Горелка Бунзена — это лабораторный прибор для нагревания на открытом пламени. Изобретение приписывают знаменитому немецкому химику Р. Бунзену, так как именно он описал это устройство в своей работе, опубликованной в 1857-м году. Правда, с этим был не согласен английский химик Г. Роскоу, являвшийся соавтором этой работы. Позже в своих воспоминаниях он писал, что горелка Бунзена — не что иное, как модификарция прибора, который он привез из Англии. Тем не менее, горелка Бунзена получила распространение именно под таким названием, прочно заняла место в лабораторном инструментарии и применяется до сих пор.
Конструкция
Аппарат представляет собой вертикально установленную в подставке металлическую трубку. К подставке припаяна боковая трубка, через нее подводится газ и впрыскивается через инжектор.
Дополнительно чуть выше инжектора в вертикальной трубке имеются два отверстия на противоположных друг от друга сторонах. Через эти отверстия поступает атмосферный воздух. Как правило, с наружной стороны трубки поверх отверстий имеется круговая заслонка-муфта, тоже с отверстиями. Муфта свободно вращается вокруг вертикальной трубки так, что отверстия в трубке и заслонке могут в определенном положении совпадать друг с другом.
Универсальный штатив Бунзена | Лабораторная газовая горелка Dragon 220 |
Принцип работы
Горючий газ впрыскивается через инжектор в основную вертикальную трубку. Двигаясь с высокой скоростью, струя создает разрежение, в результате чего через открытые отверстия засасывается воздух. В процессе движения вверх по трубке газ перемешивается с кислородом воздуха, образуется горючая смесь; при выходе из трубки она поджигается.
Вращая муфту-заслонку вокруг трубки, можно изменять свободную площадь отверстий и соответственно, количество засасываемого воздуха. В свою очередь, от объема засасываемого воздуха, зависит процент кислорода в горючей смеси, высота и температура пламени.
Если отверстия перекрыть совсем, то гореть будет только газ. Пламя будет красного цвета, с t до +500 °С. При такой температуре газ сгорает не полностью и пламя будет коптить.
Увеличивая содержание кислорода в смеси газ/воздух, лаборант увеличивает t горения. Она может достигать 1550 °С. Газ сгорает полностью, копоть не образуется, пламя имеет голубой цвет.
Производительность и удобство эксплуатации устройства зависит от таких характеристик, как:
- длина и диаметр основной трубки;
- расход топлива (до 200 л/ч);
- максимальная тепловая мощность прибора (до 1300 Вт);
- вес прибора (обычно около полукилограмма).
Какое топливо использовать
Газ может быть обычным, бытовым (метан), или сжиженным, баллонным (бутано-пропановая смесь). Если применяется сжиженный газ, то берутся баллоны с редуктором, контролирующим давление и стабильность струи на выходе. Размер баллона большого значения не имеет, подойдет любой, вплоть до объема 50 литров.
Достоинства горелок Бунзена
- понятная конструкция;
- простое управление высотой и температурой пламени;
- работает с разными видами горючего;
- компактность конструкции, небольшой вес.
Сферы применения
- Нагрев колб, пробирок, реакционных сосудов, тиглей и т.п.
- Простые манипуляции в стеклодувном деле.
- Стерилизация медицинских, биологических, микробиологических инструментов прокаливанием в открытом пламени.
- Разогрев и плавка образцов, веществ, припоев, стекольной массы и пр.
- Проведение лабораторных тестов образцов на устойчивость к огню, температуру воспламенения, термостойкость.
- В ювелирном и зубоврачебном деле, радиотехнике, в лабораториях различного профиля, на станциях контроля качества и в других областях.
В настоящее время разработано много модификаций горелок Бунзена с различными улучшениями: со стабилизатором пламени, автоподжигом, с возможностью регулировать подачу газа и воздуха, изменять угол наклона выходной трубки, с системой «газ-контроль», автоматически перекрывающей газ, если пламя потухло и т. п.