用固態燃料錠演示焰色試驗（Flame Test using Solid Fuel Tablets）〔I〕

用固態燃料錠演示焰色試驗（Flame Test using Solid Fuel Tablets）〔I〕
國立大甲高級中學化學科廖旭茂老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

前言

金屬或金屬鹽類在火焰下加熱，所產生的氣態原子受到激發，會發出特定的可見光。焰色試驗法即是利用發光的顏色，來鑑定特定金屬存在的方法。一般化學實驗室常用的方法可分為白金絲焰色試驗法、甲醇（或乙醇）噴霧試驗法，此處介紹另一種方法－固態燃料試驗法。固態燃料錠原本原本當作露營野炊的加熱源，火力強，容易點燃，焰色明顯鮮豔，而且加熱後不變形，操作容易。經測試，固態燃料錠為很好的焰色試驗加熱源。

示範實驗影片

請按此連結：用固態燃料錠演示焰色試驗（Flame Test using Solid Fuel Tablets），YouTube。

示範步驟

一、 示範前準備

1. 取一顆市售露營用的固態燃料錠，如圖一所示，先用研缽磨成細粉末，備用。另類地，直接取用1,3,5-三聚甲醛（1,3,5-trioxane）和六亞甲基四胺（hexamethylenetetramine）為原料，以重量比為1：2的比例均勻混合。

圖一 露營用的固態燃料錠

2. 手持一支美工刀，刀口先於打火機（或點火槍）的火下微熱，然後切開塑膠注射針筒的前端，切口力求平整。

3. 手持塑膠針筒使其開口朝上，拉出推桿使其前端離針筒開口約1 cm。以刮勺加入少量（約0.1 g）的鹽類（準備示範焰色的鹽類，如氯化鍶），再加入約1 g的固體燃料粉末，如圖二所示。燃料不宜過多，圓筒狀的燃料高度約0.5~1.0 cm左右即可。

圖二 加入鹽類和固體燃料粉末到針筒的開口

4. 以一片壓克力板（或木板）蓋住注射針筒的開口，再放置在桌上，然後用手施力擠壓塑膠針筒約10秒鐘，如圖三所示。

圖三 用手施力擠壓注射筒

5. 在擠壓塑膠針筒約10秒鐘後，移走壓克力板（或木板）。推擠推桿到底（開口處），擠出一顆焰色用燃料錠，如圖四所示。

圖四 擠出焰色用燃料錠

6. 重複步驟3-2，製備其他鹽類的焰色用燃料錠（如氯化銅、氯化鈉、氯化鈣、氯化鋰、硫酸銅和硼酸）。

7. 用迴紋針自製數個焰色燃燒平台，如圖五所示。

圖五 自製的焰色燃燒平台

二、 正式示範

1. 攜帶已製備鹽類的焰色用燃料錠、自製的焰色燃燒平台、點火槍到通風良好的場所或通風廚中。

2. 放置鹽類燃料錠於焰色燃燒平台上，如圖六所示。

圖六 放置鹽類燃料錠於燃燒平台上

3. 以點火槍點火，觀察火焰的顏色，如圖七a~七c所示。
【註】：焰色試驗必須在通風良好的場所或通風廚中進行。

圖七a 氯化鍶的焰色呈深紅

圖七b 氯化銅的焰色呈綠色

圖七c 氯化鈣的焰色呈橘色

藥品與器材

1. 固態燃料錠（登山露營用）  1顆
或1,3,5-三聚醛（1,3,5-trioxane）和六亞甲基四胺（hexamethylenetetramine）  少量
2. 焰色鹽類：氯化鍶、氯化銅、氯化鈣、氯化鈉、氯化鋰、硫酸銅和硼酸  少量（約0.1 g）
3. 塑膠注射針筒（當作壓燃料錠器，5 mL容量   3支
4. 美工刀  1支
5. 迴紋針（製作燃燒平台）或針車線轉軸（當作燃燒平台）  1個
6. 點火槍或打火機  1支
7. 研缽  1個
8. 壓克力或木板（5 × 5 cm） 1片

請按此連結，參閱「用固態燃料錠演示焰色試驗〔II〕」