Внеурочное занятие по химии "Окрашивание пламени"

                                                     Спиртовые огни

У многих людей слово «пламя» ассоциируется с желтым, оранжевым, реже - синим, цветами. Думаю, каждому в своей жизни доводилось видеть, как горят сухие дрова, превращаясь в угли, а затем, спустя некоторое время, слышался запах жареного мяса. Но до того, как пламя потухнет, любите ли вы сидеть перед костром, наблюдая веселые танцы огненных язычков, забывая обо всех мирских заботах, думая о чем-либо приятном, гармоничном, волшебном? Недаром говорят, что огонь – одна из трех вещей, на которые можно смотреть вечно.

В большинстве случаев, мы смотрим на желтый огонь, но ведь он имеет совсем не одну окраску. Что же является основой золотого пламени? А какого еще цвета бывает огонь? И благодаря чему он обретает свой окрас? В каких сферах можно применить это свойство?

На эти вопросы мы постараемся ответить во время нашего исследования.

            Еще в древние времена ученые и алхимики пытались понять, что за вещества сгорают в огне, в зависимости от того, в какой цвет окрашивалось пламя. Практически у всех дома есть газовые плиты, пламя в которых окрашено в голубой оттенок. Природная древесина дает желто-оранжевый окрас, которым горит обычный лесной костер или бытовые спички.

Как же возникает огонь? Для его существования требуются три компонента: топливо, которое будет гореть, окислитель, который поддерживает этот процесс и температура. В качестве топлива могут выступать многие вещества, в зависимости от которых меняется и цвет пламени. Окислителем в большинстве случаев является кислород (но иногда может заменяться за хлор или фтор). Для получения цветного пламени к горящему веществу прибавляют соли металлов, окрашивающих пламя в тот или иной цвет.

Название элемента (вещество)	Окраска окислительного пламени
Бор - Борная кислота	Сине-зелёная
Медь -  нитрат меди (II)	Зелёная (после смачивания в азотной кислоте); Голубая (после смачивания в соляной кислоте)
Медь-Йодид меди (II)	Синий
Литий-Хлорид лития, Стронций-Нитрат стронция	Карминово-красный
Хлорид стронция	Красный
Натрий-Хлорид натрия	Интенсивно-желтая
Селен	Васильково-голубая
Этанол + скипидар	Белый
Кальций-хлорид кальция	оранжевый
Калий - хлорид калия Калийная селитра – нитрат калия	фиолетовый фиолетово-синее окрашивание

Спиртовые огни очень удобны для сжигания в помещениях, они не коптят и почти не дают вредных веществ при горении.

СПОСОБ №1

В ста частях спирта растворяют 10 весовых частей кремортартара (винный камень, кислая виннокалиевая соль) и 5 весовых частей нашатыря (хлористый аммоний). Желаемая окраска придается смешением этого раствора со 100 весовыми частями солей, окрашивающих пламя. Такими, как: хлористый стронций для красного, хлористый литий для пунцового, борная кислота для зеленого, сильвин (хлористый калий) для фиолетового, поваренная соль (хлористый натрий) для желтого. Жечь растворы можно в чайных блюдцах или цветочных поддонниках.

СПОСОБ №2

Готовятся они очень просто: к чистому этиловому спирту добавляют щепотку химически чистой соли, дающей спектральное окрашивание пламени. Достаточно смочить таким "подсоленным" спиртом вату и поджечь на металлической подставке, но лучше использовать спиртовку. Если спиртовки нет - ее не сложно сделать.

Из консервной банки вырежьте кружок (1), превышающий диаметр горловины стеклянной ёмкости (2), сделайте в нем отверстие, в которое вставите кусок трубки (3), скатанной из такого же металла, и проденьте через нее фитиль из ваты, асбеста или хлопчатобумажного шнурка. Спиртовка готова. Залейте в неё "обработанный спирт" и можно поджигать.

СПОСОБ №3

Пропитать тампоны (вата, пакля) концентрированными растворами солей, отжать и высушить. После этого тампоны обливают этиловый спиртом в таком количестве, чтобы часть его осталась в чашке, и поджигают. Если такие чашки расставить в разных местах комнаты, то можно получить «гирлянду» зеленых, красных, желтых, малиновых и синих огней без дыма и запаха. «Букет» из цветных огней получают, располагая чашки с горящим спиртом друг около друга на разной высоте. По мере выгорания следует добавлять в чашки спирт, пользуясь длинной пипеткой емкостью 15—25 мл и погружая ее конец под тампон в жидкость.

Этой способностью горящих металлов и их летучих солей придавать определенную окраску бесцветному пламени пользуются в пиротехнике для получения цветных огней. В наше время пиротехника очень популярна. Она востребована при организации праздников, памятных дат, свадеб и т.д. В новый год или на день города огромное количество людей выходят из домов посмотреть на разноцветнее салюты в небе. Тут-то и пригождается описанное выше свойство пламени. Кроме фейерверков, много зевак и прохожих окружает поистеров на их огненных шоу. При этом, огонь на концах пои может быть не только желтым благодаря солям металлов. Иногда и самим поистерам хочется разнообразия.

В связи с этим можно сказать, что окрашивание огня довольно востребовано на нынешний момент.

Цветное пламя свечи

Пламя свечи можно сделать зеленым, красным, синим, если поступить следующим образом. Надо расплавить обычную свечу в металлической миске, вынуть из расплава фитиль, а в расплав внести немного (1/2 чайной ложки на одну свечу) соли, вызывающей окраску пламени.

Красное пламя получается, если в расплав добавить хлорид стронция SrCl₂ ·6Н₂О,

зеленоватое — при введении в расплав хлорида бария ВаС1₂ ·2Н₂О.

Малиновый цвет даёт хлорид лития LiCl.

Желтый цвет - хлорид натрия NaCl или оксалат натрия Na₂C₂O₄ .

Сине-зеленый цвет -  хлорид меди CuCl₂.

Расплав тщательно перемешивают с солью и выливают в фарфоровое блюдечко для варенья. Там же по центру располагают фитиль, выставив один его конец из расплава. После того как расплав застынет, можно опробовать новые «свечи».