Eine hellgelbe Kerzenflamme hat jeder schon einmal gesehen. Doch die Farbe der Flamme muss nicht immer dieselbe Färbung annehmen; wenn unterschiedliche chemische Substanzen in eine Bunsenbrennerflamme gehalten werden, können Sie unterschiedliche Farbnuancen erkennen, zum Beispiel Orange, Grün oder Pink - je nachdem, um welchen Stoff es sich handelt, beispielsweise Lithium oder Natrium. Mit etwas Übung können Sie die unterschiedlichen Flammenfarben schnell auseinanderhalten.
So werden Natrium, Lithium und Co. unterschieden
Natrium und Lithium können anhand ihrer individuellen Flammenfärbungen voneinander unterschieden werden; Natrium färbt die Flamme orange, während Lithium pink brennt. Grundsätzlich sendet jedes chemische Element, das höheren Temperaturen ausgesetzt wird, ein bestimmtes Licht aus; bei einigen Stoffen reicht hierzu die Temperatur einer Flamme aus, sodass das Licht als typische Flammenfärbung erkennbar ist. Doch wie kommt die Färbung der Flamme zustande? Jedes Atom besteht aus einem Atomkern, um den Elektronen innerhalb von Orbitalen (= Aufenthaltswahrscheinlichkeitsbereichen) kreisen. Einige Elektronen kreisen hierbei im größeren Abstand zum Kern als andere; das bedeutet auch ein anderes Energieniveau. Unter Wärmeenergie - die im Fall der Flammenfärbung durch die Verbrennung entsteht - werden die äußeren Elektronen auf ein Niveau gehoben, das sich noch weiter vom Atomkern weg befindet und noch nicht mit Elektronen besetzt ist; in diesem angeregten Zustand verfügen die Elektronen über eine höhere potenzielle Energie. Doch nach kurzer Zeit fallen die Elektronen wieder auf ihr Ursprungsniveau zurück. Beim Zurückfallen geben sie Energie in Form von Photonen (Lichtteilchen) ab, das eine ganz bestimmte Wellenlänge besitzt und für die typischen Farben verantwortlich ist.
Orange oder pink? - Flammenfarben in der Analytik
Zum Nachweisen bestimmter Stoffe können als erstes Indiz Flammenfarben herangezogen werden. Hierzu wird der zu untersuchende Stoff in der Regel auf einem Magnesiastäbchen platziert, das anschließend in die Bunsenbrennerflamme gehalten wird. Jetzt wird die Farbe der Flamme genau betrachtet. Unterschiedliche Elemente bringen verschiedene Flammenfärbungen hervor; Natrium sorgt für eine orange Flamme, Lithium brennt pinkfarben, Kalium violett und Kupfer grün. Um die unterschiedlichen Farbnuancen voneinander unterscheiden zu können, ist ein wenig Übung erforderlich. In Apotheken werden chemische Rohstoffe, die vom Großhandel geliefert werden, häufig heute noch mithilfe von Flammenfärbungen auf Identität geprüft. Allerdings sollte diese Analysemethode allenfalls als Indiz, nicht jedoch als Beweis für das Vorhandensein eines bestimmten Stoffes verwendet werden.
Bedenken Sie: Keinesfalls dürfen Sie Untersuchungen zur Flammenfärbung selbstständig durchführen!