焰色反應

往煤氣火焰上撒一點食鹽，火焰會泛起橙黃色；一撮鉀鹽把它染成淡紫；銅使它變綠；鍶則燒出紅色。這就是焰色反應，是最簡單的光譜學，也是煙花五彩繽紛的原因。這些光，正是元素本身在宣告自己的身份。

用平實的步驟說說其中機理。火焰的熱量足以使鹽汽化並激發其中的金屬原子，把外層電子踢到更高能量的軌道上。被激發的電子無法停留在高處；它會跌落回來，下落時把能量差以一個光子的形式放出。由於每種元素的能級間距獨一無二，放出的光子具有特徵波長——也就是特徵顏色。鈉在 589 奈米處發出強烈的黃光；鉀給出微弱的淡紫；鋰是深紅；銫是藍紫；鈣是橙紅；鋇是綠色。顏色就是該元素電子結構的指紋。

焰色反應作為對 s 區（及某些其他）金屬離子的快速、廉價的定性鑑定而重要，同樣的物理還支撐著火焰發射光譜這一分析技術，以及煙花的顏色。需要老實說明的是：鈉的黃色太強，連微量雜質都能把其他一切淹沒，所以化學家透過藍色鈷玻璃來觀察鉀的火焰，以濾掉鈉的干擾。而焰色反應能確認某元素存在，卻無法告訴你有多少——單憑它本身是定性的，而非定量的。