Jedným z prvých kusov vybavenia, s ktorým sa študent vedy stretne v laboratóriu, je Bunsenov horák. Spravidla je to vzrušujúci deň, keď sa každý naučí, ako nastavovať, zapaľovať a ovládať plamene. Ale veci sa určite môžu pokaziť, takže mať solídny základ informácií skôr, ako sa dostanete na laboratórnu lavicu, je dôležité.
Bunsenov horák je jedným z najbežnejších zariadení v laboratóriu a mnoho vedcov ho používa pri svojej práci. Jedná sa o špeciálny horák, ktorý na spaľovanie využíva horľavé prírodné plyny, ako je metán, alebo ropné plyny, ako je propán, a pracuje podobne ako plynový sporák. Má však prívod vzduchu ovládaný nastaviteľným otvorom, čo neplatí pre plynový sporák. Produkuje tiež čistý a horúci plameň.
História Bunsenovho horáka
Kto je zodpovedný za vytvorenie Bunsenovho horáka? Názov vám možno pomôže, ale v skutočnosti je výsledkom postupných objavov rôznych vedcov. Plynový inžinier, R. W. Elsner, bol prvým vynálezcom starodávnej formy horáka. Michael Faraday potom vylepšil dizajn horáka. Bolo to predtým, ako nemecký chemik Robert Wilhelm Bunsen vyvinul moderný horák a popularizoval ho koncom 19. rokov.
Súčasti a ich funkcie
Manipulácia s Bunsenovým horákom je jedným z najnapínavejších zážitkov pre nového študenta v laboratóriu. Mali by ste však poznať rôzne časti horáka, aby ste s ním bezpečne manipulovali a aby ste pochopili, ako funguje.
Účinný Bunsenov horák je čisto kovový (okrem plynových potrubí) a má päť hlavných častí:
1. Sud alebo komín: Je dlhý asi 5 palcov, aby sa plameň zvýšil na vhodnú výšku na zahriatie. To je miesto, kde sa plyn a vzduch miešajú pri spaľovaní.
2. Obojok: Jedná sa o malý disk v spodnej časti hlavne, ktorý sa nastavuje tak, aby riadil množstvo vzduchu vstupujúceho do hlavne. Má vzduchový otvor, ktorý umožňuje vstup vzduchu do hlavne. Na niektorých modeloch môžu vedci znížiť prúdenie vzduchu utiahnutím spojenia medzi hlavňou a základňou.
3. Jet: Umožňuje plynu vstúpiť do hlavne z potrubia pripojeného k zdroju paliva a pred horením sa zmiešať so vzduchom zo vzduchového otvoru.
4. Základňa: Je to podpora horáka, a preto je pomerne široká a ťažká.
5. Plynový kohútik alebo ventil: Obsahuje a riadi množstvo plynu prenášaného do horáka.
Prevádzka Bunsenovho horáka
Prvá vec, ktorú vedec urobí, je pripojenie Bunsenovho horáka k zdroju paliva. Produkuje dva typy plameňov v závislosti od toho, či je vzduchový otvor otvorený a aké množstvo vzduchu vstupuje do hlavne. S väčšinou uzavretým vzduchovým otvorom sa objaví svetelný plameň. Tento plameň je žltý a zvlnený.
Pri otvorenom vzduchovom otvore reaguje kyslík vo vzduchu, ktorý vstupuje do hlavne, s prichádzajúcim plynom v pomere jedna ku trom a vytvára modrý a stabilný nesvietivý plameň. Tento plameň je teplejší a uprednostňuje sa pri laboratórnom ohreve, pretože je ľahšie ovládateľný ako zvlnený svetelný plameň. Tento plameň tiež neprodukuje sadze, čo je ďalší dôvod jeho preferovaného použitia.
Množstvo vzduchu vstupujúceho do hlavne tiež určuje veľkosť plameňa a vyrobené teplo. Čím viac kyslíka je vo vzduchu, tým väčšia je veľkosť plameňa a tým viac sa teplo rozptyľuje. Keď však prebytočný plyn vnikne do hlavne, môže plameň uhasiť.
Využitie Bunsenovho horáka
Bunsenov horák má rôzne použitie v rôznych oblastiach. Napríklad môžu inžinieri pomocou plameňa horáka otestovať vplyv tepla na rôzne prvky a lineárnu rozťažnosť rôznych kovov. Chemici ju môžu naopak použiť na odstránenie vody z hydratovaných chemikálií alebo na urýchlenie a spustenie chemických reakcií. Biológovia používajú plameň horáka na sterilizáciu nástrojov používaných na manipuláciu s baktériami a inými citlivými mikroorganizmami.
Bezpečnostné tipy
Bunsenov horák môže byť pri nesprávnej manipulácii nebezpečným vybavením. Pre bezpečný a úspešný experiment s horákom v laboratóriu musia preto vedci dodržiavať určité bezpečnostné opatrenia.
- Po použití vždy horák vypnite. Horúci modrý plameň nie je vždy viditeľný, takže je nevyhnutné nezabudnúť ho vypnúť a zabrániť nehodám.
- Vždy sa uistite, či sa v blízkosti horáka nenachádzajú horľavé kvapaliny a horľavé materiály, aby ste predišli riziku nežiaducich požiarov a výbuchov.
- Pri zapaľovaní plynu by študenti mali mať pripravené úderníky, aby sa zabránilo nadmernému úniku plynu, ktorý by mohol viesť k výbuchu.
- Keď skončíte s Bunsenovým horákom, je z bezpečnostných dôvodov nevyhnutné vypnúť hlavný plynový ventil, aby ste predišli úniku plynu.
- Pracovníci laboratória by mali zopnúť voľné alebo dlhé vlasy. Zastrčte šnúrky do topánok, aby ste zabránili pádom, a odstráňte všetky visiace šperky, ktoré by mohli prísť do styku s plameňom.
- Nakoniec by mal horák po použití pred ďalšou manipuláciou úplne vychladnúť.
Bunsenov horák je kľúčovým nástrojom pri vykonávaní rôznych úloh vo svete vedy. Pre úspech každého budúceho vedca v laboratóriu je rozhodujúce venovať čas pochopeniu jeho fungovania a bezpečného používania.