La historia de las reacciones de las llamas

La reacción de llama es un método de análisis cualitativo muy antiguo. Ya en las dinastías del Sur y del Norte de mi país, Tao Hongjing (456-536), un famoso alquimista y maestro médico, registró en "Notas sobre Materia Médica" que "las nubes que se encuentran con el fuego son verdadero salitre (nitrato de potasio)". Debido a los bajos niveles de productividad en ese momento y muchos años después, este método no fue ampliamente utilizado ni desarrollado.

En el período químico europeo moderno posterior al siglo XVIII, debido al gran desarrollo de la industria metalúrgica y de maquinaria, se requerían al mismo tiempo cada vez mayores cantidades y variedades de minerales, con el fin de reducir la producción; costes y utilizar racionalmente las materias primas. La mejora de la calidad del producto ha planteado nuevos requisitos para la química analítica. El maglev alemán (1709 ~ 1782) fue un famoso químico analítico cualitativo durante este período. Uno de los resultados importantes de su investigación fue la observación de la diferencia entre los álcalis vegetales (cenizas vegetales, carbonato de potasio) y los álcalis minerales (ceniza de sosa, carbonato de sodio). En 1762, comparó sistemáticamente las formas cristalinas, la delicuescencia y la solubilidad de varias sales de potasio y sodio producidas por la transformación de estas dos bases, y descubrió que las sales de sodio y las sales de potasio, respectivamente, pueden hacer que las llamas tengan colores distintivos. Desde entonces, la reacción de la llama se ha convertido en un método común para identificar sales de potasio y sodio. Más tarde, mucha gente también se dio cuenta de que muchas sales y óxidos pueden mostrar diferentes colores en las llamas. Por ejemplo, en 1818, Gmelin descubrió que las sales de litio eran de color rojo oscuro y las sales de cobre eran de color azul verdoso, pero no entendía por qué. Tanto las sales de litio como las de estroncio enrojecen la llama, lo que afecta la confiabilidad de los materiales de prueba de reacción de la llama.

A mediados del siglo XIX, el famoso químico alemán Benson (1811 ~ 1899) diseñó y fabricó el mechero Bunsen, que producía una llama casi incolora cuando ardía el gas, y la temperatura alcanzaba más de 1.000 grados. . Benson utilizó esta lámpara para estudiar el fenómeno de varias sales que muestran diferentes colores de llama en la llama, y ​​trató de detectar varios elementos basándose en las señales de color en la llama. Encendió tres lámparas de gas simultáneamente y echó una solución salina en cada llama.

Una gota es una solución salina saturada, otra gota se mezcla con sal de litio y la tercera gota se mezcla con sal de potasio. Como resultado, las tres llamas son todas amarillas y no hay diferencia. Aparentemente, el color amarillo de la llama de sodio enmascara otros colores. Bunsen también observó la llama a través de un vidrio azul o una solución de índigo como filtro de color y descubrió que el amarillo se filtraba, la llama de la solución salina saturada se volvía incolora, la solución salina dopada con sal de litio era de color rojo oscuro y la llama dopada con la sal de potasio era de color violeta claro. Posteriormente, coleccionó muchos vasos de diferentes colores y preparó muchas soluciones de diferentes colores como materiales filtrantes de color, tratando de mejorar la selectividad de la reacción de la llama y distinguir el color rojo intenso de las sales de litio y de estroncio en el fuego, pero sin éxito. Obviamente, la inspección visual del color de la llama para identificar elementos es muy limitada. Hasta ahora, sólo podemos utilizar la reacción de la llama para identificar algunos metales como el potasio y el sodio. El uso de vidrio de cobalto azul para observar el color de la llama del potasio también proviene del experimento de Bunsen.

Además de la llama de gas, en los mecheros Bunsen también se utilizan llamas de carbón, llamas de hidrógeno-oxígeno y llamas de hidrógeno. Después de un estudio detallado de las reacciones de la llama, también descubrió que incluso si un elemento está en diferentes compuestos, incluso si sufre cambios químicos en la llama, incluso si la temperatura de la llama es diferente, incluso si el tipo de llama utilizada es diferente, estos Los factores influyen en el comportamiento de un elemento. Los colores característicos de la llama no tienen ningún efecto.

Más tarde, por sugerencia de su amigo el físico Kirchhoff, Bunsen logró la inspección cualitativa de los elementos mediante la observación de espectros y fundó una importante rama de la química analítica: el análisis espectral.