焰色反应
燃烧的金属彩虹


发布时间:2012年12月25日 文章出自: 作者: 王魏 

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见过七色光的你,见过七彩火焰吗?这可不一定非要懂魔法才能实现,因为这是很多金属燃烧时的本能,称作“焰色反应”。它不仅是检测金属成分的简洁手段,也是能让焰火五彩斑斓的“调剂师”,甚至还推动了“分析化学”的进步。

魔法师的鬼火道具

烧草木、油膏这些易燃物,一点都不稀奇,可你知道金属也能烧吗?没错,这是真的,而且它们烧起来色彩斑斓,很炫!古代巫师做法时,常往火中撒一些粉末,让火焰变幻出各种色彩,就像最近上映的电影《魔法师的学徒》里,巫师布莱克抬手就放出的各色鬼火,你可不要以为是巫师法力强大,其实这只是障眼法,运用的就是化学里的“焰色反应”。

很多金属以及它们的化合物,在火焰中灼烧时,火苗会变幻出各种颜色,而且每种金属都有自己对应的颜色。早在中国南北朝时期,炼丹术士陶弘景就发现了这种现象,并记录下来:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石(硝酸钾)也。”在近现代化学中,化学家也常用这个方法,来测试物质中是否存在某种金属元素。

闪在空中的焰色反应
烟火中除了火药成分,还有发光剂和发色剂。发色剂就是一些金属盐类的粉末,在空中燃烧时,配合发光剂放出绚丽的色彩。

火焰调色剂

金属给火焰“调色”的本事与生俱来,源自它们的原子结构。当金属在火焰上灼烧时,原子内的电子吸收了能量,想冲出原子核的束缚,跑到离核较远的地方去。但是离开后,有些电子又觉得不踏实,决心返回故地,于是再回来的路上,要把之前吸收的能量,以光的形式释放出来,这个过程就叫“能级跃迁”。

每种金属的原子结构不同,所以电子们跑来跑去释放的能量也就不一样,故而发出的光波长不同,以致我们看到的颜色也就不同了。不过,需要申明:虽然金属燃烧生成氧化物,属于化学变化,但它令火焰改变颜色的过程,只涉及核外电子的状态,所以算是物理变化。

责任编辑 / 郭亦城 

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