Flamfotometria

 Fotometrie de  flacără, descărcările electrice în gaze și absurditățile științei moderne

 Partea experimentală

Experimentele propuse sunt foarte simple și pot fi efectuate cu ușurință acasă sau într/un laborator improvizat. O soluție de clorură de sodiu se prepară adăugând o spatulă de sare de bucătărie în 100 ml apă, iar soluția este transferată într/un pulverizator.
Partea experimentală e destul de simplă și constă în observarea culorii ce se obține atunci când această soluție este pulverizată în flacăra unui bec de gaz. 
Culoarea flăcării trece de la albastru la galben când sare de bucătărie este pulverizată.  Efectul e mai ușor observat în cazul în care experimentul se desfășoară într/un spațiu întunecat, cum ar fi o cameră cu perdelele trase .

Figura 1. Modificarea culorii dată de clorura de sodiu 

Pentru a avea un termen de  comparație să considerăm și spectrul produs de o  lampa de sodiu, ce foloseste vapori de sodiu la presiune joasă.  Când lampa este conectată la o sursă electrică, și implicit atomii metalici sunt excitati, lampa produce un spectru de emisie caracteristic, mai precis o culoare galbenă în vizibil. Culoarea galbenă a lampilor de sodiu este foarte familiară întrucât aceste lampi sunt folosite curent la iluminatul stradal.  

Figura 2 . Nuanța de culoare produsă de o lampă de sodiu

Pentru o analiză mai detaliată un spectrometru poate fi utilizat în scopul de a observa și compara diferențele dintre spectrele produse de soluția de clorură de sodiu și de vaporii de sodiu  în  lampă. 

În ambele cazuri, când se folosește un spectroscop, linia galbenă de emisie a atomului de sodiu esste observată.  În mod normal, într- un spectroscop comun o singură linie de emisie se observă, dar în cazul în care un spectroscop de înaltă calitate este utilizat, această linie e descompusă în alte două linii distincte dar apropiate ca energii. Ele sunt de obicei numite  liniile  "D" de emisie. 

Context și explicație actuală

 Spectroscopia de emisie  este un proces larg utilizat în chimie întrucât lumina emise de anumite specii excitate este caractristică acelei specii și măsurând această emisie se poate determina concentrația speciei respective . 

În esență, atunci când energia termică este aplicată unei molecule, electronii devin excitați și unii dintre ei se pot deplasa pe nivele de energie mai înalte numite si nivele de excitație.  Cum nivelele excitate nu sunt stabile, o dată ce electronii ajung în această stare, au tendința de  a  reveni la o stare neexcitată. Trecerea între aceste două stări se face cu emisie de energie sub forma unei cuante de energie. Există mai multe abordări teoretice care încearcă să explice natura discretă de linii de emisie bazate pe teoria cuantică și nu este cazul să le detaliem aici. Ceea ce este important pentru prezentul experiment privește absența spectrelor de emisie pentru clorură, deoarece spectrul său de emisie este în afara domeniul vizibil și în consecință doar prezența linilor de emisie ale sodiului este observată.  

Discuția detaliată a descărcărilor electrice în gaze și mișcarea sarcinilor electrice a fost descrisă într-un alt articol: (de adăugat linkul) .

Într-o descriere simplificată, electronii provenind de la curentul electric, atunci cînd ating o energie minimă de prag specifică fiecărui gaz,  în urma ciocnirilor cu moleculele gazului generează noi sarcini electrice între catod si anod și gazul devine un bun conducător de electricitate. Deoarece sarcinile electrice de același semn se resping, iar cele de semne opuse se atrag, un electron liber este atras puternic de ionii pozitivi din masa gazului. Atracția conduce la o rapidă recombinare a sarcinilor  pozitive și negative, iar acest proces este responsabil de producerea spectrului luminos specific fiecarui tip de gaz.  Totuși pentru a realiza ionizarea gazului, electronii emiși de catod necesită o accelerare în câmpul electric. De obicei, electronii ajung să fie accelerați la viteze de ordinul a km/s în acest câmp electric. 

De ce interpretările actuale sunt un monument de absurditate ....

 Colorarea flăcării datorate soluțiilor sărurilor se dovedește a fi complet incompatibilă cu orice teorie cuantică sau necuantică.  Dacă clorură de sodiu comună este luată ca exemplu clasic, este complet inexplicabilă colorată galben cauzată de o tranziție a unui electron a atomului sodiu între două nivele de energie.

Conform mecanicii cuantice sodiul este ,,deja " prezent sub formă de cation (electronul de pe ultimul strat este deja pierdut) în cristal sau soluția de NaCl și practic este imposibil ca sodiu să producă acestă linie din  spectrul de emisie.

În scopul de a obține un spectre de emisie al sodiului, ar trebui ca mai întâi să avem un transfer de electron de anionul clorură într-o primă etapă. Dar aceasta înseamnă că în flacără, clorură de sodiu este descompusă în elemente conform schemei:

After that a sodium neutral atom has the possibility to be excited and outer electron pass from ground state to an excited state and later it fall back on a specific photon is released as in:

După acesat un atom de sodiu neutru are posibilitatea de a fi excitat și un electron este transferat pe un  nivel  cu energie înaltă urmând ca mai apoi sa revină la starea fundamentală:

Carbon dioxide is coming from burned material and water molecules are coming from initial solution or from burned material. 
After photon emission, a sodium atom will have a greater probability to react with a water molecule instead of ,,finding” again the chlorine atom and rebuilding the sodium chlorine compound. 

Presupunând acest proces este posibil, în flacăra vor exissta atomi de sodiu și atomi de clor, înconjurați de molecule de dioxid de carbon și molecule de apă.
Dioxidul de carbon vine de la combustibilul care e ars și moleculele de apa provin din soluția inițială sau din arderea combustibilului.
După emisie de fotoni, un atom de sodiu va avea o probabilitate mai mare de a reacționa cu o moleculă de apă în loc  să gaseasca un  nou atom de clor și să refacă clorura de sodiu. Cu cât soluția e mai diluată cu atat probabilitatea sodiului de a reacționa cu molecule de apă este mai mare. 

 Este foarte ciudat că nici un cercetător nu s-a gândit vreodată la consecințele actualul mecanism acceptat pentru generarea culorii compușilor în flacără. 

În cazul în care procesul de mai sus este corect, la o simpla adăugare de soluție a unei sări in flacără alte efecte secundare pot fi observate.  Subprodușii rezultați în urma arderii vor avea un carcater bazic datorită prezenței  hidroxidului de sodiu și secundar o intensificare a flăcării trebuie să apară. Aceasta deoarece o anumită cantitate de hidrogen este generată, iar hidrogenul va arde cu formarea de molecule de apă.  

Ambele fenomene sunt ușor verificabile cu dispozitive de laborator rudimentare. Modificarea intensității flăcării ar trebui să fie vizibilă și cu ochiul liber și, desigur, efectul ar trebui să fie dependent de concentrația de sare. Clorul format în timpul acestui proces reprezintă a treia posibilitate pentru a verifica mecanism de colorare a flăcării.  
O tăcere nefirească cu privire la mecanismul flamfotometrie persistă în tratatele de specialitate sau  în alte texte de referință. 

Posibilitatea pentru ca un electron al sodiului să fie excitat conform mecanismului cuantic e eliminată complet dacă analizăm comparativ spectrul produs de o lampă de sodiu si spectrul generat de clorura de sodiu in flacără.  Atât timp cât  spectrul de emisie in cele două cazuri este aproximativ identic, ar trebui ca acelasi electron să fie implicat într/un acelsași salt cuantic între doua nivele energetice. Însă conform mecanicii cuantice, în clorura de sodiu, atomul de sodiu este sub formă de cation, iar un electron cu nuăr cunatic principal 2 nu poate avea acelasi spectru ca  electronul ce are numar cuantic principal 3. În consecință apare o contradicție evidentă între predicțiile mecanicii cuantice atunci când aceste doua fenomene sunt analizate. 

As was presented in a previous link for other gas tube discharge compositions, the ionization of sodium vapor in case of sodium lamp is incompatible with observed spectra.

Așa cum a fost prezentat într-un articol anterior, până și spectrul de emisie al lămpii de sodiu este incompatibil cu electrodinamica si/sau mecanica cuantică.

Pentru simplitate  să considerăm că într-o primă etapă atomi de sodiu sunt ionizați ca în figura 4a), și după un timp cationii de sodiu capează un electron și ca urmare a procesului de exctinție a sarcinilor e generat un spectru de emisie ca în Fig . 4 b) . Când electroni liberi și cationi se combină, în procesul de recombinare, ar trebui să apară un spectru complex cu linii în UV , VIS , IR , etc. Cu acest spectru complex, randamentele de  emisie în domeniu vizibil ar trebui să fie mic, comparabil cu o sursă termică. 
 

Figura 4 Spectrele de emisie teoretică a unui tub de gaz

Despite this prediction, most of common used tubes (mercury is an exception) works directly with visible photons and this means the impossibility of existence of an ionized gas, but only an excited gas. Even in case of mercury the line transition in UV does not mean ionization, it is only excitation, with a greater gap between ground level and excited level.

Dar realitatea este complet diferită, și un tub de gaze este foarte specific. In conditii standard, spectrul de emisie este compusă dintr-o singură linie sau combinații de câteva linii specifice. 

În ciuda acestui predicție , cea mai mare parte tuburi utilizate în comun ( mercurul este o excepție ) direct execuția de lucrări cu fotoni vizibile și acest lucru înseamnă imposibilitatea de existența unui gaz ionizat , ci doar un gaz excitat . Chiar și în cazul de mercur trecerea liniei de ionizare UV nu înseamnă , acesta este doar excitație , cu o distanță mai mare între nivelul solului și la nivel excitat .
Nu este o problemă simplă , cu o explicație curent : pentru a avea o explicație coerentă de idei în sus prezentate , unul trebuie să fie exclusă . Sau pentru a permite tubului de gaz pentru a trece un curent electric în interiorul absența unui proces de ionizare de gaz , sauipoteza cuantic este falsă . Propuse în cuantum teorie noțiunea este exclusă și fenomenul de ionizare nu este un factor dominant responsabil pentru tubului de gaz stralucitoare .

Întregul cadru de formare flacără , radiatia unui corp negru , flacără conductibilitatea , culori flacara , etc . propusă este schimbat în teorie și o analiză mai detaliată a acestor concepte vor fi prezentate în termodinamice și fizico- chimie cărți .

There is a simple problem with actual explanation: in order to have a consistent explanation one of up presented ideas must be ruled out. Or a gas tube permit an electric current to pass inside in absence of a gas ionization process, or the quanta hypothesis is false. In proposed theory quantum idea is ruled out and the ionization phenomenon is not a dominant factor responsible for gas tube glowing.

The entire frame of flame formation, blackbody radiation, flame conductibility, flame colours, etc. is changed in proposed theory and a more detailed analysis of these concepts will be presented in thermodynamic and physical-chemistry books.