สเปกโตรสโคปีการแผ่แสงจากเปลวไฟ

การระบุโลหะเชิงปริมาณโดยใช้สเปกโตรสโคปและเปลวไฟ

Qualitative Analysis Advanced (University) 60 นาที ~$15.00

วัตถุประสงค์

ใช้สเปกโตรสโคปเพื่อสังเกตและวัดความยาวคลื่นเส้นการแผ่แสงของไอออนโลหะต่าง ๆ ในเปลวไฟ

ความเป็นมา

While simple flame tests show color, a spectroscope reveals the discrete emission lines responsible for those colors. Each element has a unique set of emission lines (an atomic fingerprint). This experiment bridges qualitative flame testing with the quantitative science of atomic emission spectroscopy, demonstrating Bohr's model of the atom and the origin of spectral lines.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • Methanol is highly flammable and toxic — handle with extreme care
  • Do not look directly at the flame without the spectroscope
  • Keep all flammable materials away from the burner
  • Ensure good ventilation

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles gloves lab_coat

วัสดุ

  • Metal salt solutions (0.5M) (5 mL each)
    Na, Li, K, Cu, Sr, Ca, Ba chlorides
  • Hydrochloric acid (1M) (20 mL)
    Wire cleaning
  • Methanol (50 mL)
    For solution flame method
  • Distilled water (50 mL)

อุปกรณ์

Handheld spectroscope or diffraction grating Bunsen burner Nichrome wire loops (7) Watch glasses (7) Spray bottle (for mist method)

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Set up the spectroscope by viewing a fluorescent light to calibrate and identify the mercury emission lines as reference.

5 นาที
2

Clean a nichrome wire with HCl. Dip in sodium chloride solution and hold in the flame. View through the spectroscope and record the bright yellow emission at 589 nm.

7 นาที
3

Repeat with lithium chloride. Record the bright red emission line near 671 nm.

7 นาที
4

Repeat with potassium chloride. View through cobalt glass to filter sodium contamination. Record the violet emission near 766 nm.

7 นาที
5

Test copper, strontium, calcium, and barium chlorides in sequence. For each, record all visible emission lines and their approximate wavelengths.

20 นาที Clean wire between samples
6

Compile an emission spectrum chart showing each element's characteristic lines. Compare with published spectral data.

14 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

Each metal shows distinct spectral lines: Na at 589 nm (yellow doublet), Li at 671 nm (red), K at 766 nm (violet, visible through cobalt glass), Cu at 510–515 nm (green) and 325 nm, Sr at 461 nm (blue) and 606 nm (orange-red).

การทำความสะอาด

Clean all nichrome wires with HCl. Dispose of metal salt solutions in inorganic waste. Rinse watch glasses.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Qualitative Analysis
ระดับความยาก
Advanced (University)
ระยะเวลา
60 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$15.00
ขั้นตอน
6
วัสดุ
4

การทดลองเพิ่มเติม

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

Frequently Asked Questions

What is the objective of สเปกโตรสโคปีการแผ่แสงจากเปลวไฟ?
ใช้สเปกโตรสโคปเพื่อสังเกตและวัดความยาวคลื่นเส้นการแผ่แสงของไอออนโลหะต่าง ๆ ในเปลวไฟ
How difficult is สเปกโตรสโคปีการแผ่แสงจากเปลวไฟ?
This experiment is rated as Advanced (University). It takes approximately 60 minutes to complete.
What safety precautions are needed for สเปกโตรสโคปีการแผ่แสงจากเปลวไฟ?
Key safety precautions include: Methanol is highly flammable and toxic — handle with extreme care; Do not look directly at the flame without the spectroscope; Keep all flammable materials away from the burner.
What materials are needed for สเปกโตรสโคปีการแผ่แสงจากเปลวไฟ?
The main materials required are: Metal salt solutions (0.5M), Hydrochloric acid (1M), Methanol, Distilled water.
What results should I expect from สเปกโตรสโคปีการแผ่แสงจากเปลวไฟ?
Each metal shows distinct spectral lines: Na at 589 nm (yellow doublet), Li at 671 nm (red), K at 766 nm (violet, visible through cobalt glass), Cu at 510–515 nm (green) and 325 nm, Sr at 461 nm (blue) and 606 nm (orange-red).