焰色反应小史及其局限性焰色反应是一种非常古老的定性分析法,早在我国南北朝时期,著名的炼丹家和医药大师陶弘景(456 —563) 在他的《本草经集注》中就有这样的记载“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石(硝酸钾)也”
说明我国人民很早就知道用焰色反应鉴别硝酸钾
由于当时及以后的许多年里,生产力水平不高,这种方法一直没有得到广泛的应用及发展
到 18 世纪以后欧洲的近代化学时期,由于冶金、机械工业的巨大发展,要求提供数量更大,品种更多的矿石;同时,也为了降低生产成本,合理使用原材料及提高产品质量,因而对分析化学提出了新的要求
德国人马格拉夫(1709~1782) 是这一时期的著名的定性分析化学家
他的一项重要的研究成果是观察到了植物碱(草木灰,即碳酸钾) 与矿物碱(苏打,即碳酸钠) 的区别
1762 年他系统地对比了这 2 种碱转化生成的各种钾盐与钠盐的晶形、潮解性和溶解度,并发现钠盐和钾盐可以分别使火焰着上各自特征的焰色
从此以后利用焰色反应鉴别钾、钠盐就成为常用手段了
后来有不少人也注意到,有很多的盐类、氧化物在火焰中也能呈现不同的颜色,例如格梅林在 1818 年发现锂盐呈红色、铜盐呈绿色⋯⋯但却不明白其中的道理
而锂盐和锶盐都使火焰呈红色,这又影响了焰色反应检验物质的可靠性
19 世纪中叶, 德国著名化学家本生( 1811 ~1899) 设计制造了本生灯,它使煤气燃烧时产生几乎无色的火焰,温度高达两千多度
本生利用这种灯研究各种盐类在火焰中呈现不同焰色的现象,试图根据火焰中的彩色信号来检测各种元素
他同时点燃 3 盏煤气灯,并分别往每个灯焰中滴加食盐溶液
其中一滴是纯食盐溶液,另一滴混有锂盐,第三滴混有钾盐
结果 3 个火焰全呈黄色,看不出任何差别
显然是钠焰的黄色把其他的颜色掩盖了
本生又通过蓝色玻璃或靛蓝溶液作滤色镜观察火焰,发现黄色得以滤去,滴加纯食盐溶液的火焰变成无色