Что именно окрашивает пламя

[dp]

Приветствую знающих химиков (а может и физиков).
Не совсем понимаю результаты опыта по окрашиванию пламени.
Например если обмакнуть тонкое сверло в соль и внести его в пламя бунзеновской горелки, то пару секунд видим цвет пламени соответствующий теории:
хлорид натрия - желтый
хлорид кальция - кирпично-красный
сульфат меди - зеленый.
Но. Если отмытое сверло накалить до оранжевого каления. оно тоже окрасит пламя в ровный оранжевый цвет.
Хорошо, делаю предположение что это железо или что-там еще в сверле постепенно испаряется и окрашивает пламя.
Беру платиновую проволку - тоже самое. Как накаляется до оранжевого каления - окрашивает пламя в оранжевый (странно)
Беру медную проволку и ожидаю что когда проволока раскалится до оранжевого - пламя окрасится в зеленый.
Но нет, пламя опять выше проволоки оранжевое.
Как так? Почему и платина и медь окрашивают одинаково? Да и вообще с какой стати платина вообще что-то окрашивает?
Насколько я думал (видимо неправильно), пламя окрашивают раскаленные улетающие атомы металла у которых электроны скачут с уровня на уровень.
Я могу допустить что атомы платины отделяются от проволоки при 1000C , но почему тогда медная проволока не окрашивает в зеленый?
Так же буду благодарен ссылке на какую-нибудь научно-популярную книгу или статью где подробно разбирается механизм окрашивания пламени (если такая есть)

[Pphantom]

Механизмы излучения разные. Отдельные атомы (и ионы) излучают в линиях, и в оптически тонкой среде наружу выходят фотоны с дискретным набором длин волн. Как следствие, цвет определяется относительной интенсивностью линий (почти всегда - одной-двумя наиболее яркими линиями). Отмытое сверло или проволока - оптически толстая среда, излучающая непрерывный (и более-менее близкий к чернотельному) спектр, цветовое восприятие такого излучения зависит только от температуры.

Так что в одном и том же пламени одну и ту же медь можно заставить светиться и оранжевым, и зеленым. Только в первом случае в пламя надо засовывать проволоку (или просто прут, брусок и т.п.), а во втором - предварительно сделать из той же проволоки порошок.

[Munin]

А пламя-то у вас из чего? Если горит углеводородное топливо, то в пламени есть углеродная сажа, светящаяся оранжевым цветом. Металл может просто катализировать её образование.

-- 06.06.2019 22:12:12 --

Для проверки надо повторить опыт в водородном пламени, например.

[dp]

Munin в сообщении #1398181 писал(а):

А пламя-то у вас из чего? Если горит углеводородное топливо, то в пламени есть углеродная сажа, светящаяся оранжевым цветом. Металл может просто катализировать её образование.

-- 06.06.2019 22:12:12 --

Для проверки надо повторить опыт в водородном пламени, например.

Да, хорошее предположение. Топливо конечно углеводородное - газ из баллона. Водородного взять неоткуда (не хочу пока колхозить получение водорода).
А насчет сажи - наверное можно будет проверить внесением в оранжевое пламя эмалированной кружки с холодной водой. Если будет сажа - она должна осесть.

[rockclimber]

dp в сообщении #1398183 писал(а):

А насчет сажи - наверное можно будет проверить внесением в оранжевое пламя эмалированной кружки с холодной водой. Если будет сажа - она должна осесть.

Этот эксперимент ежедневно повторяют миллионы жителей России, использующие газ из баллонов. Да, будет сажа, никуда она не денется.

[Munin]

Сажа придаёт цвет пламени спички, свечи, костра.

[dp]

Попытался набрать сажу на эмалированную кружку с водой. Держал в оранжевом пламени 4ре минуты - уже вода нагрелась, но никаких признаков сажи. Протер на всякий случай салфеткой - думал может на ней останутся хоть какие следы - все идеально белое. Есть ли какой способ доказать что образуется сажа в домашних условиях без суперсложного оборудования?

[GraNiNi]

dp в сообщении #1398172 писал(а):

Хорошо, делаю предположение что это железо или что-там еще в сверле постепенно испаряется и окрашивает пламя.

Именно так и есть.
В спектре железа присутствуют линии излучения во всем оптическом диапазоне, и в среднем, оно окрашивает пламя в желтоватый цвет, примерно такой же как и натрий.
А так как железо, в виде примеси, присутствует практически везде (также как и натрий), то его присутствие всегда будет искажать цвет любого пламени.

Если газовая горелка настроена правильно - имеется достаточный избыток воздуха, то она горит ровным голубым пламенем и сажа не должна образовываться, или точнее - может образовываться, но в минимальном количестве, которое можно визуально обнаружить только при долговременной работе горелки.

Для опытов, вместо газа можно использовать спирт, который горит голубым пламенем и не дает сажи.

[dp]

GraNiNi в сообщении #1398264 писал(а):

В спектре железа присутствуют линии излучения во всем оптическом диапазоне, и в среднем, оно окрашивает пламя в желтоватый цвет, примерно такой же как и натрий.

У меня бы не возникло вопроса если бы от железа был бы какой-то цвет. Но главный вопрос почему от платины и от меди цвет такой же как от железа.

[Munin]

Мне кажется, напрасно проигнорирована мысль, что металл катализирует реакцию, в данном случае образование сажи. Что металл - катализатор - широко известно, и что при этом конкретный металл не так важен - тоже.

[dp]

Munin в сообщении #1398295 писал(а):

Мне кажется, напрасно проигнорирована мысль, что металл катализирует реакцию, в данном случае образование сажи. Что металл - катализатор - широко известно, и что при этом конкретный металл не так важен - тоже.

никто не игнорировал - как раз из-за того, что цвет пламени от металла не зависит эта гипотеза самая рабочая. Просто, интересно, как эту сажу реально обнаружить? Видимо ее слишком мало чтобы она на чем-то осадилась.
Хотя вообще-то нагретая платина вроде наоборот используется в катализаторах для дожигания топлива.

[arseniiv]

Важно, что сажа, остающаяся в достаточно горячем пламени, сгорает, так что может быть будет толк от кружки со льдом, которая не держится в пламени долго, а вносится и сразу вынимается. Когда пламя интересующего цвета, конечно.

[Munin]

Не пойму логики. Сажа, осевшая на холодной кружке, больше уже не сгорает.

[arseniiv]

Хм, да, наверно, на поверхности слоя сажи, обращённом к пламени будет динамическое равновесие горения и осаждения, и пока градиент температуры поддерживается кружкой, слой целиком не сгорит.

Просто интересно, почему у ТС не осело. Может, там и яркость пламени не очень большая, если сравнивать с той же свечкой? И действительно сажи почти нет? Или кружка засовывалась не в ту часть пламени (крайне сомнительно — можно ли было бы умудриться ни разу не попасть?).

[Osmiy]

Техника проведения пирохимического анализа https://vk.com/video230270166_456239024
Судя по всему, если любую проволочку вносить в самое пекло пламени, чтобы она раскалилась, пламя будет всегда менять цвет. И это связано не с атомами метала, а с атомами углерода (необязательно с сажей). На видео видно, что, если вносить раскаленную проволочку в "холодную" часть пламени, никакого окрашивания она не даёт.