PRUEBAS A LA FLAMA: September 2017

PARA NO CONFUNDIRSE...

La LLAMA, es la masa gaseosa en combustión que arde, por otro lado, la FLAMA, es la llama, de los materiales que están ardiendo y por efecto del viento se eleva en el aire y sigue quemándose.

¿QUÉ ES EL ANÁLISIS A LA FLAMA?
La prueba a la flama se usa para en forma visual identificar la presencia de un metal o una sal iónica en una muestra desconocida, basada en el color característico que la sal desarrolla en la flama de un mechero Bunsen. ... Idealmente un arillo limpio no debe generar color en la flama.

EL ORIGEN DE LOS COLORES DE LA LLAMA (ESPECTRO DE EMISION)

Origen de los colores

El color es un fenómeno físico de la luz o de la visión, asociado con las diferentes longitudes de onda en la zona visible del espectro electromagnético. La percepción del color es un proceso neurofisiológico muy complejo. La luz visible está formada por vibraciones electromagnéticas cuyas longitudes de onda van de unos 350 a unos 750 nanómetros (milmillonésimas de metro). La luz con longitud de onda de 750 nanómetros se percibe como roja, y la luz con la longitud de onda de 350 nanómetros se percibe como violeta. Las luces de longitudes de onda intermedias se perciben como azul, verde, amarilla o anaranjada. Todos los objetos tienen la propiedad de absorber y reflejar o emitir ciertas radiaciones electromagnéticas. La mayoría de los colores que experimentamos normalmente son mezclas de longitudes de onda y reflejan o emiten las demás; estas longitudes de onda reflejadas o emitidas son las que producen sensación de color. Los distintos colores de luz tienen en común el ser radiaciones electromagnéticas que se desplazan con la misma velocidad, aproximadamente, 300.000 kilómetros por segundo (velocidad de la luz). Se diferencian en su frecuencia y longitud de onda:

Frecuencia = Velocidad de la Luz/Longitud de onda, o lo que es lo mismo

u = c / l

Dos rayos de luz con la misma longitud de onda (l) tienen la misma frecuencia y el mismo color.

Origen de los colores en la llama del mechero

Los átomos y los iones están constituidos en su interior, por una parte central muy densa, cargada positivamente, denominada núcleo y por partículas negativas llamadas electrones, los cuales rodean al núcleo a distancias relativamente grandes. De acuerdo a la teoría cuántica, estos electrones ocupan un cierto número de niveles de energía discreta.1 Resulta evidente, por lo tanto, creer que la transición de un electrón de un nivel a otro debe venir acompañada por la emisión o absorción de una cantidad de energía discreta, cuya magnitud dependerá de la energía de cada uno de los niveles entre los cuales ocurre la transición y, consecuentemente, de la carga nuclear y del número de electrones involucrados. Si en un átomo poli electrónico, un electrón salta de un nivel de energía E1 a un nivel de energía E2, la energía de la transición electrónica, DE, es igual a E2 – E1. Si E2 representa un nivel de energía inferior a E1, entonces, la transición viene acompañada por la emisión de una cantidad DE de energía (en forma de luz), la cual está relacionada con la longitud de onda de luz emitida por la ecuación:

DE = (hc)/l

donde : h = Constante de Planck c = Velocidad de la Luz l = Longitud de Onda de la Luz Emitida Þ DE = hu

En otras palabras, la energía de una transición electrónica es inversamente proporcional a la longitud de onda de la luz emitida o absorbida y directamente proporcional a la frecuencia de radiación. Un espectro atómico está compuesto por una o más longitudes de onda. Debido a que los elementos tienen diferente carga nuclear, diferente tamaño y diferente número de electrones, es razonable concluir que cada elemento está caracterizado por un espectro atómico, el cual es diferente al de cualquier otro elemento. El espectro a la llama de los compuestos de los metales alcalinos es un espectro atómico de emisión y se representan como líneas espectrales discretas. A continuación se presenta una tabla con algunos de los elementos que imparten colores característicos a la llama.

ENSAYOS A LA LLAMA EN LAS MEZCLAS

En una mezcla cada elemento exhibe a la llama su propia coloración, independientemente de los demás componentes. Por lo tanto, el color a la llama para una mezcla de elementos estará compuesto por todos los colores de sus componentes. Ciertos colores sin embargo, son más intensos y más brillantes, enmascarando a aquellos de menor intensidad. El color amarillo del sodio, por ejemplo, opacará parcialmente a todos los demás. Por esto un ensayo a la llama ordinario no resulta de mucha utilidad en la identificación de las mezclas. En estos casos es recomendable usar filtros de color, o un espectroscopio. Usualmente, la interferencia del sodio, en una mezcla donde los componentes sean sales de sodio y potasio, puede ser eliminada por medio de un vidrio azul de cobalto, el cual absorbe la luz amarilla pero transmite la luz violeta del potasio. Por medio de ese filtro es posible detectar la llama violeta del potasio aún en presencia del sodio.

EL ESPECTROSCOPIO

El único método seguro para realizar los ensayos a la llama, es descomponiendo la luz por dispersión e identificando los elementos presentes por sus líneas características. El instrumento utilizado para tal fin es el espectroscopio, el cual es un instrumento que descompone un haz de luz en sus componentes de diferentes colores, usando un prisma y una rejilla.