Een van de eerste apparaten die een bètastudent in het lab tegenkomt, is de bunsenbrander. Normaal gesproken is het een spannende dag omdat iedereen leert hoe de vlammen op te zetten, aan te wakkeren en onder controle te houden. Maar er kunnen zeker dingen mis gaan, dus het is belangrijk om een solide basis van informatie te hebben voordat je naar de laboratoriumbank gaat.
Een bunsenbrander is een van de meest voorkomende apparaten in het laboratorium en veel wetenschappers gebruiken het in hun werk. Het is een speciale brander die ontvlambare natuurlijke gassen zoals methaan of petroleumgassen zoals propaan gebruikt om te branden en werkt op dezelfde manier als een gasfornuis. Het heeft echter een luchttoevoer die wordt geregeld door een verstelbaar gat, wat niet het geval is bij het gasfornuis. Het produceert ook een schone en hete vlam.
Geschiedenis van de bunsenbrander
Wie is verantwoordelijk voor de totstandkoming van de bunsenbrander? Nou, de naam geeft je misschien een idee, maar het is eigenlijk het resultaat van progressieve ontdekkingen door verschillende wetenschappers. Een gasingenieur, R. W. Elsner, was de eerste uitvinder van de oude vorm van de brander. Michael Faraday verbeterde vervolgens het ontwerp van de brander. Dit was voordat Robert Wilhelm Bunsen, een Duitse chemicus, de moderne brander ontwikkelde en populair maakte aan het eind van de 19e eeuw.
Onderdelen en hun functies
Het hanteren van een bunsenbrander is een van de meest opwindende ervaringen voor een nieuwe student in een laboratorium. Men moet echter bekend zijn met de verschillende onderdelen van een brander om er veilig mee om te gaan en te begrijpen hoe het werkt.
Een efficiënte bunsenbrander is puur van metaal (behalve de gasleiding) en heeft vijf hoofdonderdelen:
1. Vat of stapel: Het is ongeveer 5 inch lang om de vlam op een geschikte hoogte voor verwarming te brengen. Dit is waar gas en lucht zich mengen voor verbranding.
2. Halsband: Het is een kleine schijf aan de onderkant van de loop die zich aanpast om de hoeveelheid lucht die de loop binnenkomt te regelen. Het heeft een luchtgat om lucht in het vat te laten komen. Op sommige modellen kunnen wetenschappers de luchtstroom verminderen door de verbinding tussen het vat en de basis aan te halen.
3. Jet: Zorgt ervoor dat het gas het vat kan binnendringen via buizen die op de brandstofbron zijn aangesloten en zich vóór de verbranding vermengt met lucht uit het luchtgat.
4. Baseren: Het is de steun van de brander en daardoor relatief breed en zwaar.
5. Gaskraan of klep: Het bevat en regelt de hoeveelheid gas die naar de brander wordt gestuurd.
Werking van een bunsenbrander
Het eerste wat een wetenschapper doet, is de bunsenbrander aansluiten op een brandstofbron. Het produceert twee soorten vlammen, afhankelijk van of het luchtgat open is en de hoeveelheid lucht die het vat binnenkomt. Bij een grotendeels gesloten luchtgat ontstaat een lichtgevende vlam. Deze vlam is geel en golvend.
Met het luchtgat ingesteld om te openen, reageert zuurstof in de lucht die het vat binnenkomt met het binnenkomende gas in een verhouding van één tot drie om een blauwe en stabiele, niet-lichtgevende vlam te produceren. Deze vlam is heter en heeft de voorkeur voor verwarming in het laboratorium omdat hij gemakkelijker te beheersen is dan een golvende, lichtgevende vlam. Deze vlam produceert ook geen roet, wat nog een reden is voor het voorkeursgebruik.
De hoeveelheid lucht die het vat binnenkomt, bepaalt ook de grootte van de vlam en de geproduceerde warmte. Hoe meer zuurstof er in de lucht zit, hoe groter de vlam en hoe meer de warmte wordt afgevoerd. Wanneer echter overtollig gas in het vat komt, kan het de vlam doven.
Gebruik van de bunsenbrander
De bunsenbrander is veelzijdig inzetbaar op verschillende gebieden. Zo kunnen ingenieurs de brandervlam gebruiken om het effect van warmte op verschillende elementen en de lineaire expansie van verschillende metalen te testen. Chemici daarentegen kunnen het gebruiken om water uit gehydrateerde chemicaliën te verwijderen of om chemische reacties te versnellen en op gang te brengen. Biologen gebruiken de brandervlam om gereedschappen te steriliseren die worden gebruikt om bacteriën en andere gevoelige micro-organismen te behandelen.
Veiligheidstips
Een bunsenbrander kan bij verkeerd gebruik een gevaarlijk apparaat zijn. Daarom moeten wetenschappers zich aan bepaalde veiligheidsmaatregelen houden voor een veilig en succesvol experiment met de brander in het laboratorium.
- Zet de brander altijd uit na gebruik. Een hete, blauwe vlam is niet altijd zichtbaar, dus het is absoluut noodzakelijk dat u eraan denkt om hem uit te zetten en ongelukken te voorkomen.
- Zorg er altijd voor dat ontvlambare vloeistoffen en brandbare materialen zich niet in de buurt van de brander bevinden om het risico van ongewenste branden en explosies te voorkomen.
- Bij het aansteken van het gas moeten de leerlingen hun stakers klaar hebben staan om overmatige gaslekkage te voorkomen die tot een explosie kan leiden.
- Als u klaar bent met de bunsenbrander, is het om veiligheidsredenen van cruciaal belang om de hoofdgasklep uit te schakelen om gaslekken te voorkomen.
- Laboratoriummedewerkers moeten los of lang haar samenbinden. Doe schoenveters in om vallen te voorkomen en verwijder bungelende sieraden die in contact kunnen komen met de vlam.
- Ten slotte moet de brander na gebruik volledig afkoelen voordat hij verder wordt gehanteerd.
De bunsenbrander is een cruciaal hulpmiddel bij het uitvoeren van verschillende taken in de wereld van de wetenschap. De tijd nemen om te begrijpen hoe het werkt en hoe het veilig te gebruiken is van cruciaal belang voor het succes van toekomstige wetenschappers in het laboratorium.