一种新型焰色反应教具的制作方法

技术领域

本发明涉及一种新型焰色反应教具，属于教学用具技术领域。

背景技术：

焰色反应，也称作焰色测试及焰色试验，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。其原理是每种元素都有其个别的光谱。样本通常是粉或小块的形式。用一根清洁且较不活泼的金属丝（例如铂或镍铬合金）盛载样本，再放到无光焰（蓝色火焰）中。在化学上，常用来测试某种金属是否存在于化合物。同时利用焰色反应，人们在在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。

焰色反应是物理变化。它并未生成新物质，焰色反应是物质原子内部电子能级的改变，通俗的说是原子中的电子能量的变化，不涉及物质结构和化学性质的改变。焰色反应是某些金属或它们的挥发性化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。有些金属或它们的化合物在灼烧时能使火焰呈特殊颜色。

进行焰色反应应使用铂丝（镍丝、铁丝）。把嵌在玻璃棒上的金属丝在稀盐酸里蘸洗后，（这是因为金属氧化物与盐酸反应生成的氯化物在灼烧时易气化而挥发；若用硫酸，由于生成的硫酸盐的沸点很高，少量杂质不易被除去而干扰火焰的颜色）放在酒精灯的火焰（最好是煤气灯，因为它的火焰颜色浅、温度高，若无的话用酒精喷灯也可以）里灼烧，直到跟原来的火焰的颜色一样时，再用金属丝蘸被检验溶液，然后放在火焰上，这时就可以看到被检验溶液里所含元素的特征焰色。这种操作方法主要存在以下不足：①酒精灯自身火焰颜色干扰，②焰色强度低、持续时间短、焰色强度低，③金属铂贵重不易得，④操作繁琐，⑤实验环境光线干扰。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新型焰色反应教具，具体技术方案如下：

一种新型焰色反应教具，包括内壳，所述内壳上设置有燃烧腔，所述燃烧腔一侧设置有点火结构，所述燃烧腔内设置有伸入到内壳内部的灯芯，所述内壳内部填充有吸油棉，所述吸油棉内浸渍有甲醇溶液。

作为上述技术方案的改进，所述吸油棉内浸渍有焰色反应的金属盐溶液与甲醇组成的混合液。

作为上述技术方案的改进，所述金属盐溶液与甲醇组成的混合液的体积比为1:0.5～4。

作为上述技术方案的改进，所述灯芯采用石棉制成。

作为上述技术方案的改进，所述燃烧腔侧面开设有通风孔。

作为上述技术方案的改进，所述内壳外套有外壳，所述内壳上设置有可盖合燃烧腔的上盖。

上述技术方案的教具与现有技术相比，有以下五个优点：

（1）该教具不使用乙醇，而采用甲醇为燃料，火焰颜色淡，对焰色的观察干扰小；

（2）灯芯采用耐火材料石棉，实验时它只是作为燃料载体，本身并不燃烧，因而效果好于脱脂棉等可燃物作燃料载体；

（3）不使用酒精灯，而采用一种可储存燃料的打火机作为演示教具，操作简单，便于携带；

（4）准备进行焰色反应的物质储存在打火机内的吸油棉内，无需使用铂丝蘸取溶液，避免反复清洗铂丝的麻烦，并且能够反复使用多次，减少了实验前配试剂的环节，节约了药品用量，实验成本得以有效控制；

（5）能够使用多个教具分别进行相应焰色反应的实验，做到简单方便、快捷的演示不同的焰色反应，具有有益的技术效果和显著的实用价值。

附图说明

图1为本发明一种新型焰色反应教具的结构示意图；

图2为本发明一种新型焰色反应教具内壳底部的示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明提供了一种新型焰色反应教具，包括内壳20，所述内壳20上设置有燃烧腔21，所述燃烧腔21一侧设置有点火结构30，所述燃烧腔21内设置有伸入到内壳20内部的灯芯50，所述内壳20内部填充有吸油棉40，所述吸油棉40内浸渍有甲醇溶液。本发明主体结构采用市面上常见的打火机结构，将内壳20内的燃料替换为浸渍有甲醇溶液的吸油棉40，此时该教具与酒精灯的区别在于，甲醇燃烧时火焰颜色较乙醇淡，对焰色的观察干扰小，并且该教具采用吸油棉40浸渍燃烧，相对于直接盛装液态燃料安全性大为提高，便于携带。

进一步的，所述吸油棉40内浸渍有焰色反应的金属盐酸溶液与甲醇组成的混合液，该优选方案直接将进行焰色反应的金属酸溶液混合到浸渍有燃料的吸油棉40中，在焰色反应实验时，无需使用金属丝蘸洗相应的金属盐溶液，能够保持长时间持续燃烧，并且可反复进行同一金属的焰色反应实验，有效解决每次实验时都要提前配制溶液的困扰。

更进一步的，所述金属盐溶液与甲醇组成的混合液的体积比为1:0.5～4，该优选方案主要需要保证吸油棉40浸渍有燃烧需要的燃料，其中金属盐溶液对浓度没有特殊要求，主要利用金属与盐酸反应生成相应的金属盐溶液，其配制过程可以参照现有的焰色反应配制的金属盐溶液，例如氯化钙溶液、氯化钾溶液、氯化铜溶液等。

进一步的，所述灯芯50采用石棉制成。该优选方案采用耐火材料石棉作为邓星，实验时它只是作为燃料载体，本身并不燃烧，因而效果好于脱脂棉等可燃物作燃料载体，从而避免了灯芯燃烧对焰色反应实验的影响。

在上述实施例中，所述燃烧腔21侧面开设有通风孔22，该通风孔22能够提高燃烧腔21内空气流通效率，提高燃烧效率；同时，所述内壳20外套有外壳10，所述内壳20上设置有可盖合燃烧腔21的上盖30，当实验完成后，盖和上盖30即可，方便实用。

下面将采用该教具进行完整的焰色反应实验，具体步骤如下：

（1）将准备进行焰色反应的金属盐溶液与甲醇的混合溶液放置于试剂瓶中，备用；

（2）取20mL～30mL需要进行焰色反应的混合溶液取出后放置于小烧杯中，打开外壳10，把内壳20内部的吸油棉40浸入溶液中，两分钟后取出，装回到内壳20中；

（3）点燃灯芯50，即可明显地观察到该金属离子的焰色；

（4）也可以在吸油棉40上直接进入甲醇，然后在灯芯上分别撒不同的金属盐的粉，点燃灯芯50后可以分别观察到金属离子的焰色反应现象。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围，凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明涵盖范围之内。