Eden prvih kosov opreme, s katerim se študent naravoslovja sreča v laboratoriju, je gorilnik Bunsen. Običajno je vznemirljiv dan, saj se vsi naučijo, kako nastaviti, zažgati in nadzorovati plamen. A stvari lahko vsekakor gredo narobe, zato je pomembno, da imamo trdno bazo informacij, preden pridemo do laboratorijske klopi.
Bunsenov gorilnik je eden najpogostejših delov opreme v laboratoriju in mnogi znanstveniki ga uporabljajo pri svojem delu. To je poseben gorilnik, ki uporablja vnetljive naravne pline, kot je metan, ali naftne pline, kot je propan, da gori in deluje podobno kot plinski štedilnik. Ima pa dovod zraka, ki ga nadzoruje nastavljiva luknja, kar pa ne velja za plinsko peč. Proizvaja tudi čist in vroč plamen.
Zgodovina Bunsenovega gorilnika
Kdo je odgovoren za izdelavo Bunsenovega gorilnika? No, ime vam lahko namigne, vendar je dejansko rezultat postopnih odkritij različnih znanstvenikov. Inženir plina, R. W. Elsner, je bil prvi izumitelj starodavne oblike gorilnika. Michael Faraday je nato izboljšal zasnovo gorilnika. To je bilo preden je Robert Wilhelm Bunsen, nemški kemik, razvil sodobni gorilnik in ga populariziral v poznih 1800-ih.
Deli in njihove funkcije
Ravnanje z gorilnikom Bunsen je eno najbolj vznemirljivih izkušenj za novega študenta v laboratoriju. Vendar pa je treba poznati različne dele gorilnika, da z njim varno ravnate in razumeti, kako deluje.
Učinkovit gorilnik Bunsen je popolnoma kovinski (razen plinske cevi) in ima pet glavnih delov:
1. Sod ali sklad: Dolg je približno 5 centimetrov, da se plamen dvigne na primerno višino za ogrevanje. Tu se plin in zrak mešata za zgorevanje.
2. Ovratnik: To je majhen disk na dnu cevi, ki se prilagodi za nadzor količine zraka, ki vstopa v cev. Ima zračno luknjo, ki omogoča vstop zraka v cev. Pri nekaterih modelih lahko znanstveniki zmanjšajo pretok zraka tako, da zaostrijo povezavo med sodom in dnom.
3. Jet: Omogoča vstop plina v cev iz cevi, priključene na vir goriva, in se pred zgorevanjem pomeša z zrakom iz zračne odprtine.
4. Osnova: Je nosilec gorilnika in zato razmeroma širok in težak.
5. Plinska pipa ali ventil: Vsebuje in nadzoruje količino plina, ki se prenaša na gorilnik.
Delovanje gorilnika Bunsen
Prvo, kar naredi znanstvenik, je Bunsenov gorilnik priključiti na vir goriva. Proizvaja dve vrsti plamenov, odvisno od tega, ali je zračna luknja odprta in koliko zraka vstopi v cev. Z večinoma zaprto zračno luknjo se pojavi svetleč plamen. Ta plamen je rumen in valovit.
Ko se odprtina za zrak odpre, kisik v zraku, ki vstopi v cev, reagira s vhodnim plinom v razmerju ena do tri, da nastane modri in enakomeren nesvetleč plamen. Ta plamen je bolj vroč in je primeren za ogrevanje v laboratoriju, ker ga je lažje nadzorovati kot valovit, svetleč plamen. Ta plamen prav tako ne proizvaja saj, kar je še en razlog za njegovo prednostno uporabo.
Količina zraka, ki vstopa v sod, določa tudi velikost plamena in proizvedeno toploto. Več kot je kisika v zraku, večja je velikost plamena in več toplote se odvaja. Ko pa odvečni plin vstopi v sod, lahko ugasne plamen.
Uporabe gorilnika Bunsen
Gorilnik Bunsen ima različne namene na različnih področjih. Na primer, inženirji lahko s plamenom gorilnika preizkusijo učinek toplote na različne elemente in linearno razteznost različnih kovin. Kemiki pa ga lahko uporabljajo za odstranjevanje vode iz hidriranih kemikalij ali za pospeševanje in sprožanje kemičnih reakcij. Biologi uporabljajo plamen gorilnika za sterilizacijo orodij, ki se uporabljajo za ravnanje z bakterijami in drugimi občutljivimi mikroorganizmi.
Varnostni nasveti
Bunsenov gorilnik je ob nevarnem ravnanju lahko nevarna oprema. Zato se morajo znanstveniki za varen in uspešen poskus z gorilnikom v laboratoriju držati določenih varnostnih ukrepov.
- Po uporabi vedno izklopite gorilnik. Vroč, moder plamen ni vedno viden, zato ga morate nujno izklopiti in se izogniti nesrečam.
- Vedno se prepričajte, da vnetljive tekočine in gorljivi materiali niso v bližini gorilnika, da se izognete nevarnosti neželenih požarov in eksplozij.
- Pri prižiganju plina bi morali učenci pripraviti stavke, da se izognejo prekomernemu uhajanju plina, ki bi lahko vodilo do eksplozije.
- Ko končate z Bunsenovim gorilnikom, je iz varnostnih razlogov nujno izklopiti glavni plinski ventil, da preprečite puščanje plina.
- Laboratorijski delavci naj si zavežejo poljubne ali dolge lase. Vtaknite vezalke, da se izognete padcem in odstranite viseči nakit, ki bi lahko prišel v stik s plamenom.
- Nazadnje, gorilnik se mora po uporabi pred nadaljnjim ravnanjem popolnoma ohladiti.
Bunsenov gorilnik je osrednje orodje za izvajanje različnih nalog v svetu znanosti. Vzemiti si čas, da razumemo, kako deluje in kako ga varno uporabiti, je ključnega pomena za uspeh katerega koli prihodnjega znanstvenika v laboratoriju.