Лабораторная горелка бунзена - устройство и особенности применения

В подавляющем большинстве лабораторного оборудования для нагрева до высокой температуры используется электричество.

Это водяные лабораторные бани, колбонагреватели, магнитные мешалки с подогревом, сушильные шкафы, шейкеры-инкубаторы и др.
Но без открытого пламени в лаборатории никак не обойтись и перечень процедур, требующих нагрева в огне с высокой температурой достаточно велик.

1. Подогревание растворов, реактивов в химической посуде из термостойкого стекла или фарфоровой, для активизации реакций.
2. Удаление влаги из образцов при термогравиметрической анализе с последующим взвешиванием на весах и расчете влажности по формуле.
3. Проверка коэффициента теплового расширения.
4. Стерилизация медицинских инструментов как альтернатива суховоздушным стерилизаторам, что актуально в медицинской практике, микробиологических лабораториях.
5. Использование в учебных целях, на школьных уроках химии, для обучения студентов в высших учебных заведениях.
6. Прокаливание, получение золы.
7. Паяльные работы.

В качестве высокотемпературного источника выступает газовый лабораторный прибор – горелка бунзена, один из самых популярных инструментов, устройство и практику применения которого мы сегодня рассмотрим.

Это устройство, получающее питание от баллона с горючим природным газом, поэтому не зависимо от розетки, что обеспечивает его мобильность, в ограниченных конечно приделах – чтобы хватило длины шланга.
Получение стабильного горения, возможность настройки параметров пламени, доведенная до высокого уровня безопасности за десятилетия, да нет даже за столетия успешной эксплуатации, конструкция всех составных элементов – это все делает бунзеновскую горелку одним из самых востребованных приборов при оснащении буквально всех видов лабораторий.

Справочно. Также может использоваться для некоторых видов операций лабораторная спиртовка.

Краткая история появления

Бунзеновская лабораторная горелка была изобретена еще в конце позапрошлого века ! Да, ее создание связывают к немецким химиком Робертом Вильгельмом Бунзеном, но основы были заложены еще задолго до него: инженером-газовщиком Р. У. Эльснером и Майклом Фарадеем, больше знакомым нам по опытам с электричеством, но и он внес свой вклад в улучшение конструкции.

Функциональные элементы

• Газ движется по вертикально установленной трубе с соплом – форсункой на конце. Это основная особенность. Горелку нельзя наклонять, ставить под углом;
• Внутри трубы происходит смешивание воздуха с газообразным топливом, т.е. создается горючая смесь. Пьезоподжига здесь нет, поэтому для зажигания используется искра от кремния, спичек, зажигалки и т.д.;
• Трубка, соединяющая горелку с газовым баллоном;
• Запорное устройство. Позволяет задавать соотношение между воздухом и газом;
• Регулятор расхода газа. Определяет высоту пламени;
• Основание. Достаточно тяжелое, чтобы из-за относительно высокой металлической трубки не нарушился центр тяжести и стабильность расположения.

Как работает

Первым делом лаборант подключает горелку Бунзена к источнику топлива. Он может создавать два типа пламени в зависимости от того, открыто ли отверстие для воздуха, поступающего в вертикальный канал. Если воздушное отверстие закрыто, появляется желтое и колеблющееся пламя.
Когда же воздушное отверстие установлено в открытое положение, кислород в воздухе, который входит в ствол, реагирует с поступающим газом в соотношении от одного до трех, образуя голубое устойчивое несветящееся пламя.

Эта горящая газовая струя является более горячей и предпочтительна для нагрева в лаборатории, потому что ее легче контролировать, чем волнистое, светящееся пламя. Это пламя также не производит сажу, что является еще одной причиной его предпочтительного использования.
Количество воздуха, поступающего в ствол, также определяет размер пламени и выделяемое тепло. Чем больше кислорода в воздухе, тем больше размер пламени и тем больше тепла рассеивается. Однако, когда появляется переизбыток, он может погасить пламя.

11 Советов по эксплуатации