การทดสอบลูกปัดบอแรกซ์สำหรับไอออนโลหะ

การระบุโลหะทรานซิชันโดยลูกปัดแก้วสีที่เกิดขึ้นในการหลอมรวมบอแรกซ์

Qualitative Analysis Intermediate (High School) 45 นาที ~$8.00

วัตถุประสงค์

ระบุไอออนโลหะทรานซิชันจากสีเฉพาะที่พวกมันสร้างขึ้นเมื่อถูกหลอมรวมเข้าไปในลูกปัดแก้วบอแรกซ์ (โซเดียมเตตระบอเรต)

ความเป็นมา

The borax bead test is an elegant method for identifying transition metal ions. When borax (Na₂B₄O₇·10H₂O) is heated, it loses water and forms a clear glassy bead of sodium metaborate. When a metal salt is dissolved into this bead, the metal ions become trapped in the glass matrix, producing characteristic colors. The color often differs between the oxidizing flame (outer cone) and reducing flame (inner cone), providing additional diagnostic information.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • Molten borax beads are extremely hot
  • Chromium compounds are irritants — avoid dust inhalation
  • Do not touch hot beads — let cool on a watch glass
  • Cobalt compounds are toxic if ingested

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles gloves lab_coat

วัสดุ

  • Borax (Na₂B₄O₇·10H₂O) (5 g)
    Powdered
  • Metal salt samples (0.5 g each)
    CuSO₄, CoCl₂, NiCl₂, FeCl₃, MnCl₂, Cr₂O₃
  • Unknown metal salt (0.5 g)

อุปกรณ์

Platinum wire loop (or nichrome alternative) Bunsen burner Forceps Watch glasses (7)

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Make a small loop at the end of the platinum wire. Heat the loop in the hottest part of the flame until red-hot.

2 นาที Wire is very hot
2

Dip the hot wire into powdered borax. Return to the flame and heat until a clear, transparent glass bead forms. Repeat dipping and heating if needed to build up the bead.

5 นาที
3

Touch the hot bead to a tiny amount of CuSO₄ powder. Return to the oxidizing flame (outer cone). Observe the color (should be blue-green).

5 นาที
4

Now heat the same bead in the reducing flame (inner cone, blue). The color may change to red (metallic copper).

3 นาที
5

Make fresh beads and repeat for each metal salt. Record colors in both oxidizing and reducing flames, both hot and cold.

20 นาที
6

Test the unknown salt and match the bead colors to your reference chart.

10 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

Cu: blue-green (oxidizing), red (reducing). Co: deep blue (both). Ni: gray-brown (oxidizing), gray (reducing). Fe: yellow-brown (oxidizing), green (reducing). Mn: violet (oxidizing), colorless (reducing). Cr: green (both, darker in reducing).

การทำความสะอาด

Allow all beads to cool completely. Dispose of transition metal waste appropriately. Clean the platinum wire by fusing with fresh borax until clear.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Qualitative Analysis
ระดับความยาก
Intermediate (High School)
ระยะเวลา
45 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$8.00
ขั้นตอน
6
วัสดุ
3

การทดลองเพิ่มเติม

การทดสอบน้ำกระด้างด้วยสารละลายสบู่ 40 min การทดสอบไบลสไตน์สำหรับฮาโลเจน 25 min การทดสอบแป้ง-ไอโอดีนสำหรับคาร์โบไฮเดรต 30 min การทดสอบระบุไอออนลบ 60 min การระบุไอออนบวกโดยการตกตะกอน 90 min ความท้าทายในการระบุสารที่ไม่รู้จัก 75 min โครมาโตกราฟีของเม็ดสีพืช 60 min รุ้งสีอินดิเคเตอร์ pH 45 min สเปกโตรสโคปีการแผ่แสงจากเปลวไฟ 60 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of การทดสอบลูกปัดบอแรกซ์สำหรับไอออนโลหะ?
ระบุไอออนโลหะทรานซิชันจากสีเฉพาะที่พวกมันสร้างขึ้นเมื่อถูกหลอมรวมเข้าไปในลูกปัดแก้วบอแรกซ์ (โซเดียมเตตระบอเรต)
How difficult is การทดสอบลูกปัดบอแรกซ์สำหรับไอออนโลหะ?
This experiment is rated as Intermediate (High School). It takes approximately 45 minutes to complete.
What safety precautions are needed for การทดสอบลูกปัดบอแรกซ์สำหรับไอออนโลหะ?
Key safety precautions include: Molten borax beads are extremely hot; Chromium compounds are irritants — avoid dust inhalation; Do not touch hot beads — let cool on a watch glass.
What materials are needed for การทดสอบลูกปัดบอแรกซ์สำหรับไอออนโลหะ?
The main materials required are: Borax (Na₂B₄O₇·10H₂O), Metal salt samples, Unknown metal salt.
What results should I expect from การทดสอบลูกปัดบอแรกซ์สำหรับไอออนโลหะ?
Cu: blue-green (oxidizing), red (reducing). Co: deep blue (both). Ni: gray-brown (oxidizing), gray (reducing). Fe: yellow-brown (oxidizing), green (reducing). Mn: violet (oxidizing), colorless (reducing). Cr: green (both, darker in reducing).