龚珺妮

【摘要】 金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时会使火焰呈现一定特征的颜色。在化学上，常用于金属元素的定性检测。同时利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。由于烟花的成分复杂，且不同金属离子的焰色反应会存在一定的干扰，因此本论文首先对烟花试样中金属元素作定性鉴定，然后用相应的金属盐做焰色反应，从而提高了实验的精确性和可观察性。由分析可知，烟花五彩缤纷的焰色主要是由鈉、钾、锶、铜等金属元素在高温时发生焰色反应所致。

【关键词】 焰色反应 烟花 灼烧 离子

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2017）02-186-02

焰色反应是某些金属或它们的挥发性化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。因为某些金属元素的原子在接受火焰提供的能量时，其外层电子将会被激发到能量较高的激发态。处于激发态的外层电子不稳定，又要跃迁到能量较低的基态。不同元素原子的外层电子有着不同能量的基态和激发态。在这个过程中就会产生不同的波长的电磁波，如果这种电磁波的波长是在可见光波长范围内，就会在火焰中观察到这种元素的特征颜色。利用元素的这一性质就可以检验一些金属或金属化合物的存在。烟花的成分复杂，且不同金属离子之间的焰色相互干扰，给实验分析带来一定困难。因此，我们首先对烟花中主要金属元素作定性分析，然后利用对应的硝酸盐作焰色反应，以排除不同元素之间的干扰。

1. 实验部分

1.1实验药品及仪器

烟花试样氢氧化钠盐酸四苯硼钠溶液：20%乙酸铀铣锌—乙酸溶液玫瑰红酸钠溶液：0.2%氨水氯化铵硫化铵镁试剂Ⅱ溶液茜素磺酸钠溶液硝酸钾硝酸铝硝酸锶硝酸铜硝酸镁硝酸钠集热型电磁恒温搅拌仪铁丝蓝色钴玻璃酒精喷灯

1.2烟花试样的预处理，见图1。

1.3烟花中金属离子的鉴定

1.3.1钾离子的鉴定

取1mL滤液（1）于试管中，加入1mL氢氧化钠溶液，加热（排除铵根离子的干扰），滴加四苯硼钠溶液2滴。观察并记录实验现象。

1.3.2钠离子的鉴定

取几滴滤液（1）于黑色点滴板上，加8滴～10滴乙酸铀铣锌—乙酸溶液，搅拌。观察并记录实验现象。

1.3.3钡离子的检定

取2滴滤液（1）于定性滤纸上，加入1滴玫瑰红酸钠溶液。观察并记录实验现象。

1.3.4锶离子的检定

取2滴滤液（1）酸钾试纸上。1min后，向斑点边缘滴加玫瑰红溶液，如边缘出现桔红色斑点，加1+20盐酸（体积分数）。观察并记录实验现象。

1.3.5镁离子的鉴定

取lmL滤液（2）于试管中，加氨水调至碱性pH=l3，加0.05g氯化铵和2滴硫化铵，摇动试管有黑色沉淀生成。离心分离，取上层清液2滴于白色点滴板上，加1滴镁试剂Ⅱ溶液。观察并记录实验现象。

1.3.6铝离子的鉴定

取2mL滤液（2），滴加氨水，使溶液呈碱性pH=l0，加2滴茜素磺酸钠溶液，若有红色絮状沉淀生成，则再加入1mL10%乙酸（体积分数）酸化。观察并记录实验现象。

1.3.7二价铜离子的鉴定

取1mL滤液（2）于试管中，滴加氨水使溶液呈碱性。观察并记录实验现象。

1.4焰色反应实验

将铂丝蘸稀盐酸在无色火焰上灼烧至无色，重复三次。然后蘸取碳酸钠溶液在焰上灼烧，观察火焰颜色。采取同样的操作，对钾盐、锶盐、钡盐、铝盐、镁盐、铜盐进行焰色反应。观察火焰颜色（观察钾离子时，须透过蓝色钴玻璃观察）。

2. 结果与讨论

2.1烟花中金属元素的分析，见表1.

由表1可知，烟花中主要的金属元素为钾、钠、锶、镁、铝、铜等元素。

2.2金属元素的焰色见图2—7.

3. 结论

通过对烟花试样中主要物质的定性分析，我们得出了烟花试样中的金属元素为钠、钾、镁、铝、锶、铜。由焰色反应证明了钠、钾、锶、铜等金属在高温灼烧时可发出一定的色彩，而镁、铝等金属并不会发生焰色反应。因此，我们可以得出烟花的色彩主要是钠、钾、锶、铜离子发生焰色反应所致，而镁、铝等金属是还原剂，为焰色反应提供能量。但是，烟花色彩的形成还有很多影响因素，金属离子只是其中的彩色火焰药剂，其他因素还有待于我们进一步研究。

[ 参 考 文 献 ]

[1]刘敏芳，程春爱.焰色反应的实质是什么[J].山西教育学院学报，2012，3（3）：1-2.

[2]张雷，刘芳.焰色反应实验改进研究[J].湖北第二师范学院学报，2013，27（2）：1-3.

[3]GB/T15814.1—2010，烟花爆竹烟花药成分定性测定[S].

[4]饶美香.烟火药剂的焰色效应[J].火工品，2009（5）：2-3.