Flammenfärbung

Die Flammenfärbung dient zum Beispiel zur Analyse von chemischen Elementen oder deren Ionen (Nachweisreaktion, Flammprobe genannt). Die Methode beruht darauf, dass die Elemente oder Ionen in einer farblosen Flamme erhitzt werden und dann Licht spezifischer Wellenlängen abgeben, die für jedes Element charakteristisch sind.

Die Flammenfärbung entsteht durch Energieumwandlung von Wärmeenergie zu Strahlungsenergie. Die Umwandlung kommt durch Valenzelektronen zustande, die durch die Wärmeenergie in einen angeregten Zustand gehoben werden und unter der Abgabe von Licht wieder zurückfallen. Es findet dabei in der Regel keine chemische Reaktion statt. Stoffe, mit denen Flammenfärbung möglich ist, finden aufgrund dieser Eigenschaft in der Pyrotechnik Anwendung.

Bei der Flammprobe wird die Stoffprobe zum Beispiel auf einem Platindraht oder einem Magnesiastäbchen in die farblose Flamme eines Bunsenbrenners gehalten. Anhand der Farbe kann auf die Ionen in der Probe rückgeschlossen werden. Oft überdeckt die sehr intensive gelbe Flammenfärbung des Natriums andere Flammenfärbungen – Natrium ist eine sehr häufige Verunreinigung, zum Beispiel in Form von Kochsalz aus eingetrocknetem Wasser.

Mit Hilfe eines Spektroskops kann sicherer entschieden werden, welche Elemente in der Probe vorliegen, wenn beispielsweise die recht ähnlichen Flammenfärbungen von Kalium und Rubidium zu trennen sind.

Zu unterscheiden ist die Flammenfärbung vom Leuchten einer Gasentladung, auch hierbei senden zum Beispiel Gasentladungsröhren jedoch charakteristische Farben und Spektren aus.