Jednym z pierwszych urządzeń, z jakimi student nauk ścisłych spotyka się w laboratorium, jest palnik Bunsena. Zazwyczaj jest to ekscytujący dzień, ponieważ wszyscy uczą się, jak rozpalać, rozpalać i kontrolować płomienie. Ale z pewnością wszystko może pójść nie tak, więc posiadanie solidnej bazy informacji przed dotarciem do laboratorium jest ważne.
Palnik Bunsena jest jednym z najczęstszych urządzeń w laboratorium i wielu naukowców wykorzystuje go w swojej pracy. Jest to specjalny palnik, który do spalania wykorzystuje palne gazy naturalne, takie jak metan, lub gazy ropopochodne, takie jak propan i działa podobnie jak kuchenka gazowa. Ma jednak dopływ powietrza sterowany regulowanym otworem, co nie ma miejsca w przypadku kuchenki gazowej. Wytwarza również czysty i gorący płomień.
Historia palnika Bunsena
Kto odpowiada za powstanie palnika Bunsena? Cóż, nazwa może dać ci wskazówkę, ale w rzeczywistości jest wynikiem postępowych odkryć różnych naukowców. Inżynier gazu R. W. Elsner był pierwszym wynalazcą starożytnej formy palnika. Michael Faraday poprawił następnie konstrukcję palnika. To było zanim Robert Wilhelm Bunsen, niemiecki chemik, opracował nowoczesny palnik i spopularyzował go pod koniec XIX wieku.
Części i ich funkcje
Obsługa palnika Bunsena to jedno z najbardziej ekscytujących doświadczeń dla nowego ucznia w laboratorium. Należy jednak zapoznać się z różnymi częściami palnika, aby bezpiecznie się z nim obchodzić i zrozumieć, jak działa.
Wydajny palnik Bunsena jest całkowicie metalowy (z wyjątkiem rur gazowych) i składa się z pięciu głównych części:
1. Beczka lub stos: Ma około 5 cali długości, aby podnieść płomień na odpowiednią wysokość do ogrzewania. Tutaj gaz i powietrze mieszają się do spalania.
2. Kołnierz: Jest to mały dysk w dolnej części lufy, który reguluje ilość powietrza wchodzącego do lufy. Posiada otwór wentylacyjny umożliwiający dopływ powietrza do lufy. W niektórych modelach naukowcy mogą zmniejszyć przepływ powietrza, dokręcając połączenie między lufą a podstawą.
3. Strumień: Umożliwia wejście gazu do beczki z rurek podłączonych do źródła paliwa i mieszanie się z powietrzem z otworu wentylacyjnego przed spaleniem.
4. Baza: Jest to podpora palnika, a więc stosunkowo szeroka i ciężka.
5. Zawór lub zawór gazowy: Zawiera i kontroluje ilość gazu przekazywanego do palnika.
Działanie palnika Bunsena
Pierwszą rzeczą, jaką robi naukowiec, jest podłączenie palnika Bunsena do źródła paliwa. Wytwarza dwa rodzaje płomieni w zależności od tego, czy otwór wentylacyjny jest otwarty i ilości powietrza wchodzącego do lufy. Przy w większości zamkniętym otworze powietrznym pojawia się świetlisty płomień. Ten płomień jest żółty i falisty.
Gdy otwór powietrzny jest ustawiony na otwarcie, tlen w powietrzu, które dostaje się do lufy, reaguje z dopływającym gazem w stosunku jeden do trzech, tworząc niebieski i stały, nie świecący płomień. Ten płomień jest gorętszy i preferowany do ogrzewania w laboratorium, ponieważ łatwiej go kontrolować niż falisty, świetlisty płomień. Płomień ten również nie wytwarza sadzy, co jest kolejnym powodem jego preferowanego zastosowania.
Ilość powietrza wchodzącego do lufy również determinuje wielkość płomienia i wytwarzane ciepło. Im więcej tlenu znajduje się w powietrzu, tym większy jest płomień i tym więcej ciepła się rozprasza. Jednak gdy nadmiar gazu dostanie się do beczki, może zgasić płomień.
Zastosowania palnika Bunsena
Palnik Bunsena ma wiele zastosowań w różnych dziedzinach. Na przykład inżynierowie mogą wykorzystać płomień palnika do testowania wpływu ciepła na różne elementy i rozszerzalności liniowej różnych metali. Z drugiej strony chemicy mogą używać go do usuwania wody z uwodnionych chemikaliów lub do przyspieszania i wyzwalania reakcji chemicznych. Biolodzy używają płomienia palnika do sterylizacji narzędzi używanych do obchodzenia się z bakteriami i innymi wrażliwymi mikroorganizmami.
Wskazówki bezpieczeństwa
Palnik Bunsena może być niebezpiecznym elementem wyposażenia w przypadku niewłaściwego obchodzenia się z nim. Dlatego dla bezpiecznego i udanego eksperymentu z palnikiem w laboratorium naukowcy muszą przestrzegać pewnych środków bezpieczeństwa.
- Zawsze wyłączaj palnik po użyciu. Gorący, niebieski płomień nie zawsze jest widoczny, dlatego koniecznie pamiętaj o jego wyłączeniu i unikaniu wypadków.
- Zawsze upewnij się, że łatwopalne ciecze i materiały palne nie znajdują się w pobliżu palnika, aby uniknąć ryzyka niechcianych pożarów i wybuchów.
- Podczas zapalania gazu uczniowie powinni mieć przygotowane strajki, aby uniknąć nadmiernego wycieku gazu, który mógłby doprowadzić do wybuchu.
- Po zakończeniu pracy z palnikiem Bunsena ze względów bezpieczeństwa należy wyłączyć główny zawór gazu, aby uniknąć wycieków gazu.
- Pracownicy laboratorium powinni związać luźne lub długie włosy. Wsuń sznurowadła, aby uniknąć upadków i usuń wiszącą biżuterię, która mogłaby wejść w kontakt z płomieniem.
- Wreszcie, palnik powinien całkowicie ostygnąć po użyciu przed dalszą obsługą.
Palnik Bunsena jest kluczowym narzędziem w realizacji różnych zadań w świecie nauki. Poświęcenie czasu na zrozumienie, jak to działa i jak bezpiecznie z niego korzystać, ma kluczowe znaczenie dla sukcesu każdego przyszłego naukowca w laboratorium.