硼元素有很强的成焰色反应的性质,其焰色有一个过渡(可能是实验的含硼化合物不同)显示黄绿到青绿色,有时甚至可以掩蔽Li的暗红色和K的紫色。一般的实验多选用硼酸盐、硼氧化物或者有机硼酸酯做实验,可以得到好看的鬼火效果(相比铜,硼的焰色反应要明显和稳定一些)。
但是问题来了。硼是一个半金属元素,在化合物中常以阴离子方式存在,而含氧阴离子本身的激发态跃迁产生波长往往在远紫外区,难以产生颜色。而本人搜集的一些资料中,不少将B焰色反应的原因归于[B]3+离子的跃迁显色,没有描述硼酸盐的相关内容(由于不同离子和原子的光谱不一样,这个[B]3+应该不是泛指所有三价硼化合物)。另外,不仅是硼酸盐,硼单质和硼烷燃烧时也会产生绿色火焰。
个人推测可能是硼酸盐在高温火焰中产生了[B]3+或者[BO]+之类的阳离子和中性物种,或者是硼酸盐本身具有一些离子性成分,其中的硼正离子直接参与跃迁显色。
希望贴吧有高手能详细解释一下其中的原理。(提前感谢)
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(图一,硼烷燃烧的焰色反应;图二,硼酸盐的焰色反应;图三,一些焰色反应的列举,注意其中半金属元素均为离子形式。)这里又派生出来一个问题,硼烷、单质硼和硼酸盐、硼酸酯这几种硼化合物的焰色反应一样吗,会不会随硼元素在化合物中的结合方式不同而变化?我看到的硼烷燃烧基本都趋向黄绿色,比较浅,和硼酸盐有一定区别
但是问题来了。硼是一个半金属元素,在化合物中常以阴离子方式存在,而含氧阴离子本身的激发态跃迁产生波长往往在远紫外区,难以产生颜色。而本人搜集的一些资料中,不少将B焰色反应的原因归于[B]3+离子的跃迁显色,没有描述硼酸盐的相关内容(由于不同离子和原子的光谱不一样,这个[B]3+应该不是泛指所有三价硼化合物)。另外,不仅是硼酸盐,硼单质和硼烷燃烧时也会产生绿色火焰。
个人推测可能是硼酸盐在高温火焰中产生了[B]3+或者[BO]+之类的阳离子和中性物种,或者是硼酸盐本身具有一些离子性成分,其中的硼正离子直接参与跃迁显色。
希望贴吧有高手能详细解释一下其中的原理。(提前感谢)
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(图一,硼烷燃烧的焰色反应;图二,硼酸盐的焰色反应;图三,一些焰色反应的列举,注意其中半金属元素均为离子形式。)这里又派生出来一个问题,硼烷、单质硼和硼酸盐、硼酸酯这几种硼化合物的焰色反应一样吗,会不会随硼元素在化合物中的结合方式不同而变化?我看到的硼烷燃烧基本都趋向黄绿色,比较浅,和硼酸盐有一定区别