Un arzător Bunsen este un dispozitiv de laborator folosit pentru a încălzi substanțe pentru diferite experimente. In esenta, sunt mici arzatoare pe gaz cu flacara reglabila, manipulate la baza prin controlul cantitatii de gaz si aer admise. Sunt o vedere comună în laboratoarele de chimie și majoritatea oamenilor de știință sunt familiarizați cu funcționarea lor. Pentru asigurarea încălzirii moderate, în special a lichidelor din pahare și baloane, poate fi preferată o plită electrică de încălzire, dar atunci când sunt necesare temperaturi ridicate sau când încălziți materiale în eprubete, este necesar un arzător Bunsen.
Proiectare și funcționare
Dispozitivul constă dintr-un tub metalic vertical conectat la o bază largă care este cântărită astfel încât să nu fie răsturnat cu ușurință. Baza include o duză pentru conectarea la o sursă de combustibil, precum și o supapă pentru a controla debitul de gaz și un dispozitiv de reglare a gazului pentru a controla cât de mult aer este admis prin una sau mai multe orificii mici de aer de la baza tubului. Gazul se amestecă cu aerul în partea de jos a tubului și apoi se ridică în partea de sus a arzătorului, unde poate fi aprins cu un chibrit sau o brichetă.
Cu orificiile de aer închise, se produce o flacără galbenă, fumurie, din cauza arderii incomplete a carbonului. Gazul natural constă în principal din metan, un compus carbon-hidrogen; dacă aerul este insuficient, nu tot carbonul arde și, în schimb, formează particule minuscule de funingine care strălucesc în galben la căldură. Această flacără nu este folosită pentru încălzire, deoarece va depune funingine pe orice ținut în sau deasupra ei și, în orice caz, nu este suficient de fierbinte pentru multe scopuri.
Când găurile sunt deschise, aerul este atras în arzător, permițând arderea completă a combustibilului din gaz natural și se produce o flacără albastră. Această flacără este mult mai fierbinte – ajungând până la 2732 ° F (1500 ° C) – și este cea folosită pentru încălzire. În mod normal, are un con exterior slab și un con interior mai intens albastru, vârful căruia este cea mai fierbinte parte a flăcării. Aparatul poate fi adaptat să funcționeze cu propan sau butan din butelii, astfel încât să poată fi folosit în locuri fără alimentare cu gaz.
Utilizeaza
Utilizarea principală a arzătorului Bunsen este ca mijloc de încălzire puternică a substanțelor în timpul experimentelor de chimie. Adesea, este folosit pentru a încălzi materialul într-o eprubetă din sticlă. Dacă este necesară o încălzire foarte puternică – suficient de puternică pentru a topi sticla – se poate folosi un mic vas de porțelan cunoscut sub numele de creuzet.
Arzătoarele Bunsen pot fi, de asemenea, folosite într-o formă brută de analiză chimică cunoscută sub numele de test la flacără. Multe elemente, în special metalele, emit lumină de anumite culori atunci când sunt încălzite într-o flacără. Aceste elemente pot fi adesea detectate prin plasarea lor într-o flacără Bunsen; de exemplu, sodiul dă o flacără galbenă, potasiul dă liliac, iar bariul, verde. Această metodă are limitele și dezavantajele sale – de exemplu, culoarea galbenă puternică a sodiului poate masca prezența altor metale – și a fost în mare măsură înlocuită de spectroscoape, dar poate fi un test rapid util în unele cazuri.
Siguranţă
Multe accidente de laborator implică arsuri legate de flăcările expuse și, ca urmare, noii studenți sunt instruiți cu atenție în utilizarea arzătoarelor cu gaz. Elevul trebuie să poarte întotdeauna ochelari de protecție și să se asigure că părul și îmbrăcămintea ei sunt în siguranță, astfel încât să nu intre în contact cu flacăra. Substanțele inflamabile trebuie ținute departe de sursa de căldură și cineva trebuie să rămână prezent în orice moment pentru a o supraveghea. Când este aprinsă, dar nu este utilizată, orificiul de aer trebuie să fie închis, astfel încât flacăra să fie clar vizibilă: flacăra fierbinte, albastră poate fi greu de văzut sub lumină puternică.
Când încălziți obiecte mici în flacără, ar trebui să folosiți o pereche de clești. Obiectele mai mari, cum ar fi baloanele și paharele, trebuie așezate pe un suport sau ținute într-o clemă. Furtunul flexibil de cauciuc care conectează arzătorul Bunsen la duza de gaz de pe banca de laborator ar trebui să fie sigur, fără nicio dovadă de scurgere. Trebuie avută grijă la atingerea lucrurilor care au fost expuse la căldura arzătorului, în special a obiectelor din sticlă, care pot rămâne fierbinți pentru o perioadă de timp.
Istorie
La fel ca multe invenții științifice, arzătorul reflectă numele omului de știință care supraveghează laboratorul în care a fost inventat, mai degrabă decât al inventatorului real. Robert Wilhelm Bunsen a fost un chimist binecunoscut în Germania la mijlocul anilor 1800, care a devenit deosebit de interesat de examinarea spectrelor diferitelor elemente, adică a setului unic de lungimi de undă, sau culori, de lumină pe care fiecare o emite atunci când este încălzită. Pentru a face acest lucru eficient, avea nevoie de ceva care să producă o flacără foarte fierbinte cu luminozitate scăzută, astfel încât lumina sa să nu ascundă spectrele.
A avut ideea de a amesteca gazul natural cu aer înainte de ardere și a instruit un tehnician de laborator, Peter Desaga, să proiecteze și să construiască arzătorul. Dispozitivul rezultat a permis un control semnificativ asupra înălțimii și intensității flăcării și a avut un mare succes. A devenit rapid asociat cu laboratorul lui Bunsen și cunoscut ca un arzător Bunsen.
La scurt timp după inventare, dispozitivul i-a permis lui Bunsen să descopere două elemente noi, cesiu și rubidiu, din spectrele lor nevăzute anterior. Elementele sunt, de fapt, numite după liniile spectrale pe care le produc: albastru cer, respectiv roșu închis. Alți chimiști au continuat să descopere mai multe elemente noi în acest fel.