Μέρη ενός καυστήρα Bunsen & οι λειτουργίες τους

Ένα από τα πρώτα κομμάτια εξοπλισμού που συναντά ένας φοιτητής επιστήμης στο εργαστήριο είναι ο καυστήρας Bunsen. Συνήθως, είναι μια συναρπαστική μέρα καθώς όλοι μαθαίνουν πώς να στήνουν, να πυροδοτούν και να ελέγχουν τις φλόγες. Αλλά τα πράγματα μπορεί σίγουρα να πάνε στραβά, οπότε η σταθερή βάση πληροφοριών πριν φτάσετε στο εργαστήριο είναι σημαντική.

Ένας καυστήρας Bunsen είναι ένα από τα πιο συνηθισμένα κομμάτια εξοπλισμού στο εργαστήριο και πολλοί επιστήμονες το χρησιμοποιούν στη δουλειά τους. Είναι ένας ειδικός καυστήρας, ο οποίος χρησιμοποιεί εύφλεκτα φυσικά αέρια όπως το μεθάνιο, ή τα αέρια πετρελαίου όπως το προπάνιο, για να καεί και λειτουργεί παρόμοια με μια σόμπα αερίου. Ωστόσο, διαθέτει παροχή αέρα που ελέγχεται από μια ρυθμιζόμενη οπή, κάτι που δεν συμβαίνει με τη σόμπα αερίου. Παράγει επίσης μια καθαρή και ζεστή φλόγα.

Ποιος είναι υπεύθυνος για τη δημιουργία του καυστήρα Bunsen; Λοιπόν, το όνομα μπορεί να σας δώσει ιδέα, αλλά στην πραγματικότητα είναι το αποτέλεσμα προοδευτικών ανακαλύψεων από διαφορετικούς επιστήμονες. Ένας μηχανικός αερίου, R. Δ. Ο Elsner, ήταν ο πρώτος εφευρέτης της αρχαίας μορφής του καυστήρα. Ο Michael Faraday βελτίωσε τον σχεδιασμό του καυστήρα. Αυτό ήταν πριν ο Robert Wilhelm Bunsen, ένας Γερμανός χημικός, ανέπτυξε τον σύγχρονο καυστήρα και το διαδόθηκε στα τέλη του 1800.

Ο χειρισμός ενός καυστήρα Bunsen είναι μια από τις πιο συναρπαστικές εμπειρίες για έναν νέο μαθητή σε εργαστήριο. Ωστόσο, πρέπει να είστε εξοικειωμένοι με τα διάφορα μέρη ενός καυστήρα για να το χειρίζεστε με ασφάλεια και να κατανοείτε πώς λειτουργεί.

Ένας αποτελεσματικός καυστήρας Bunsen είναι καθαρά μεταλλικός (εκτός από τη σωλήνωση αερίου) και έχει πέντε κύρια μέρη:

1. Βαρέλι ή στοίβα: Έχει μήκος περίπου 5 ίντσες για να ανεβάσει τη φλόγα σε κατάλληλο ύψος για θέρμανση. Αυτό είναι όπου το αέριο και ο αέρας αναμιγνύονται για καύση.

2. Περιλαίμιο: Είναι ένας μικρός δίσκος στο κάτω μέρος του βαρελιού που ρυθμίζεται για να ελέγχει την ποσότητα του αέρα που εισέρχεται στο βαρέλι. Έχει μια τρύπα αέρα που επιτρέπει την είσοδο αέρα στο βαρέλι. Σε ορισμένα μοντέλα, οι επιστήμονες μπορούν να μειώσουν τη ροή του αέρα σφίγγοντας τη σύνδεση μεταξύ του βαρελιού και της βάσης.

3. Πίδακας: Επιτρέπει στο αέριο να εισέλθει στο βαρέλι από σωλήνες που είναι συνδεδεμένοι με την πηγή καυσίμου και να αναμιχθεί με αέρα από την οπή αέρα πριν από την καύση.

4. Βάση: Είναι το στήριγμα του καυστήρα και επομένως σχετικά ευρύ και βαρύ.

5. Βρύση ή βαλβίδα αερίου: Περιέχει και ελέγχει την ποσότητα αερίου που μεταδίδεται στον καυστήρα.

Το πρώτο πράγμα που κάνει ένας επιστήμονας είναι να συνδέσει τον καυστήρα Bunsen με μια πηγή καυσίμου. Παράγει δύο τύπους φλογών ανάλογα με το εάν η οπή αέρα είναι ανοιχτή και την ποσότητα αέρα που εισέρχεται στο βαρέλι. Με μια κυρίως κλειστή οπή αέρα, εμφανίζεται μια φωτεινή φλόγα. Αυτή η φλόγα είναι κίτρινη και κυματιστή.

Με το άνοιγμα της τρύπας αέρα, το οξυγόνο στον αέρα που εισέρχεται στο βαρέλι αντιδρά με το εισερχόμενο αέριο σε αναλογία από ένα έως τρία για να παράγει μια μπλε και σταθερή, μη φωτεινή φλόγα. Αυτή η φλόγα είναι θερμότερη και προτιμάται για θέρμανση στο εργαστήριο επειδή είναι πιο εύκολο να ελεγχθεί από μια κυματιστή, φωτεινή φλόγα. Αυτή η φλόγα επίσης δεν παράγει αιθάλη, η οποία είναι ένας άλλος λόγος για την προτιμώμενη χρήση του.

Η ποσότητα του αέρα που εισέρχεται στο βαρέλι καθορίζει επίσης το μέγεθος της φλόγας και τη θερμότητα που παράγεται. Όσο περισσότερο οξυγόνο βρίσκεται στον αέρα, τόσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος της φλόγας και τόσο περισσότερο η θερμότητα διαλύεται. Ωστόσο, όταν το υπερβολικό αέριο εισέρχεται στο βαρέλι, μπορεί να σβήσει τη φλόγα.

Ο καυστήρας Bunsen έχει διάφορες χρήσεις σε διαφορετικά πεδία. Για παράδειγμα, οι μηχανικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη φλόγα του καυστήρα για να ελέγξουν την επίδραση της θερμότητας σε διάφορα στοιχεία και τη γραμμική επέκταση διαφορετικών μετάλλων. Οι χημικοί, από την άλλη πλευρά, μπορούν να το χρησιμοποιήσουν για να απομακρύνουν το νερό από ενυδατωμένα χημικά ή για να επιταχύνουν και να προκαλέσουν χημικές αντιδράσεις. Οι βιολόγοι χρησιμοποιούν τη φλόγα του καυστήρα για την αποστείρωση των εργαλείων που χρησιμοποιούνται για τον χειρισμό βακτηρίων και άλλων ευαίσθητων μικροοργανισμών.

Ένας καυστήρας Bunsen μπορεί να είναι ένα επικίνδυνο κομμάτι εξοπλισμού όταν γίνεται ακατάλληλο χειρισμό. Επομένως, για ένα ασφαλές και επιτυχημένο πείραμα με τον καυστήρα στο εργαστήριο, οι επιστήμονες πρέπει να τηρούν ορισμένα μέτρα ασφαλείας.

• Απενεργοποιείτε πάντα τον καυστήρα μετά τη χρήση. Μια καυτή, μπλε φλόγα δεν είναι πάντα ορατή, επομένως είναι επιτακτική ανάγκη να θυμάστε να την απενεργοποιείτε και να αποφεύγετε ατυχήματα.
  
• Πάντα σιγουρευτείτε ότι τα εύφλεκτα υγρά και τα εύφλεκτα υλικά δεν βρίσκονται κοντά στον καυστήρα για να αποφύγετε τον κίνδυνο ανεπιθύμητων πυρκαγιών και εκρήξεων.
  
• Όταν ανάβουν το αέριο, οι μαθητές θα πρέπει να έχουν τους απεργούς τους έτοιμους να αποφύγουν την υπερβολική διαρροή αερίου που μπορεί να οδηγήσει σε έκρηξη.
  
• Μόλις τελειώσετε με τον καυστήρα Bunsen, είναι σημαντικό για λόγους ασφαλείας να απενεργοποιήσετε την κύρια βαλβίδα αερίου για να αποφύγετε διαρροές αερίου.
  
• Οι εργαζόμενοι στο εργαστήριο πρέπει να δέσουν τα χαλαρά ή μακριά μαλλιά. Βάλτε τα κορδόνια για να αποφύγετε τις πτώσεις και αφαιρέστε τα κρεμαστά κοσμήματα που θα μπορούσαν να έρθουν σε επαφή με τη φλόγα.
  
• Τέλος, ο καυστήρας πρέπει να κρυώσει εντελώς μετά τη χρήση πριν από περαιτέρω χειρισμό.
  

Ο καυστήρας Bunsen είναι ένα βασικό εργαλείο για την εκτέλεση διαφορετικών εργασιών στον κόσμο της επιστήμης. Το να αφιερώσετε χρόνο για να καταλάβετε πώς λειτουργεί και πώς να το χρησιμοποιήσετε με ασφάλεια είναι κρίσιμο για την επιτυχία κάθε μελλοντικού επιστήμονα στο εργαστήριο.