Bunsen Burner- Αρχή, Μέρη, Τύποι, Διαδικασία, Χρήσεις

Bunsen Burner- Αρχή, Μέρη, Τύποι, Διαδικασία, Χρήσεις

Oktober 1, 2022 0 Von admin

Ο καυστήρας Bunsen είναι ένα είδος καυστήρα αερίου που δημιουργεί μια ασφαλή, άκαπνη, καυτή και μη φωτεινή φλόγα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορα επιστημονικά πειράματα και έρευνες.

Το 1857, ο Γερμανός επιστήμονας Robert Bunsen και ο εργαστηριακός βοηθός του Peter Desaga εφηύραν τον καυστήρα Bunsen και τον ονόμασαν από το επώνυμό του. Παράγει μια ενιαία ανοιχτή φλόγα αερίου που λειτουργεί κατά την καύση, την αποστείρωση ή τη θέρμανση.

Η φωτεινή και η μη φωτεινή φλόγα είναι οι δύο τύποι φλόγας. Όταν ανοίξει η οπή αέρα, η φωτεινή φλόγα θα μετατραπεί σε μια μη φωτεινή φλόγα που μπορεί να φανεί με μια πορτοκαλί λαμπρή φλόγα. Η θερμοκρασία είναι πολύ μέτρια.

Επιπλέον, η φλόγα φαίνεται ασταθής και τρεμοπαίζει. Η μη φωτεινή φλόγα, αντίθετα, έχει μπλε απόχρωση. Αλλά κανείς δεν μπορεί να δει αυτή τη φλόγα σωστά. Είναι πιο ζεστό και πιο σταθερό από τη λαμπερή φλόγα.

Bunsen Burner Αρχή

Ο καυστήρας έχει συνήθως μεταλλικό σώμα και σταθερή βάση στον πάγκο. Ο ελαστικός σωλήνας συνδέει το ακροφύσιο αερίου ενός πάγκου εργαστηρίου με την κύρια είσοδο αερίου του καυστήρα στη βάση του καυστήρα. Η ικανότητα του αερίου (ή άλλου καυσίμου) να συνδυάζεται με οξυγόνο πριν από την ανάφλεξη του συνδυασμού είναι κρίσιμη για τη λειτουργία του καυστήρα, δηλαδή για την παραγωγή ενός προμίγματος αέρα-αερίου πριν από την καύση. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση μιας βαλβίδας εισόδου με αποτέλεσμα Venturi που αναρροφά αέρα στο κάτω μέρος της στήλης του καυστήρα όταν ενεργοποιείται το ακροφύσιο αερίου του εργαστηρίου. Η διάμετρος του ακροφυσίου προσαρμόζεται στον τύπο του αερίου που χρησιμοποιείται. Ο κατακόρυφος σωλήνας πάνω από την είσοδο αερίου έχει μερικές μικροσκοπικές οπές που επιτρέπουν στον αέρα να εισέλθει στο μείγμα αερίων από τα πλάγια. Το αέριο καίγεται στο πάνω μέρος του καυστήρα αφού ανάψει με αναπτήρα ή σπίρτο στο πάνω μέρος. Η ρυθμιζόμενη βαλβίδα (κολάρο) που είναι τοποθετημένη στο κάτω μέρος ελέγχει πόσο οξυγόνο προστίθεται στο μείγμα. Λιγότερη παροχή αέρα οδηγεί σε ασθενέστερη φλόγα, ενώ περισσότερη παροχή αέρα κάνει τη φλόγα ισχυρότερη. Το χρώμα της φλόγας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του επιπέδου καύσης της. Η οπή αέρα ή το κολάρο μπορεί να ρυθμιστεί για να παράγει φλόγες διαφόρων αποχρώσεων.

Για παράδειγμα,

  • Εκπέμπει μια κίτρινη φλόγα όταν η οπή αέρα κλείσει τελείως (πυρασφάλεια).
  • Μόλις ανοίξει ελαφρά η οπή αέρα, εμφανίζεται μια κοκκινωπή φλόγα (ελαφριά ισχύς καύσης).
  • Μια μωβ φλόγα παράγεται όταν η οπή αέρα είναι μόλις μερικώς ανοιχτή (μισή ισχύς καύσης).
  • Μια μπλε φλόγα εμφανίζεται όταν ανοίξει πλήρως η οπή αέρα (ισχυρή καύση, επικίνδυνη).
Τύποι φλόγας που παράγονται κατά τη ρύθμιση της οπής αέρα στον καυστήρα bunsen.
Εικόνα: Τύποι φλόγας που παράγονται κατά τη ρύθμιση της οπής αέρα στον καυστήρα bunsen. Πηγή εικόνας: PSIBERG.

Bunsen Burner Ανταλλακτικά με τις λειτουργίες τους

Ένας καυστήρας Bunsen αποτελείται από διάφορα μέρη, όπως:

  • Βάση ή βάση: Ο καυστήρας Bunsen υποστηρίζεται από τη βάση, ένα φαρδύ και βαρύ εξάρτημα που διατίθεται σε διάφορα σχήματα. Είναι προσαρτημένο σε έναν πλευρικό σωλήνα γνωστό ως σωλήνα αερίου. Βοηθά στην τοποθέτηση του καυστήρα στον πάγκο.
  • Βαρέλι ή καμινάδα: Είναι ένας κατακόρυφος μεταλλικός σωλήνας που προσαρτάται στη βάση μήκους περίπου 5 ιντσών. Διαθέτει αεραγωγό κοντά στο κάτω μέρος που σχηματίζεται από αντίθετα τοποθετημένες οπές. Η κάννη μπορεί να στερεωθεί στη βάση με βίδες. Στο υψηλότερο άκρο του ακροφυσίου, το αέριο καίγεται αφού συνδυαστεί με τον αέρα από το άνοιγμα.
  • Περιλαίμιο: Ενώνει τη βάση και την κάννη. Είναι ένα μικρό, κυλινδρικό κομμάτι μετάλλου με δύο οπές που είναι αντίθετες μεταξύ τους. Ρυθμίζει πόσο αέρας εισέρχεται στο βαρέλι.
  • Τρύπες αέρα: Οι οπές αέρα στο κολάρο επιτρέπουν στον αέρα να εισέλθει στον καυστήρα για να σχηματίσει ένα μείγμα αέρα και αερίου ή οποιοδήποτε υγρό καύσιμο με αέρα.
  • Βαλβίδα αερίου: Ελέγχει τη ροή του αερίου.
  • Πρόσληψη αερίου: Χρησιμοποιεί έναν ελαστικό σωλήνα για σύνδεση με την πηγή αερίου στον πάγκο του εργαστηρίου.
Ανταλλακτικά καυστήρα Bunsen
Ανταλλακτικά καυστήρα Bunsen

Πηγές καυσίμου καυστήρα Bunsen

Οι δύο κύριες πηγές καυσίμου για έναν καυστήρα Bunsen είναι το φυσικό αέριο (κυρίως μεθάνιο) και το υγροποιημένο αέριο πετρελαίου (προπάνιο, βουτάνιο ή ένα μείγμα των δύο). Ένας καυστήρας για έναν τύπο καυσίμου δεν πρέπει ποτέ να χρησιμοποιείται με άλλο τύπο καυσίμου. Επομένως, είναι απαραίτητο να κάνετε τη σωστή επιλογή του καυστήρα ανάλογα με την πηγή καυσίμου.

Τύποι καυστήρα Bunsen

Οι τρεις τύποι καυστήρα Bunsen είναι:

Καυστήρας Meker Fisher:

Η κάννη έχει μεγαλύτερη διάμετρο. Λόγω του μεγαλύτερου μεγέθους, υπάρχει μεγαλύτερη ανάμειξη αέρα και αερίου. Ένα πλέγμα που χωρίζει τη φλόγα σε μικρότερες φλόγες τοποθετείται στην κορυφή του βαρελιού. Μια βαλβίδα αερίου που βρίσκεται κάτω από την καμινάδα ή το βαρέλι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη ρύθμιση της ροής του αερίου.

Καυστήρας Teclu

Αυτός ο καυστήρας παράγει πιο αποτελεσματικά θερμότητα. Έχει μακρύτερο σωλήνα κάννης σε σύγκριση με άλλους καυστήρες. Ο αέρας και το αέριο αναμειγνύονται επιμελώς. Ως αποτέλεσμα, η ισχύς καύσης της φλόγας αυξάνεται. Επιπλέον, ο σωλήνας της κάννης έχει ένα βιδωτό παξιμάδι για τη ρύθμιση της πηγής αερίου.

Καυστήρας Tirril

Στη βάση της κάννης, περιέχει μια δισκοβαλβίδα που μπορεί να ρυθμίσει τη ροή αερίου στον καυστήρα.

Τύποι φλόγας καυστήρα Bunsen

Κίτρινη φλόγα

Αναφέρεται ως φλόγα ασφαλείας, καθώς είναι εύκολο να το παρατηρήσετε σε έναν καλά φωτισμένο χώρο. Μπορεί να παραχθεί όταν η οπή αέρα είναι τελείως κλειστή και φτάνει σε θερμοκρασίες περίπου 300 βαθμών.

Μπλε φλόγα

Όταν η τρύπα του αέρα είναι μόλις μισοανοιχθεί, γίνεται δύσκολο να δεις σε φωτεινό περιβάλλον. Μια τέτοια φλόγα είναι γνωστή ως μπλε φλόγα, που φτάνει σε θερμοκρασίες 500 βαθμών.

Μπλε φλόγα που βρυχάται

Είναι η πιο καυτή φλόγα που παράγεται όταν η οπή αέρα είναι εντελώς ανοιχτή και μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασίες 700 βαθμών.

Διαδικασία λειτουργίας του Bunsen Burner

  1. Φορέστε ποδιά εργαστηρίου και γυαλιά ασφαλείας. Τα μακριά μαλλιά πρέπει να είναι δεμένα πίσω αν τα έχουν.
  2. Ο λαστιχένιος σωλήνας πρέπει να συνδεθεί σε βρύση αερίου.
  3. Όταν χρησιμοποιείτε έναν καυστήρα Bunsen σε μια επιφάνεια που δεν είναι ανθεκτική στη θερμότητα, τοποθετήστε ένα μαξιλάρι θέρμανσης κάτω από αυτό.
  4. Ένα κάλυμμα για την οπή αέρα πρέπει να τοποθετηθεί στο κολάρο.
  5. 3 εκ. πάνω από την κορυφή της κάννης, ανάψτε ένα σπίρτο και κρατήστε το εκεί.
  6. Στη θέση „on“, γυρίστε τη βρύση αερίου.
  7. Σβήστε το σπίρτο όταν είναι πιο ελαφρύ.
  8. Μέχρι να χρειαστεί να ζεστάνετε κάτι, αφήστε τη φλόγα σε «ασφαλή λειτουργία».

Εφαρμογές του Bunsen Burner

  • Χρησιμοποιείται για την αποστείρωση βρόχων, βελόνων και φλόγα στο στόμιο των δοκιμαστικών σωλήνων κατά τους εμβολιασμούς, κυρίως σε μικροβιολογικά εργαστήρια.
  • Χρησιμοποιούνται για θερμικούς σκοπούς, κυρίως σε χημικά εργαστήρια.
  • Χρησιμοποιείται στην αφυδάτωση συμπλοκών, στην ξήρανση αλάτων, στην ανάλυση υγρασίας και στην ταυτοποίηση του νερού κρυστάλλωσης.
  • Βοηθά στον προσδιορισμό του σημείου τήξης χρησιμοποιώντας την κλασική θερμιδομετρία και του σημείου βρασμού με τη μέθοδο του σωλήνα thiele.
  • Χρησιμοποιείται για την ευφλεκτότητα των ενώσεων και το σημείο ανάφλεξης των διαλυτών.

Πλεονεκτήματα του Bunsen Burner

  • Είναι αρκετά εύκολο στο χειρισμό.
  • Μπορεί να χρησιμοποιηθεί οπουδήποτε υπάρχει πρόσβαση σε φυσικό αέριο (αέριο άνθρακα, φυσικό αέριο κ.λπ.).
  • Ο καυστήρας διατίθεται σε διάφορα μεγέθη, επομένως μπορούμε να επιλέξουμε αυτό που λειτουργεί καλύτερα για εμάς.
  • Εκτός από τη θέρμανση, μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για βασικές εργασίες φυσήματος γυαλιού και στέγνωμα στον αέρα.
  • Ο καυστήρας μπορεί να λειτουργεί με καύσιμα χαμηλού κόστους όπως αέριο άνθρακα και φυσικό αέριο. Δεν απαιτεί πολλά πολύπλοκα εργαλεία.
  • Μπορούμε να αποκτήσουμε φλόγες με ένα εύρος θερμοκρασιών λόγω της ρυθμιζόμενης εισαγωγής αέρα.
  • Ένα ρεύμα μεταφοράς μπορεί να παραχθεί από τη θερμότητα μιας φλόγας καυστήρα Bunsen, η οποία θερμαίνει την περιοχή πάνω από τη φλόγα και αφαιρεί τυχόν αιωρούμενα σωματίδια από τον ψυχρότερο αέρα κάτω από αυτήν, διατηρώντας αυτή την περιοχή εργασίας αποστειρωμένη.

Περιορισμοί του Bunsen Burner

  • Ο κίνδυνος πυρκαγιάς υπάρχει συνεχώς.
  • Είναι δύσκολο να διατηρήσετε τη θερμοκρασία εκεί που θέλετε.

Προφυλάξεις

Αυτός ο τύπος εξοπλισμού είναι εύφλεκτος και καίγεται σε πολύ υψηλή θερμοκρασία, με ενδεχόμενο να οδηγήσει σε ατύχημα εάν δεν τον χειριστεί κανείς προσεκτικά. Ακολουθούν τα σημεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη λειτουργία του καυστήρα Bunsen:

  • Πρέπει να εργαζόμαστε σε χώρο χωρίς ξένα αντικείμενα όπως τετράδια, χαρτί κ.λπ.
  • Τα μακριά μαλλιά πρέπει να είναι δεμένα πίσω και τα φαρδιά ρούχα ή κοσμήματα πρέπει να αποφεύγονται.
  • Πάντα να ψάχνετε για ρωγμές, τρύπες ή άλλα ελαττώματα στον ελαστικό σωλήνα που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε διαρροή. Τυχόν εύκαμπτοι σωλήνες ή σωλήνες που έχουν σπάσει θα πρέπει να αντικατασταθούν.
  • Χρησιμοποιήστε έναν αναπτήρα με διογκωμένο ακροφύσιο αντί για ένα σπίρτο για να ανάψετε έναν καυστήρα Bunsen.
  • Πριν ανοίξετε τη βρύση αερίου, ετοιμάστε τον αναπτήρα σας. Εάν μια φλόγα δεν χρησιμοποιείται, θα πρέπει να παραμένει πάντα ασφαλής.
  • Ακόμη και με τη φλόγα ασφαλείας αναμμένη, ένας καυστήρας Bunsen δεν πρέπει ποτέ να μείνει μόνος.
  • Αφού ολοκληρωθεί το πείραμα, απενεργοποιήστε αμέσως το αέριο.
  • Αποφύγετε να χειρίζεστε τον εξοπλισμό ενώ είναι ακόμα ζεστός και αφήστε τον να κρυώσει πλήρως μετά τη χρήση.

Παραδείγματα του Bunsen Burner

A. FIREBOY Safety Bunsen Burner (Κατασκευαστής: Integra Biosciences)

Χαρακτηριστικά

  • Παρακολούθηση της φλόγας σταματά τις διαρροές αερίου
  • Αυτόματη ανάφλεξηπου δεν απαιτεί ούτε αναπτήρα ούτε σπίρτα
  • Προσαρμογείς κασετών αερίου: Ανεξάρτητο από οποιοδήποτε σύστημα παροχής αερίου
  • Προαιρετική μπαταρία: δεν απαιτείται εξωτερική πηγή ρεύματος.

B. Bunsen λογ. προς Bunsen (Κατασκευαστής: Marienfeld Superior)

Χαρακτηριστικά

  • που αποτελείται από μη διαβρωτικά υλικά
  • ρύθμιση του επινικελωμένου αέρα,
  • βαλβίδα βελόνας για επιλογή τύπου αερίου
  • Τόσο το φυσικό αέριο όσο και το προπάνιο μπορούν να είναι κατάλληλα ως πηγή καυσίμου

Γ. Καυστήρας Laboratory Bunsen 4056/B (Κατασκευαστής: Techno Gaz)

Χαρακτηριστικά

  • Ένα νέο γενικό ακροφύσιο καθιστά δυνατή τη χρήση του με οποιοδήποτε τύπο αερίου GPL και σε οποιαδήποτε πίεση.
  • Ένα μπλοκ βαλβίδας και μια μονάδα αισθητήρα αποτελούν το θερμοστοιχείο. Αυτό το θερμοστοιχείο είναι ένας μηχανισμός ασφαλείας που διακόπτει τη ροή του αερίου εάν σβήσει η φλόγα, αποτρέποντας τον πιθανό κορεσμό αερίων του περιβάλλοντος.

D. Bunsen Burner BEC2 series (Κατασκευαστής: Medline Scientific Ltd.)

Χαρακτηριστικά

  • Μια εναλλακτική στους παραδοσιακούς καυστήρες αερίου Bunsen που είναι ιδιαίτερος και ασφαλής
  • Ένα εστιασμένο ρεύμα θερμότητας ίσο με αυτό των σημερινών καυστήρων Bunsen που κινούνται με φυσικό αέριο παράγεται από το θερμαντήρα υψηλής ισχύος σε συνδυασμό με ένα εσωτερικά ανακλαστικό μπολ από ανοξείδωτο χάλυβα.
  • Συνοδεύεται από συρμάτινο προστατευτικό ασφαλείας, βάση αποστακτήρα και σφιγκτήρες.
  • Το εσωτερικό μπολ από ανοξείδωτο χάλυβα είναι ανακλαστικό.

βιβλιογραφικές αναφορές

  1. https://www.hbarsci.com/blogs/articles/10099273-understanding-products-bunsen-burners
  2. https://sites.google.com/site/glenscienceeportfolio/reflections/bunsen-burner-and-types-of-flames
  3. https://edulab.com/the-bunsen-burner-what-is-it-and-how-to-use-it-safely/
  4. https://www.google.com/amp/s/universe84a.com/bunsen-burner-introduction/%3famp=1
  5. https://psiberg.com/bunsen-burner/
  6. https://www.jove.com/v/5035/introduction-to-the-bunsen-burner
  7. https://dlu.com.ua/FIREBOY-Safety-Bunsen-Burner
  8. https://www.directindustry.com/prod/medline-scientific-ltd/product-107585-2357621.html
  9. https://www.marienfeld-superior.com/burners-acc-to-bunsen.html
  10. https://www.medicalexpo.com/prod/tecno-gaz/product-70281-633645.html