Varför blir lågan turkos?
Jag såg en häftig demonstration för några dagar sedan där man lade ned aluminiumstänger i en lösning av saltsyra och kopparklorid. Sedan höll man en antänd tändsticka över bägaren med reaktanterna och det började brinna. Anledningen till att det började brinna var såklart att det bildas vätgas genom processen. Men det som var intressant var att lågan hade en stark turkos färg. Dessutom fortsatte det att brinna så länge det bildades vätgas istället för att "poppa" och sedan slockna.
Jag undrar nu varför lågan blev turkos. Jag misstänker att det har att göra med kopparjonerna som fanns i lösningen, då lågan antog samma färg som kopparlösningar brukar ha. Men varför påverkar det lågan? Följde jonerna "med ut" i lågan eller hur funkar det?
Dessutom undrar jag hur lågan kunde fortsätta brinna. I en laboration jag gjorde så testade jag om det fanns vätgas genom att hålla en tändsticka över, men då poppade det till och lågan slocknade direkt. Här fortsatte det brinna. Hur då?
Koppar brukar bilda en blå färg i flamma, men då bränns kopparmetall i lågan. I ditt fall bildades kopparjoner i vätskan, och den samtidigt bildade vätgasen reagerade med syrgas. När vätgas oxideras av syrgasen syns lågans färg oftast inte, men kan se blåaktig ut tillsammans med andra partiklar.
Att flamman fortsatte, kan helt enkelt bero på att kärlets hals inte hade så stor diameter (motsvarande ett provrör) och att vätgas bildades hela tiden. Bildas det mindre vätgas som blandas med luft, uppstår knallgas som gärna ger knallen eller "poppar" som du skrev. I samband med knallen, släcks ofta lågan ut. Men matas det på med vätgas, kan en fortsatt låga brinna, som varar tills vägasproduktionen slutar.
Själva lågfärgen kommer från när elektroner hos koppar exciteras av värmen och sedan deexciteras varvid de avger överskottsenergin som ljus. Varje grundämne avger ljus som har unika våglängder för just det grundämnet, vilket man kan utnyttja vid kemisk analys. Man använder det också för att skapa färgerna i t.ex. fyrverkerier. Här ser du fler exempel på lågfärger:
Hade man utfört försöket med ett annat metallsalt hade man fått en annan lågfärg.
Men det är väl inte kopparjonerna i sig som brinner, eller? Det är väl bara vätgasen? Hur påverkar alltså kopparjonernas excitation och deexcitation lågans utseende? Finns det kopparjoner "med i" gasen då?
Vätgasen brinner, men kopparjonerna orsakar färgen. Svårt att säga exakt hur kopparjonerna kommer till lågan, det kan säkert ske genom flera mekanismer. Ett exempel skulle kunna vara att det rycks med små vätskedroppar när vätgasen stiger till ytan som sedan hamnar i lågan.
