nicromo , alambres de platino , varillas de magnesia , hisopos de algodón y espuma de melamina como soporte. ^{[6] [7] [8]} Las precauciones de seguridad son cruciales debido a la inflamabilidad y toxicidad de algunas sustancias involucradas. ^{[9] [10] [11] [6]} Al usar una férula, uno debe tener cuidado de agitar la férula a través de la llama en lugar de mantenerla en la llama durante períodos prolongados, para evitar incendiar la férula. También se ha sugerido el uso de un hisopo de algodón o espuma de melamina (usada en esponjas de limpieza de "borrador") como soporte. ^{[7] [8] [6]} El sodio es un componente o contaminante común en muchas muestras, ^[2] y su espectro tiende a dominar muchas otras pruebas de llama. ^[5] La llama de prueba a menudo se ve a través de un vidrio azul cobalto para filtrar el amarillo del sodio y permitir una visualización más fácil de otros iones metálicos. ^{[ cita requerida ]}

El color de las llamas también depende generalmente de la temperatura y del oxígeno suministrado; ver colores de las llamas . ^[5] El procedimiento utiliza diferentes solventes y llamas para ver la llama de prueba a través de un vidrio azul cobalto o vidrio didimio para filtrar la luz interferente de contaminantes como el sodio . ^[12]

Las pruebas de llama están sujetas a una serie de limitaciones. El rango de elementos detectables positivamente en condiciones estándar es pequeño. Algunos elementos emiten débilmente y otros (Na) muy fuertemente. El oro , la plata , el platino , el paladio y varios otros elementos no producen un color de llama característico, aunque algunos pueden producir chispas (como el titanio metálico y el hierro ); se dice que las sales de berilio y oro depositan metal puro al enfriarse. ^[12] La prueba es altamente subjetiva .

En las pruebas de llama, los iones se excitan térmicamente. Estos estados excitados luego se relajan al estado fundamental con la emisión de un fotón. La energía del estado o estados excitados y del fotón emitido asociado es característica del elemento. La naturaleza de los estados excitados y fundamentales depende únicamente del elemento. Por lo general, no hay enlaces que romper y la teoría de orbitales moleculares no es aplicable. El espectro de emisión observado en la prueba de llama también es la base de la espectroscopia de emisión de llama , la espectroscopia de emisión atómica y la fotometría de llama . ^{[4] [13]}

Algunos elementos comunes y sus colores correspondientes son:

• Prueba de perlas
• Prueba de chispa
• Fuego de colores
• Excitación electrónica
• Espectro de emisión
• Espectroscopia de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente

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Medios relacionados con Prueba de llama en Wikimedia Commons

• Prueba de llama - Colorear el fuego - Imágenes de varias pruebas de llama, incluye instrucciones
• WebMineral.com - Coloración de la llama por elemento