BUNSEN-BRÄNNARE: FUNKTIONER, FUNKTIONER, ANVÄNDNINGSEXEMPEL - KEMI - 2025

Den Bunsenbrännare är ett laboratorieinstrument som kan tillföra en värmekälla effektivt och säkert genom en flamma, som är produkten av förbränningen av en gas som vanligtvis är metan, eller en blandning av propån och butan. Detta instrument är i sig självt synonymt med vetenskap och kemi.

Namnet kommer från den tyska kemisten Robert Bunsen, som tillsammans med teknikern Peter Desaga var ansvarig för dess implementering och förbättring baserat på en modell som redan designats av Michael Faraday. Denna tändare är liten och lätt, så den kan flyttas nästan var som helst där det finns en gascylinder och optimala anslutningar.

Bunsenbrännare värmer lösningen i en kolv. Källa: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Ovan är Bunsen-brännaren i aktion. Observera att inställningen inte ens är den för ett laboratorium. Den blå lågan värmer upp innehållet i kolven för att utveckla en kemisk reaktion, eller helt enkelt för att lösa upp ett fast ämne snabbare. Det huvudsakliga användningen av detta instrument är därför att helt enkelt värma en yta, ett prov eller ett material.

Emellertid används Bunsen-brännaren också för en mängd olika metoder och processer, såsom flammetestning, sterilisering, destillation, förbränning och sönderdelning. Sedan gymnasiet har det varit orsaken till förvåning och rädsla bland eleverna att senare bli ett instrument för rutinanvändning.

Historia

Ursprunget till denna ikoniska tändare går tillbaka till 1854, i ett av laboratorierna vid universitetet i Heidelberg, där Robert Bunsen arbetade. Då hade universitetsanläggningarna redan ett system med mer rudimentära gasrör och tändare för att genomföra experiment.

Dessa tändare, designade av Michael Faraday, genererade emellertid mycket ljusa och "smutsiga" lågor, vilket innebär att de avsatte kolfläckar på ytan som de berörde. Dessa lågor, förutom att kamouflera färgerna som vissa ämnen släppte när de värmdes, var inte tillräckligt heta.

Således beslutade Robert Bunsen, tillsammans med den tyska teknikern, Peter Desaga, att genomföra förbättringar i Faraday-tändarna. För att uppnå detta försökte de få gasen att brinna med ett större flöde av luft, högre än det som fritt strövar om laboratoriet. På detta sätt föddes Bunsen-Desaga-brännaren.

Sedan dess har laboratorier haft en tändare för hand som gör det möjligt att få en mycket varmare och "renare" låga. På samma sätt, tack vare denna tändare, grundades eller ursprunget till spektroskopi.

Funktioner och delar av Bunsen-brännaren

- instrument

Ritning av delar av Bunsen-brännaren. Källa: Pearson Scott Foresman / Public domain

Bilden ovan visar en illustration av Bunsen-brännaren. De respektive inloppen för både luft och gas anges.

Gasen går genom det inre av en gummislang från gaskranen, som ligger i samma laboratoriebänk, till tändaren. I tändarens undre område, precis ovanför det ringformade stödet, finns en ventil eller hjul som avger gasflödet som kommer ut ur tändarmunstycket.

Luft kommer å andra sidan in i tändaren genom de cirkulära (eller rektangulära) hålen i kragen. När kragen roteras kommer mer luft att rinna in i hålen och blandas med gasen. Denna luft-gasblandning kommer att stiga längs trumman eller kolonnen för att slutligen gå ut genom det lättare munstycket.

Hela tändaren är gjord av en lätt metall, till exempel aluminium, och är liten nog att passa på valfri hylla eller låda.

- Ringa upp

minska

Flammen som erhålls av Bunsen-brännaren kan variera i färg beroende på mängden inkommande luft. Källa: Arthur Jan Fijałkowski / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Genom att placera en värmekälla precis på höjden av det lättare munstycket, antingen med en tänd tändsticka eller en gnista, kommer luft-gasblandningen att antändas och förbränningen börjar. Så lågan kommer att dyka upp. Emellertid beror de visuella och kemiska egenskaperna hos denna flamma på luft-gas-förhållandet.

Om kragen är stängd och förhindrar luft från att tränga igenom hålen kommer det att finnas en blandning rik på gas, som knappt kommer att brinna med syre i den omgivande luften. Denna låga motsvarar 1 (övre bild) och är känd som den "säkra" och "smutsiga" lågan, eftersom den är den minst heta och den som också producerar den största mängden sot. Lägg märke till hur ljus det är och dess gulorange färger.

Ljusens ljusstyrka beror på sotpartiklarna, som praktiskt taget består av kolatomer, absorberar värme och avger ljus och färg. Ju mer öppet gasinloppet är, desto större blir denna låga.

Det är också känt att denna låga minskar, eftersom den tillhandahåller kol som sotpartiklar, som kan reducera vissa ämnen.

Oxidationsmedel

När kragen roterar öppnas hålen genom vilka luften passerar, vilket ökar mängden luft i den resulterande gasformiga blandningen. Som ett resultat kommer den gula lågan att bli allt mer blåaktig (från 2 till 4), till en punkt där den kan verka transparent om blandningens bakgrund och renhet tillåter det.

Flamma 4 är den mest önskvärda och användbara i laboratoriet, eftersom den är den hetaste och också perfekt kan oxidera provet som placeras i kontakt med det. Av denna anledning är denna flamma känd för att oxidera, eftersom förbränningsprodukterna (väsentligen koldioxid och vattenånga) inte stör det omgivande syret och de ämnen som ska oxideras.

Funktioner / användningar

En Bunsen-brännare som värmer upp en kolv. Källa: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Från föregående avsnitt kan man dra slutsatsen att lågan är det viktigaste elementet eller kännetecknet för Bunsen-brännaren. Det är i själva verket detta som definierar respektive funktioner eller användningar för detta instrument, som kort sagt inte är annat än att värma upp en yta, ett material eller ett prov.

Detta betyder dock inte att det kan användas för att värma allt i laboratoriet. Till att börja med måste materialets smältpunkt vara över 1500 ºC, den maximala temperaturen vid vilken lågan kan nå. Annars smälter det och orsakar en katastrof på arbetsbänken.

För det andra är lågtemperaturen så hög att den kan antända ångorna i vilket organiskt lösningsmedel som helst, vilket skulle öka brandriskerna. Därför bör endast vätskor med hög kokpunkt och låg flyktighet upphettas.

Det är av detta skäl som vatten är ett exempel på en idealisk vätska som ska värmas upp med en Bunsen-brännare. Till exempel är det vanligt att värma upp destillationsflaskor, bägare, kolvar eller krukor, som innehåller vattenhaltiga lösningar.

Exempel på användning

Förbränning

En av de viktigaste användningarna av Bunsen-brännaren är att utsätta ett prov för förbränning; det vill säga att oxidera det på ett snabbt och exotermiskt sätt. För detta används den oxiderande flamman (blå färg och nästan genomskinlig) och provet placeras i en behållare såsom en degel.

Men de flesta prover överförs därefter till en kolv, där det kan fortsätta värma i timmar (till och med en hel dag).

Termisk sönderdelning

Liksom med förbränning, med användning av Bunsen-brännaren, kan termiska sönderdelning av vissa ämnen utföras, såsom klorat- och nitratsalter. Men med den här metoden kan du absolut inte spåra utvecklingen av nedbrytning över tid.

Flammetest

Metalljoner kan kvalitativt upptäckas genom flammetestning. För att göra detta sätts en tidigare uppvärmd tråd nedsänkt i saltsyra i kontakt med provet och bringas in i lågan.

De släppta färgerna hjälper till att identifiera närvaron av metaller som koppar (blågrön), kalium (violet), natrium (djupgul), kalcium (orange-röd), etc.

Sterilisering av material

Flammans värme är sådan att den kan användas för en annan genial användning: att förstöra mikroorganismer på materialytan. Detta är särskilt användbart vid hantering av glas eller metaller som är avsedda för syften som är nära kopplade till hälsan (nålar, pipetter, hårbotten etc.).

Destillering

Det har tidigare sagts att vatten är en av vätskorna som helst värms upp med Bunsen-brännaren. På grund av detta används den för att värma upp destillationsflaskor och koka sålunda vattnet så att dess ångor innehåller vissa essenser eller dofter av grönsaksmaterialet (apelsinskal, kanelpulver, etc.).

Å andra sidan kan den också användas för att destillera andra typer av blandningar, så länge flammens intensitet modereras och för mycket ångor inte genereras i processen.

Bestämning av kokpunkterna

Med hjälp av Thiele-röret, olja, ett stöd och en kapillär bestäms kokpunkterna för vissa vätskor med hjälp av Bunsen-brännaren för att värma rörets handtag eller dess sidaarm. Detta experiment är ganska vanligt i laboratorier för allmän kemi och organisk kemi.

referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
2. Wikipedia. (2020). Bunsenbrännare. Återställd från: en.wikipedia.org
3. Ränta på ränta. (2016, 31 mars). Kemihistoria: Bunsen Burner Day. Återställd från: compoundchem.com
4. Nikki Wyman. (2015, 31 augusti). Bunsen Burner: Parts, Function & Diagram. Återställd från: study.com
5. Nichols Lisa. (18 augusti 2019). Bunsen Burners. Kemi Libretexts. Återställd från: chem.libretexts.org
6. Wayne State University. (Sf). Korrekt användning av en Bunsen-brännare. . Återställd från: research.wayne.edu