Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы поговорим с вами о пробе Бейльштейна и её применении.

Итак, проба Бейльштейна — это качественный метод определения галогенов в анализируемой пробе. Органические соединения, содержащие водород и галоген, а так же группы родана и циана разлагаются при нагревании с образованием соответствующего галогеноводорода.

При смешении пробы с оксидом меди и последующем нагревании образуется галогенид меди, окрашивающий несветящееся газовое или спиртовое пламя в зелёный, либо сине-зелёный цвет. Данной пробой можно обнаружить хлор, бром и йод в анализируемом образце. Фтор не даёт положительной пробы Бейльштейна т.к. фторид меди в данных условиях не летуч.

Данный метод качественной идентификации был открыт в 1872 г. российским учёным-химиком Фёдором Фёдоровичем (Фридрихом Конрадом) Бейльштейном. Благодаря простоте исполнения и высокой чувствительности проба широко использовалась для экспресс-анализа органических соединений.

Фактически пробу Бейльштейна можно считать примитивным частным случаем атомно-эмиссионной спектроскопии (АЭС). Все протекающие в высокотемпературной части пламени процессы после испарения галогенида меди полностью аналогичны АЭС. Кроме того некоторые соединения, не содержащие галогенов, также дают положительную пробу Бейльштейна. Об этом мы поговорим чуть ниже.

В классическом исполнении кусочек медной проволоки расплющивают и изгибают в виде шпателя. После этого шпатель нагревают в окислительном пламени — поверхность меди покрывается оксидом меди. Для обнаружения галогена на кончик такого шпателя помещают кусочек анализируемой пробы либо смачивают кончик анализируемым раствором. После этого шпатель нагревают в несветящейся части пламени горелки Бунзена — пламя окрашивается в зелёный либо сине-зелёный цвет. В случае окрашивания пламени проба считается положительной.

Впрочем, в отсутствие горелки Бунзена можно поступить и несколько иначе.

1. Для проведения первого опыта необходимо взять небольшое количество хлорида меди (0.5-1г) и поместить в негорящую тару. Далее необходимо добавить 5-7 мл этилового спирта и тщательно перемешать до однородной массы. Если теперь поджечь полученную массу, то можно заметить, что пламя окрасилось в зеленовато-голубой цвет.

Вообще температуры горения этилового спирта в нижней части пламени впритык хватает для возбуждения соответствующих эмиссионных спектров. В связи с этим для полноценного проведения пробы лучше взять вольфрамовый электрод, тщательно его прокалить от загрязнений, окунуть в насыщенный раствор хлорида меди(II) и внести в пламя горелки.

Либо можно поступить другим способом — часть смеси этилового спирта и хлорида меди(II) набрать в шприц, раскалить иглу над пламенем до красного каления и понемногу подавать после этого смесь через иглу в высокотемпературной части пламени — пламя окрасится в интенсивный зеленовато-голубой цвет.

Вживую это выглядит вот так:

2. Для проведения второго опыта необходимо взять небольшое количество бромида меди (0.5-1г) и поместить в негорящую тару. Далее необходимо добавить 5-7 мл этилового спирта и тщательно перемешать до однородной массы. Если теперь поджечь полученную массу, то можно заметить, что пламя окрасилось в зеленовато-голубой цвет. При этом по сравнению с хлорид-ионами (хлоридом меди) голубоватый оттенок значительно слабее и практически теряется за цветом пламени этилового спирта.

Для более наглядной демонстрации окрашивания пламени можно поступить аналогично предыдущему опыту. Вживую это выглядит вот так:

3. Для проведения третьего опыта необходимо взять небольшое количество иодида меди (0.5-1г) и поместить в негорящую тару. Далее необходимо добавить 5-7 мл этилового спирта и тщательно перемешать до однородной массы. Если теперь поджечь полученную массу, то можно заметить, что пламя окрасилось в зеленый цвет.

Для более наглядной демонстрации окрашивания пламени можно поступить аналогично предыдущим опытам. Вживую это выглядит вот так:

Как было сказано выше, в некоторых случаях положительную пробу Бейльштейна дают соединения, не содержащие галогенов. В качестве примера можно привести оксихинолин, тиомочевину, замещённые пиридины, салицилальдоксим и некоторые другие соединения. В такой ситуации положительная проба Бейльштейна называется аномальной.

Впрочем, если температуры пламени будет достаточно для разложения соединения меди и образования паров свободного металла — проба так же окажется положительной в независимости от присутствия галогена — будут наблюдаться резонансные линии атомного спектра меди. В качестве примера можно привести окрашивание пламени сульфатом меди, которое мы рассматривали в статье про АЭС.

Таким образом проба Бейльштейна была интересным этапом развития физических методов качественной идентификации, но на данный момент не имеет практического применения за исключением демонстрационных опытов.

А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!

Список использованной литературы:

1. О пробе Бейльштейна

2. Шмулевич Л. А., Мусабеков Ю. С. Фёдор Фёдорович Бейльштейн (1838-1906). — М.: «Наука», 1971 г.

3. Юрий Золотов. Очерки истории аналитической химии. — Москва: Техносфера, 2018 г. — 263 с.

4. И. В. Блохин. Малый практикум по органической химии. — М.: Директ-Медиа, 2020 г.

5. Методы органического анализа: Пер с англ. — М.:Мир., 1986. — 584 с.