Comment faire des tests de flamme pour une analyse qualitative

Le test de flamme est utilisé pour déterminer visuellement l'identité d'un métal ou d'un ion métalloïde inconnu en fonction de la couleur caractéristique que le sel transforme la flamme d'un bec Bunsen. La chaleur de la flamme excite les électrons des ions métalliques, les faisant émettre de la lumière visible. Chaque élément a un spectre d'émission de signature qui peut être utilisé pour différencier un élément d'un autre.

Points clés à retenir :Effectuez le test de flamme

• Le test de flamme est un test qualitatif en chimie analytique utilisé pour aider à identifier la composition d'un échantillon.
• Le principe est que la chaleur donne de l'énergie aux éléments et aux ions, les faisant émettre de la lumière à une couleur ou à un spectre d'émission caractéristique.
• Le test de flamme est un moyen rapide d'affiner l'identité d'un échantillon, mais doit être combiné avec d'autres tests pour confirmer la composition.

Comment faire le test de flamme

Méthode de boucle de fil classique
Tout d'abord, vous avez besoin d'une boucle de fil propre. Les boucles en platine ou en nickel-chrome sont les plus courantes. Ils peuvent être nettoyés par trempage dans de l'acide chlorhydrique ou nitrique, suivi d'un rinçage à l'eau distillée ou déminéralisée. Testez la propreté de la boucle en l'insérant dans une flamme de gaz. Si un éclat de couleur est 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 (métal). La boucle avec l'échantillon est placée dans la partie claire ou bleue de la flamme et la couleur résultante est observée.

Méthode de l'attelle en bois ou du 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. Versez l'eau et rincez les attelles à l'eau claire en prenant soin de ne pas contaminer l'eau avec du sodium (comme par la sueur des mains). Prenez une attelle humide ou un coton-tige humecté d'eau, plongez-le dans l'échantillon à tester et agitez l'attelle ou le coton-tige à travers la flamme. Ne tenez pas l'échantillon dans la flamme car cela provoquerait l'inflammation de l'attelle ou de l'écouvillon. Utilisez une nouvelle attelle ou écouvillon pour chaque test.

Comment interpréter les résultats du test de flamme

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

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

Jaune
Or :Fer
Jaune intense :Composés de sodium, même à l'état de traces. Une flamme jaune n'indique pas la présence de sodium à moins qu'elle ne persiste et ne soit intensifiée par l'ajout de 1 % de NaCl au composé sec.

Blanc
Blanc brillant :Magnésium
Blanc-Vert :Zinc

Vert
Émeraude :composés de cuivre, autres que les halogénures. Thallium.
Vert vif :bore
Bleu-vert :phosphates, lorsqu'il est humidifié avec H₂ SO₄ ou B₂ O₃ .
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 de cuivre humidifiés avec de l'acide chlorhydrique, de l'indium, 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 du sodium ou du lithium.
Lilas à violet-rouge :potassium, rubidium et/ou césium en présence de sodium lorsqu'ils sont vus à travers un verre bleu.

Limites du Test de Flamme

• 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 du test. Le 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 la 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 menées en plus de ce test.

Couleurs du test de flamme

Ce tableau répertorie les couleurs attendues pour les éléments dans le test de flamme. Évidemment, les noms des couleurs sont subjectifs, donc la meilleure façon d'apprendre à reconnaître les éléments de couleur proche est de tester des solutions connues afin de savoir à quoi s'attendre.

Origine

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