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焰色试验：金属离子的颜色
把盐放进本生灯火焰中，通过火焰颜色识别金属。
目标
把火焰颜色与受激电子的发光联系起来，并了解哪些金属容易区分。
仪器与试剂
本生灯；洁净的铂丝或镍铬丝环；用稀盐酸润湿的 Li、Na、K、Ca、Sr、Ba、Cu 的氯化物。
步骤
- 依次选择七种金属，记下各自火焰的颜色。
- 改变铂丝上盐的量，看强度如何变化。
- 比较 Li 与 Sr、Na 与 K：哪些组合凭肉眼难以区分？
观察要点
- Li 和 Sr 火焰呈红色，Ca 橙红，Na 亮黄橙，K 淡紫，Ba 淡绿，Cu 蓝绿（为感知颜色，仅为近似）。
- 极微量的钠就足以掩盖其他颜色；观察钾通常要透过能滤去黄光的蓝色钴玻璃。
讲解
受热后价电子获得足够能量跃迁到更高能级；回落时发射光子，其能量 等于能级间隔。每种元素有自己的一组间隔，即自己的线状光谱，可见光区最强的谱线决定我们看到的颜色：钠在 589 nm 附近的双线为黄色。同一原理用光谱仪而非肉眼精确测量，就是原子发射与吸收分析（AAS、ICP）的基础。
实验史话
化学家很早就注意到火焰呈色——基歇尔和马格拉夫曾描述钠的橙色与钾的淡紫——但由于各燃烧灯火焰不同，盐类难以区分。本生（Robert Bunsen）的无光燃气灯（1855）提供了干净高温的火焰，他与基尔霍夫把焰色试验变成光谱学，通过未见过的谱线发现了铯（1860）和铷（1861）。本实验仍是检验 Na⁺、K⁺、Ca²⁺ 等离子的最快定性方法。
相关化学家
虚拟实验是帮助建立直觉的简化模型，不能替代真实实验和安全培训；没有指导请勿在家自行重复。