Światło może pochodzić z bardzo wielu różnych źródeł, przy czym te źródła mogą emitować światło o różnych długościach fali i różnych natężeniach. Długość fali emitowanego promieniowania odpowiada za kolor. W tym eksperymencie przedstawię chyba najstarsze źródło światła jakim jest płomień. Płomień jednak wszyscy znają więc nie był by niczym ciekawym, w eksperymencie postaram się zmusić go do emisji światła w różnych kolorach.

Jak tego dokonać ?. Przede wszystkim musimy mieć łatwopalny nośnik, którym w moim przypadku będzie alkohol metylowy. Alkohol ten bardzo szybko paruje i będzie w stanie unosić odparowane cząsteczki związków, które w nim rozpuścimy, jest oczywiście też świetnym rozpuszczalnikiem. Ponadto jest reaktywny i w przypadku jednego ze związków wejdzie w nim w reakcje z utworzeniem nowego związku. Chodzi oczywiście o kwas borny, który w reakcji z alkoholem utworzy ester - boran metylu.

Na samym wstępie muszę Państwa oczywiście przestrzec bo eksperyment choć bardzo efektowny nie jest bezpieczny. Nie jest bezpieczny bo zastosujemy w nim bardzo toksyczny alkohol metylowy. Sam w sobie nie jest trujący, jednak produkty jego przemiany w naszym ciele - metabolity są bardzo toksyczne. Eksperyment należy wykonać w dobrze wentylowanym pomieszczeniu i przede wszystkim nie dopuścić do dostania się nawet znikomych ilości płynu do naszych ust. Droga wziewna nie stanowi dużego zagrożenia pod warunkiem, że na opary nie jesteśmy narażenie przez długi czas, tym bardziej, że w trakcie eksperymentu alkohol spala się do niegroźnych produktów. Jednak dodane substancje o których za chwile powiem będą unoszone i znajdą się również w powietrzu Tak więc eksperyment można wykonać jedynie pod wyciągiem lub w dobrze wentylowanym pomieszczeniu. Pamiętajmy o zastosowaniu rękawic a także okularów ochronnych bo w końcowym etapie reakcji, gdy alkoholu prawie już nie ma i wykrystalizowują się dodane sole, kubeczki po prostu pryskają substancjami i jeśli stoimy za blisko może nam coś wpaść do oka.

Powyżej zaprezentowałem odczynniki, które odpowiedzialne będą za zabarwienie płomienia na różne kolory. Mamy więc wspomniany wcześniej alkohol metylowy, który jest nośnikiem i źródłem płomienia, chlorek litu, chlorek miedzi, kwas borowy, Szczawian potasu i azotan sodu.

Jak to się dzieje, że pewne związki mogą barwić płomień ? W wysokiej temperaturze palącego się alkoholu metylowego związki wyparowują i ich atomy wzbudzane są energią dostarczaną z procesu spalania. Ulegają one jonizacji. Jednak pierwiastki "nie lubią" takiego wzbudzonego stanu więc wybite na wyższe orbity elektrony powracają na swoje miejsce - rekombinują. Nie mogą jednak tego zrobić z bagażem dodatkowej energii jaką pochłonęły. Muszą się jej pozbyć i robią to wypromieniowując kwanty energii w postaci światła widzialnego o określonej długości fali.

Każdy pierwiastek będzie emitował światło o różnej długości fali, jest to na tyle charakterystyczne zjawisko, że służy w chemii analitycznej nie tylko do rozpoznawania pierwiastków w próbkach ale także do ich ilościowego oznaczania w tzw. spektrometrze absorpcji atomowej. Tak więc, gdy zapaliliśmy kubeczek z dodatkiem chlorku litu mogliśmy zaobserwować piękne krwistoczerwone zabarwienie, azotan sodu dał intensywne żółte zabarwienie, bor z powstałego estru barwił płomień na piękny zielony kolor a miedź z chlorku miedzi dała jasnoniebieski kolor. Dodanie szczawianu potasu zabarwiło płomień na kolor różowofioletowy.

Ważne jest, aby tak dobierać sole by mogły one łatwo parować i przedostawać się do strefy spalania alkoholu. Jeśli dodamy jakąś nierozpuszczalną i parującą w wysokiej temperaturze sól efektu nie zauważymy lub będzie on bardzo słaby.

Na potrzeby eksperymentu i pokazów dla publiczności przygotowaliśmy specjalne urządzenie służące do prezentacji eksperymentu. Trzeba też zwrócić uwagę na kolejne niebezpieczeństwo związane z możliwością przewrócenia lub pęknięcia płonącego naczynia. Wtedy płonący alkohol rozlewa się po wszystkim i może spowodować rozległy pożar. W trakcie pokazów jest zawsze duże zamieszanie więc należy minimalizować wszystkie potencjalne niebezpieczeństwa. Organizując pokazy zawsze analizujemy co może się stać niedobrego i jak zawczasu możemy się zabezpieczyć by ryzyko zminimalizować. Innym problemem jest też wysoka temperatura. Takie pięć kubeczków to całkiem niezły piecyk, który nagrzewa się dość mocno. Same zdjęcia nie oddają efektu wizualnego reakcji dlatego zapraszam Państwa do obejrzenia poniższego filmu.