Comment faire un test de flamme pour une analyse qualitative

Le test de flamme est utilisé pour déterminer visuellement l'identité d'un inconnu métal ou ion métalloïde basé sur la couleur caractéristique du sel qui allume la flamme d'un brûleur Bunsen. La chaleur de la flamme excite la électrons des ions métalliques, les faisant émettre de la lumière visible. Chaque élément possède un spectre d'émission caractéristique qui peut être utilisé pour différencier un élément d'un autre.

Méthode de boucle de fil classique
Tout d'abord, vous avez besoin d'une boucle de fil propre. Platine ou les boucles nickel-chrome sont les plus courantes. Ils peuvent être nettoyés par trempage dans de l'acide chlorhydrique ou nitrique, puis rincés à l'eau distillée ou eau déminéralisée. Testez la propreté de la boucle en l'insérant dans une flamme de gaz. Si un éclat de couleur se produit, la boucle n'est pas suffisamment propre. La boucle doit être nettoyée entre les tests.

La boucle propre est plongée dans une poudre ou une solution d'un sel ionique (métallique). La boucle avec l'échantillon est placée dans la partie claire ou bleue de la flamme et la couleur résultante est observée.

Attelle en bois ou méthode de coton-tige
Les attelles en bois ou les cotons-tiges offrent une alternative peu coûteuse aux boucles métalliques. Pour utiliser des attelles en bois, faites-les tremper toute la nuit dans de l'eau distillée. Vider l'eau et rincer les attelles avec de l'eau propre, en faisant attention à ne pas contaminer l'eau avec du sodium (comme de la sueur sur les mains). Prenez une attelle humide ou un coton-tige qui a été humidifié dans de l'eau, plongez-le dans l'échantillon à tester et agitez l'attelle ou le coton-tige à travers la flamme. Ne pas tenir l'échantillon dans la flamme car cela provoquerait l'allumage de l'attelle ou du coton-tige. Utilisez une nouvelle attelle ou un écouvillon pour chaque test.

L'échantillon est identifié en comparant la couleur de la flamme observée avec les valeurs connues d'un tableau ou d'un graphique.

rouge
Du carmin au magenta: composés du lithium. Masqué par le baryum ou le sodium.
Écarlate ou cramoisi: Composés du strontium. Masqué par le baryum.
Rouge: Rubidium (flamme non filtrée)
Jaune-rouge: composés de calcium. Masqué par le baryum.

Jaune
Or: fer
Jaune intense: Composés de sodium, même en quantités infimes. Une flamme jaune n'est pas indicative de sodium, sauf si elle persiste et n'est pas intensifiée par l'ajout de 1% de NaCl au composé sec.

blanc
Blanc brillant: Magnésium
Blanc vert: Zinc

vert
Émeraude: Composés du cuivre, autres que les halogénures. Thallium.
Vert vif: bore
Bleu-vert: Phosphates, lorsqu'ils sont humidifiés avec H₂DONC₄ ou B₂O₃.
Vert pâle: antimoine et NH₄ composés.
Jaune-vert: baryum, manganèse (II), molybdène.

Bleu
Azur: plomb, sélénium, bismuth, césium, cuivre (I), CuCl₂ et d'autres composés du cuivre humidifiés avec de l'acide chlorhydrique, de l'indium et du plomb.
Bleu clair: arsenic et certains de ses composés.
Bleu verdâtre: CuBr₂, antimoine

Violet
Violet: Composés de potassium autres que les borates, les phosphates et les silicates. Masqué par le sodium ou le lithium.
Lilas à violet-rouge: Potassium, rubidium et / ou césium en présence de sodium vu à travers un verre bleu.

• Le test ne peut pas détecter de faibles concentrations de la plupart des ions.
• La luminosité du signal varie d'un échantillon à l'autre. Par exemple, l'émission jaune du sodium est beaucoup plus brillante que l'émission rouge de la même quantité de lithium.
• Les impuretés ou les contaminants affectent les résultats des tests. Sodium, en particulier, est présent dans la plupart des composés et colorera la flamme. Parfois, un verre bleu est utilisé pour filtrer le jaune du sodium.
• Le test ne peut pas différencier tous les éléments. Plusieurs métaux produisent la même couleur de flamme. Certains composés ne changent pas du tout la couleur de la flamme.

En raison de cette limitation, le test de flamme peut être utilisé pour exclure l'identité d'un élément dans un échantillon, plutôt que de l'identifier définitivement. D'autres procédures analytiques doivent être effectuées en plus de ce test.

Ce tableau répertorie les couleurs pour les éléments du test de flamme. De toute évidence, les noms des couleurs sont subjectifs, donc la meilleure façon d'apprendre à reconnaître des éléments de couleur proche est de tester des solutions connues pour savoir à quoi s'attendre.

• Manuel de chimie de Lange, 8e édition, Handbook Publishers Inc., 1952.