السبب وراء وضع المحلول المعدني في غرفة الحقن لإحداث اللهب يرجع بشكل أساسي إلى تفاعل الأكسدة والاختزال للمعدن عند درجة حرارة عالية، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة وتكوين الضوء الساطع والحرارة.
عند وضع المحلول المعدني في حجرة الحقن وتسخينه عند درجة حرارة عالية، تمتص الإلكترونات الموجودة في ذرات المعدن الطاقة وتقفز من مدار الطاقة المنخفضة إلى مدار الطاقة العالية. ومع ذلك، فإن الإلكترونات الموجودة في مدار الطاقة العالية غير مستقرة وسوف تعود بسرعة إلى مدار الطاقة المنخفضة، وتطلق طاقة زائدة. وتنطلق هذه الطاقة على شكل ضوء، لتشكل طيفاً محدداً، وبالتالي إنتاج النيران.
تأثيرات الألوان المحاليل المعدنية المختلفة في اللهب
ستنتج المعادن المختلفة تأثيرات لونية مختلفة في اللهب. على سبيل المثال:
· ملح الصوديوم: بعد إضافة ملح الصوديوم (مثل كلوريد الصوديوم) سيظهر اللهب باللون الأصفر الساطع، وذلك لأن أيونات الصوديوم تتفاعل مع الهيدروجين عند درجة حرارة عالية لإطلاق ضوء الصوديوم الأصفر.
· ملح البوتاسيوم: بعد إضافة ملح البوتاسيوم (مثل كلوريد البوتاسيوم) سيظهر اللهب باللون الأرجواني، لأن أيونات البوتاسيوم تثار عند درجة حرارة عالية وينبعث منها ضوء أرجواني.
· ملح النحاس: بعد إضافة ملح النحاس (مثل كبريتات النحاس)، سيظهر اللهب باللون الأخضر، لأن أيونات النحاس تتحلل عند درجة حرارة عالية ويطلق الضوء الأخضر.
مبدأ تفاعل لون اللهب
يعتمد مبدأ تفاعل لون اللهب على انتقال مستوى الطاقة لأيونات المعادن في الحالة المثارة. عند إضافة الأملاح المعدنية إلى اللهب، يتم تسخين جزيئاتها أو أيوناتها إلى درجة حرارة عالية وتكون في حالة مثارة. في الحالة المثارة، تمتص الأيونات المعدنية الطاقة من اللهب وتنتقل الإلكترونات إلى مستوى طاقة أعلى. وعندما تعود الإلكترونات إلى مستوى طاقة أقل، تنطلق الطاقة، التي تنبعث على شكل ضوء لتشكل طيفًا محددًا.
