当想知道未知样品成分时，不妨先用焰色反应来检测一下，看它是否含有金属。早在中国南北朝时期，著名的炼丹家和医药大师陶弘景（456—563）在他的《本草经集注》中就有这样的记载：“以火烧之，紫青烟起，云是真硝石（硝酸钾）也。”这就是典型的焰色反应法。最简单的做法就是按照前面的小实验中所说的方法去做。可以直接使用固体样品，首先取一条细铁丝，一端用砂纸擦净，在酒精灯外焰上灼烧至无黄色火焰，再用该端铁丝沾一下水，再沾一些样品粉末，最后点燃一盏新的酒精灯（灯头灯芯干净、酒精纯），并把沾有粉末的铁丝放在外焰尖上灼烧，根据焰尖火焰颜色，进行对照就能得知会有哪些金属元素。
可见光能被肉眼识别，所以根据焰色反应就能判断碱金属和碱土金属的存在与否，那么，别的元素是否就没有电子的跃迁呢？当然不是。问题在于除了碱金属和碱土金属之外，其他元素的电子跃迁释放出的能量所对应的波长均不在可见光范围内，因此无法为肉眼所见。这就需要仪器测量出各种波长，这就是化学研究中常用的光谱分析方法。
各种元素的原子结构和外层电子排布的不同，造成不同元素的原子从基态跃迁到激发态之间的能量差都不相同。因此，各种元素在电子从激发态回到基态时所发射的光波各不相同，这就是元素的特征谱线。所谓光谱分析，就是去识别这些特征谱线。
能够让基态电子跃迁的激发态不止一个，而从激发态可以回到基态，也可以回到其他较低的能级。因此，发射的谱线也就不止一条，而是一组，这组光波就被称为光谱。但是，通常从基态到第一激发态的跃迁最容易，这两个能级之间产生的谱线是元素分析中最灵敏的谱线。
发射光谱就是根据电子从激发态回到基态所发射的光谱来确定元素的。通常得到的是一个不连续的线谱，这当然是因为原子的各个能级是不连续的。将分析的谱线与标准谱线进行对照，就可以知晓所分析的元素，这就是元素的定性分析。而谱线的强度往往又和该元素的含量有关，因此，利用谱线强度又可进行元素的定量分析。根据发射光谱已经测定了70多种元素。
如图7．1．4所示，样品在火焰中所发出的光线通过外透镜聚焦，在单色器中按波长一一通过检测器记录，再由显示装置显示得知结果。(https://www.xing528.com)
图7．1．4 发射光谱的检测
发射光谱定量分析的一个优点是在很多情况下，分析前不必把被分析的元素从样品中分离出来，另一个优点是对一个试样进行一次分析，就可以同时测得多种元素的含量（即一次对多种元素进行分析）。此外，作分析时所消耗的试样的量极少，但灵敏度极高。它的缺点是不能用以分析有机物及大部分非金属元素。
发射光谱法在地质、冶金及机械工业已得到广泛应用。如在冶金工业中，此法不仅可以作为成品的分析工具，还可作为控制冶炼的工具。特种钢的炉前分析，可以及时调整钢液的成分。随着科学技术的发展，光谱分析将更广泛地应用于痕量分析及稀有元素分析。
此外还有原子吸收光谱，又称原子吸收分光光度分析。当对应于元素特征谱线的光波通过该原子时，光波很容易被吸收，利用这种吸收现象进行的分析方法就是原子吸收光谱法。当然，这时仪器记录的是元素特征谱线光被吸收的情况。发射光谱所用的光源是连续波长的光源，而吸收光谱的光源是特制的元素空心阴极灯，它只发射特定波长的光。例如，镁空心阴极灯发射波长为285．2纳米的镁的特征谱线光，当通过一定厚度的镁原子蒸气时，部分光被蒸气中的镁原子吸收而减弱；再通过单色器和检测器测得镁特征谱线光被减弱的程度，即可求得试样中镁的含量。吸收光谱的特点是在测量某一元素时，就要用相应的光源，所以分析中干扰极少。
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