Χαρακτηριστικά καυστήρα Bunsen, Ιστορικό και τρόπος χρήσης

Το Bunsen καυστήρα Είναι ένα εργαλείο που επιτρέπει τη δημιουργία ελεγχόμενης φλόγας. Αποτελείται από μια βάση, μια πηγή αερίου (συνήθως μεθάνιο και βουτάνιο), μια βαλβίδα που ρυθμίζει το πέρασμα αυτής και ένα λαιμό με μια τρύπα στην κορυφή.

Ο αναπτήρας έχει οπές στο πλάι του λαιμού. Αυτά κάνουν τον αέρα να περάσει και να αναμιχθεί με το φυσικό αέριο. Η ποσότητα αέρα που υπάρχει στον αυχένα θα καθορίσει την ποιότητα της φλόγας που παράγεται από το όργανο.

Ο καυστήρας Bunsen εισήχθη το 1855 από τον Γερμανό χημικό Robert Bunsen (ο οποίος τον έδωσε το όνομά του). Ο σχεδιασμός του οργάνου έγινε από τον Peter Desdega και πιστεύεται ότι πήρε την ιδέα των έργων του Michael Faraday.

Η δομή αυτού του οργάνου είναι αρκετά απλή, πράγμα που διευκολύνει τη χρήση του. Για το λόγο αυτό, συνεχίζει να χρησιμοποιείται σε σχολεία και πανεπιστήμια, παρόλο που υπάρχουν πιο προηγμένοι καυστήρες.

Περιγραφή του καυστήρα Bunsen

Ο καυστήρας Bunsen αποτελείται από μια βάση πάνω στην οποία βρίσκεται η πηγή αερίου. Αυτή η βάση συνδέεται με λαιμό. Μεταξύ του λαιμού και της βάσης, βρίσκεται η βαλβίδα καυσίμου και αυτή είναι υπεύθυνη για τη ρύθμιση της διέλευσης φυσικού αερίου.

Στις πλευρές του λαιμού υπάρχει μια σειρά οπών που επιτρέπουν ή εμποδίζουν τη διέλευση του αέρα. Αυτές ονομάζονται βαλβίδες εισαγωγής.

Στο πάνω μέρος του λαιμού υπάρχει η καμινάδα. Αυτό είναι το άνοιγμα μέσω του οποίου το αέριο που δημιουργεί μια φλόγα έρχεται σε επαφή με ένα σπινθήρα ανάφλεξης.

Ιστορία

Το έτος 1852, ο Robert Bunsen άρχισε να εργάζεται για το πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης. Την ίδια χρονιά εφαρμόστηκε το σύστημα δημόσιου φωτισμού φυσικού αερίου στην πόλη.

Το πανεπιστήμιο του Hiedelberg υιοθέτησε επίσης αυτή την καινοτομία και συμπεριέλαβε στα εργαστήριά της τη λειτουργία των αναπτήρων.

Το 1854, τα εργαστήρια του πανεπιστημίου ήταν ακόμα υπό κατασκευή, οπότε ο Bunsen έκανε κάποιες προτάσεις σχετικά με το σχεδιασμό και τη δομή του ίδιου. Ήταν αυτό το έτος που ζήτησε από τον Peter Desaga να δημιουργήσει ένα μοντέλο ενός αναπτήρα.

Το όργανο που δημιουργήθηκε από το Desaga με τις οδηγίες του Bunsen ξεπέρασε τους προηγούμενους καυστήρες: μείωσε τη φωτεινότητα της φλόγας αυξάνοντας παράλληλα την ένταση της παραγόμενης θερμότητας. Επιπλέον, η ποσότητα της αιθάλης που παράχθηκε μειώθηκε.

Τα προηγούμενα χρόνια, ο Michael Faraday δημιούργησε έναν καυστήρα παρόμοιο με αυτό, αλλά ο σχεδιασμός του δεν είχε μεγάλη διάχυση. Ωστόσο, πιστεύεται ότι η Desaga εμπνεύστηκε από το έργο του Faraday.

Το 1855 ολοκληρώθηκε η κατασκευή των εργαστηρίων και οι καυστήρες Bunsen-Desaga εφαρμόστηκαν για πρώτη φορά.

Δύο χρόνια αργότερα δημοσιεύθηκε λεπτομερής περιγραφή του οργάνου με την οποία η παραγωγή και η χρήση του επεκτάθηκαν γρήγορα.

Προς το παρόν, η τεχνολογική πρόοδος έχει επιτρέψει την ανάπτυξη πιο προηγμένων και ίσως πιο αποδοτικών καυστήρων. Ωστόσο, ο καυστήρας Bunsen χρησιμοποιείται ακόμα σε εργαστήρια, ειδικά σε σχολικό και πανεπιστημιακό επίπεδο.

Τρόπος χρήσης

Ο καυστήρας Bunsen αποτελείται από μια πηγή φυσικού αερίου στο κάτω μέρος. Η διέλευση του αερίου ρυθμίζεται από μια βαλβίδα που είναι μεταξύ της ένωσης του λαιμού και της βάσης του οργάνου.

Στις πλευρές του λαιμού, παρουσιάζει μια σειρά από τρύπες που επιτρέπουν τη ροή του αέρα. Αυτές οι οπές μπορούν να ανοίγουν και να κλείνουν σύμφωνα με τις ανάγκες του πειραματιστή.

Αυτό είναι ένα βασικό στοιχείο, αφού οι φλόγες που παράγονται από τον αναπτήρα εξαρτώνται από την ποσότητα αέρα που έρχεται σε επαφή με το αέριο.

Για να ανάψετε τον αναπτήρα, οι πλευρικές τρύπες πρέπει πρώτα να ρυθμιστούν. Εάν είναι επιθυμητή μια φωτεινή φλόγα, πρέπει να κλείσει τελείως. Εάν είναι επιθυμητή μια μπλε φλόγα, πρέπει να ανοίξουν.

Στη συνέχεια ανοίγει η βαλβίδα αερίου και δύο δευτερόλεπτα περιμένουν να αναμειχθεί με τον αέρα στο λαιμό του οργάνου.

Μετά από αυτό, προσεγγίζεται ένας ελαφρύτερος ή ένας αναμμένος αγώνας, ο οποίος θα λειτουργήσει ως σπινθήρας ανάφλεξης και θα παράγει φλόγα.

Τύποι φλόγας που παράγονται με τον καυστήρα Bunsen

Σε γενικές γραμμές, με τον καυστήρα Bunsen μπορούν να παραχθούν δύο φλόγες: μια βρώμικη φλόγα (η οποία είναι κόκκινη και εμφανίζεται όταν υπάρχει έλλειψη αέρα) και μια καθαρή φλόγα (που συμβαίνει όταν υπάρχει αρκετός αέρας). Μια τρίτη φλόγα, η ιδανική, συμβαίνει όταν οι οπές είναι ανοιχτές στο 90%.

Φωτεινή φλόγα (βρώμικη)

Όταν οι πλευρικές οπές είναι κλειστές, παράγεται μια σίγουρη και φωτεινή φλόγα (κίτρινη, κόκκινη και πορτοκαλί). Η έλλειψη αέρα κάνει το μίγμα αερίων να μην καίγεται εντελώς (ατελής καύση).

Εξαιτίας αυτού, παράγονται μικροσκοπικά σωματίδια άνθρακα, τα οποία θερμαίνονται μέχρι να καούν. Επειδή αφήνουν τα απόβλητα, οι φλόγες που παράγονται όταν ο αέρας είναι σπάνιος ονομάζονται βρώμικα.

Μπλε φλόγα (καθαρό)

Όταν οι πλευρικές οπές είναι εντελώς ανοιχτές και υπάρχει περισσότερος αέρας, το αέριο καίγεται εντελώς χωρίς να αφήνει υπολείμματα (πλήρης καύση).

Η φλόγα που παράγεται είναι μπλε, ρωγμή και καθαρή. Σε σύγκριση με την προηγούμενη φλόγα, η μπλε φωτιά είναι σχεδόν αόρατη.

Ιδανική φλόγα

Ο υπερβολικός αέρας θα μπορούσε να προκαλέσει τη φλόγα να καεί στο εσωτερικό του λαιμού του αναπτήρα, προκαλώντας ένα ατύχημα.

Ως εκ τούτου, συνιστάται οι οπές να είναι ανοιχτές σε χωρητικότητα 90%. Με τον τρόπο αυτό, δεν παράγονται απόβλητα όπως η αιθάλη και έχετε μια ασφαλή φλόγα.

Μέρη της φλόγας

Η φλόγα που παράγεται από έναν καυστήρα Bunsen έχει τρία μέρη: έναν εσωτερικό κώνο, μια λαβή και μια άκρη.

Ο εσωτερικός κώνος βρίσκεται στο κέντρο της φλόγας. Η θερμοκρασία αυτής της περιοχής είναι πολύ χαμηλή, επομένως δεν υπάρχει καύση εκεί.

Η λαβή της φλόγας περιβάλλει τον εσωτερικό κώνο. Στη ζώνη αυτή, ο αέρας και τα καυσαέρια συγκλίνουν. Εξαιτίας αυτού, η θερμοκρασία είναι υψηλότερη.

Η άκρη είναι η κορυφή της φλόγας. Μπορεί να είναι δύο τύπων: μείωση και οξειδωτικό. Είναι μειωτικό όταν υπάρχει έλλειψη αέρα και σε αυτή την περίπτωση είναι φωτεινό. Από την πλευρά του, οξειδώνει όταν ο αέρας είναι άφθονος.

Αναφορές

1. Bunsen καυστήρα. Ανακτήθηκε στις 12 Σεπτεμβρίου 2017, από το wikipedia.org
2. Bunsen καυστήρα. Ανακτήθηκε στις 12 Σεπτεμβρίου 2017, από britannica.com
3. Bunsen καυστήρα. Ανακτήθηκε στις 12 Σεπτεμβρίου 2017 από το bbc.co.uk
4. Bunsen καυστήρα. Ανακτήθηκε στις 12 Σεπτεμβρίου 2017, από το λεξικό.com
5. Εισαγωγή στον καυστήρα Bunsen. Ανακτήθηκε στις 12 Σεπτεμβρίου 2017 από το jove.com
6. Bunsen καυστήρα. Ανακτήθηκε στις 12 Σεπτεμβρίου 2017, από το dictionary.cambridge.org
7. Κατάλογος των συσκευών χημείας και των χρήσεών τους. Ανακτήθηκε στις 12 Σεπτεμβρίου 2017, από το owlcation.com.