焰色反應

焰色反應（英語：flame reaction），也稱焰色試驗（英語：flame test），是化學上用來測試某種離子是否在化合物中存在的方法，該反應為物理變化。

鹵化銅的焰色試驗

其原理是每種元素離子都有其個別的光譜，當受熱時原子的電子會躍遷至較高的不穩定能級，並以釋放一定頻率的光子的方式回到基態，從而發生焰色反應。樣本通常是粉或小塊的形式。以一條清潔且對化學惰性的金屬線（例如鉑或鎳鉻合金）盛載樣本，再放到本生燈的無光焰（藍色火焰）中。

由於鈉的金黃色火焰容易蓋過其他金屬的焰色，所以常用鈷藍玻璃（英語：Cobalt glass）觀察其他金屬的焰色。

歷史

中國南北朝時期，著名的煉丹家和醫藥大師陶弘景在他的《本草經集注》中記載「以火燒之，紫青煙起，雲是真硝石(硝酸鉀)也」。說明人們很早就知道用焰色反應鑑別硝酸鉀^[1]。

常見的離子及其對應的焰色

元素符號	離子	元素名稱	焰色	圖片
As	As3−	砷	藍色
B	B3+	硼	青綠
Ba	Ba2+	鋇	黃綠
Ca	Ca2+	鈣	磚紅
Cs	Cs+	銫	淺紫
Cu(I)	Cu+	銅	淺藍 難燃燒（氧化物成黑色）
Cu(II)	Cu2+	銅(II) (無鹵素)	祖母綠
Cu(II)	Cu2+	銅(II) (形成鹵素化合物)	藍綠[2]
In	In3+	銦	藍
K	K+	鉀	紫羅蘭色，透過藍色鈷玻璃觀察 [3]
Li	Li+	鋰	洋紅
Mn(II)	Mn2+	錳	橙色
Mo	Mo+	鉬	黃綠[來源請求]
Na	Na+	鈉	金黃
P	P3−	磷	青綠
Pb	Pb2+	鉛	藍白
Rb	Rb+	銣	淺紫
Sb	Sb3−	銻	淺綠
Se	Se2−	硒	天藍
Sr	Sr2+	鍶	深紅
Te	Te2−	碲	淺綠
Tl	Tl3+	鉈	綠
Zn	Zn2+	鋅	藍綠（或無色）

• 
  無光焰（藍色火焰）
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  利用鈷藍玻璃觀察無光焰（藍色火焰）
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  利用鈷藍玻璃觀察硫酸銅的焰色反應
• 
  利用鈷藍玻璃觀察碳酸鈉的焰色反應

焰色試驗的步驟

鉀的焰色試驗

1. 先準備一支鉑或鎳鉻線，鈷藍玻璃及鹽或其溶液。
2. 把線圈浸在濃鹽酸中以清除先前餘下的物質，再把線放在無光焰（藍色火焰）中直至沒有顏色的變化。
3. 用蒸餾水或去離子水或純水沖洗線圈。
4. 用線圈接觸鹽或溶液，通過無光焰（藍色火焰）中加熱。
5. 當鈉離子存在於所測試的溶液中，用鈷藍玻璃過濾鈉離子的焰色。
6. 最後將觀察焰色。鉀的焰色為明亮的紫紅色火焰。

銅的焰色試驗

1. 先準備一支鉑或鎳鉻線圈及硫酸銅或其溶液。
2. 把線圈浸在濃鹽酸（或其它強酸）中以清除先前餘下的物質，再把線圈通過無光焰（藍色火焰）中直至沒有顏色的變化。
3. 用蒸餾水或去離子水或純水沖洗線圈。
4. 用線圈蘸上硫酸銅或其溶液，通過無光焰（藍色火焰）中加熱。
5. 本測試不必使用鈷藍玻璃過濾離子焰色。
6. 最後將觀察焰色，銅的焰色為藍綠色。

參考文獻

1. 岳曉明. 焰色反应小史及其局限性. 中國化學課程網. 2007-07-16 [2016-09-06]. （原始內容存檔於2008-10-25）.
2. 焰色反应颜色总览. [2020-07-17]. （原始內容存檔於2021-02-03）.
3. Stefan V. Media Owl. 为何焰色反应需要使用蓝色钴玻璃. Socratic. [2020-07-17]. （原始內容存檔於2020-11-27）.