En bunsenbrännare är en laboratorieanordning som används för att värma upp ämnen för olika experiment. I huvudsak är de små gasbrännare med en justerbar låga, manipulerad vid basen genom att kontrollera mängden gas och luft som släpps in. De är en vanlig syn i kemilaboratorier och de flesta forskare är bekanta med deras funktion. För att ge måttlig uppvärmning, särskilt av vätskor i bägare och kolvar, kan en elektrisk värmeplatta vara att föredra, men när höga temperaturer behövs, eller vid uppvärmning av material i provrör, krävs en bunsenbrännare.
Design och drift
Enheten består av ett vertikalt metallrör kopplat till en bred bas som är tyngd så att den inte lätt välter. Basen inkluderar ett munstycke för att ansluta till en bränslekälla, samt en ventil för att styra gasflödet, och en rökgasjusterare för att kontrollera hur mycket luft som släpps in genom ett eller flera små lufthål vid basen av röret. Gasen blandas med luft i botten av röret och stiger sedan till toppen av brännaren, där den kan tändas med en tändsticka eller tändare.
När lufthålen är stängda bildas en gul, rökig låga, på grund av ofullständig förbränning av kol. Naturgas består huvudsakligen av metan, en kol-väteförening; om det inte finns tillräckligt med luft förbränns inte allt kol, utan bildar istället små sotpartiklar som lyser gula i värmen. Denna låga används inte för uppvärmning, eftersom den kommer att avsätta sot på allt som hålls i eller ovanför den, och är i alla fall inte tillräckligt varm för många ändamål.
När hålen är öppna dras luft in i brännaren, vilket möjliggör fullständig förbränning av naturgasbränslet, och en blå låga produceras. Den här lågan är mycket varmare — och når upp till 2732°F (1500°C) — och är den som används för uppvärmningsändamål. Den har normalt en svag yttre kon och en mer intensivt blå inre kon, vars spets är den hetaste delen av lågan. Apparaten kan anpassas för att drivas på propan eller butan från flaskor, så att den kan användas på platser utan gastillförsel.
du använder
Den huvudsakliga användningen av Bunsen-brännaren är som ett medel för att starkt värma upp ämnen under kemiförsök. Ofta används det för att värma material i ett glasprovrör. Om mycket stark uppvärmning krävs – tillräckligt stark för att smälta glas – kan en liten porslinsform känd som en degel användas.
Bunsenbrännare kan också användas i en rå form av kemisk analys som kallas ett flamtest. Många grundämnen, särskilt metaller, avger ljus av speciella färger när de värms upp i en låga. Dessa element kan ofta upptäckas genom att placera dem i en bunsenlåga; till exempel ger natrium en gul låga, kalium ger lila och barium, grönt. Denna metod har sina begränsningar och nackdelar – till exempel kan den starka gula färgen på natrium maskera närvaron av andra metaller – och har till stor del ersatts av spektroskop, men det kan vara ett användbart snabbtest i vissa fall.
Säkerhet
Många laboratorieolyckor innebär brännskador relaterade till exponerade lågor, och som ett resultat av detta utbildas nya elever noggrant i att använda gasolbrännare. Eleven ska alltid bära skyddsglasögon och se till att hennes hår och kläder är säkra, så att de inte kommer i kontakt med lågan. Brandfarliga ämnen bör hållas borta från värmekällan och någon bör alltid vara närvarande för att övervaka den. När den är tänd, men inte används, ska lufthålet stängas så att lågan syns tydligt: den heta, blå lågan kan vara svår att se i starkt ljus.
Vid uppvärmning av små föremål i lågan bör en tång användas. Större föremål, som flaskor och bägare, bör placeras på ett stativ eller hållas i en klämma. Den flexibla gummislangen som ansluter Bunsen-brännaren till gasmunstycket på labbbänken ska vara säker, utan tecken på läckage. Försiktighet bör iakttas vid beröring av saker som har utsatts för värmen från brännaren, särskilt glasföremål, som kan förbli varma under en tid.
historik
Liksom många vetenskapliga uppfinningar återspeglar brännaren namnet på forskaren som övervakar laboratoriet där den uppfanns, snarare än den faktiska uppfinnaren. Robert Wilhelm Bunsen var en välkänd kemist i Tyskland i mitten av 1800-talet, som blev särskilt intresserad av att undersöka spektra av olika element, det vill säga den unika uppsättningen av våglängder, eller färger, av ljus som var och en avger när de värms upp. För att göra detta effektivt behövde han något som skulle producera en mycket het låga med låg ljusstyrka, så att dess ljus inte skulle skymma spektra.
Han hade idén att blanda naturgas med luft före förbränning, och instruerade en laboratorietekniker, Peter Desaga, att designa och bygga brännaren. Den resulterande enheten tillät betydande kontroll över lågans höjd och intensitet, och var mycket framgångsrik. Den blev snabbt förknippad med Bunsens labb, och populärt känd som en bunsenbrännare.
Inte långt efter dess uppfinning gjorde enheten det möjligt för Bunsen att upptäcka två nya grundämnen, cesium och rubidium, från deras tidigare osynliga spektra. Elementen är i själva verket uppkallade efter de spektrallinjer de producerar: himmelsblå respektive mörkröd. Andra kemister fortsatte med att upptäcka flera nya grundämnen på detta sätt.