Et af de første udstyr, som en naturfagstudent møder i laboratoriet, er Bunsen-brænderen. Det er typisk en spændende dag, da alle lærer, hvordan man opsætter, gnister og styrer flammerne. Men ting kan helt sikkert gå galt, så det er vigtigt at have en solid informationsbase, før man kommer til laboratoriebænken.
En Bunsen-brænder er et af de mest almindelige udstyr i laboratoriet, og mange forskere bruger det i deres arbejde. Det er en speciel brænder, der bruger brændbare naturlige gasser som metan eller petroleumsgasser som propan til at brænde og fungerer på samme måde som en gaskomfur. Den har dog en lufttilførsel styret af et justerbart hul, hvilket ikke er tilfældet med gaskomfuret. Det producerer også en ren og varm flamme.
Bunsenbrænderens historie
Hvem er ansvarlig for oprettelsen af Bunsen-brænderen? Nå, navnet kan give dig en anelse, men det er faktisk resultatet af progressive opdagelser fra forskellige forskere. En gasingeniør, R. W. Elsner, var den første opfinder af den gamle form for brænderen. Michael Faraday forbedrede derefter brænderens design. Dette var før Robert Wilhelm Bunsen, en tysk kemiker, udviklede den moderne brænder og populariserede den i slutningen af 1800'erne.
Dele og deres funktioner
Håndtering af en Bunsen-brænder er en af de mest spændende oplevelser for en ny studerende i et laboratorium. Man skal dog være fortrolig med de forskellige dele af en brænder for at håndtere den sikkert og forstå, hvordan den fungerer.
En effektiv Bunsen-brænder er rent metallisk (undtagen gasslangen) og har fem hoveddele:
1. Tønde eller stak: Det er cirka 5 inches langt at hæve flammen til en passende højde til opvarmning. Det er her gas og luft blandes til forbrænding.
2. Krave: Det er en lille skive i bunden af tønden, der justeres til at kontrollere mængden af luft, der kommer ind i tønden. Det har et lufthul, der tillader indføring af luft i tønden. På nogle modeller kan forskere reducere luftstrømmen ved at stramme forbindelsen mellem tønden og basen.
3. Jet: Tillader gassen at trænge ind i tønderen fra slanger, der er forbundet med brændstofkilden, og blandes med luft fra lufthullet før forbrænding.
4. Grundlag: Det er brænderens støtte og derfor relativt bredt og tungt.
5. Gashaner eller ventil: Den indeholder og kontrollerer mængden af gas, der sendes til brænderen.
Drift af en bunsenbrænder
Det første en videnskabsmand gør er at forbinde Bunsen-brænderen til en kilde til brændstof. Det producerer to typer flammer afhængigt af om lufthullet er åbent og mængden af luft, der kommer ind i tønden. Med et for det meste lukket lufthul vises en lysende flamme. Denne flamme er gul og bølget.
Når lufthullet er indstillet til at åbne, reagerer ilt i luften, der kommer ind i tønderen, med den indkommende gas i et forhold på en til tre for at frembringe en blå og stabil, ikke-lysende flamme. Denne flamme er varmere og foretrækkes til opvarmning i laboratoriet, fordi den er lettere at kontrollere end en bølget, lysende flamme. Denne flamme producerer heller ikke sod, hvilket er en anden grund til dens foretrukne anvendelse.
Mængden af luft, der kommer ind i tønden, bestemmer også størrelsen på flammen og den producerede varme. Jo mere ilt der er i luften, jo større er flammens størrelse, og jo mere spredes varmen. Men når overskydende gas kommer ind i tønden, kan den slukke flammen.
Anvendelse af bunsenbrænderen
Bunsen-brænderen har en række anvendelser inden for forskellige områder. For eksempel kan ingeniører bruge brænderflammen til at teste effekten af varme på forskellige elementer og den lineære ekspansivitet af forskellige metaller. Kemikere kan derimod bruge det til at fjerne vand fra hydratiserede kemikalier eller til at fremskynde og udløse kemiske reaktioner. Biologer bruger brænderflammen til at sterilisere værktøjer, der bruges til at håndtere bakterier og andre følsomme mikroorganismer.
Sikkerhedstip
En Bunsen-brænder kan være et farligt udstyr, når det håndteres forkert. Derfor skal forskere overholde visse sikkerhedsforanstaltninger for et sikkert og vellykket eksperiment med brænderen i laboratoriet.
- Sluk altid brænderen efter brug. En varm, blå flamme er ikke altid synlig, så det er bydende nødvendigt, at du husker at slukke for den og undgå ulykker.
- Sørg altid for, at brandfarlige væsker og brændbare materialer ikke er i nærheden af brænderen for at undgå risikoen for uønskede brande og eksplosioner.
- Når de tænder gas, skal eleverne have deres strejkere klar til at undgå overskydende gaslækage, der kan føre til en eksplosion.
- Når du er færdig med Bunsen-brænderen, er det af sikkerhedsmæssige årsager vigtigt at slukke for hovedgasventilen for at undgå gaslækager.
- Labsarbejdere skal binde løst eller langt hår tilbage. Sæt snørebånd i for at undgå fald og fjern eventuelle dinglende smykker, der kan komme i kontakt med flammen.
- Endelig skal brænderen afkøle helt efter brug inden yderligere håndtering.
Bunsen-brænderen er et afgørende værktøj til at udføre forskellige opgaver i videnskabens verden. At tage sig tid til at forstå, hvordan det fungerer, og hvordan man bruger det sikkert, er afgørende for enhver fremtidig forskers succes i laboratoriet.