„BUNSEN“ DEGIKLIS: FUNKCIJOS, FUNKCIJOS, NAUDOJIMO PAVYZDŽIAI - CHEMIJA

Degiklis „ Bunsen“ yra laboratorinis prietaisas, galintis efektyviai ir saugiai tiekti šilumos šaltinį per liepsną, kuri yra degimo metu susidarančios dujos, kurios paprastai yra metanas, arba propano ir butano mišinys. Šis instrumentas savaime yra mokslo ir chemijos sinonimas.

Jos pavadinimas kilęs iš vokiečių chemiko Roberto Bunseno, kuris kartu su techniku Peteriu Desaga buvo atsakingas už jo įgyvendinimą ir tobulinimą remiantis Michaelio Faradėjaus sukurtu modeliu. Šis žiebtuvėlis yra mažas ir lengvas, todėl jį galima perkelti beveik visur, kur yra dujų balionas ir optimalios jungtys.

Bunseno degiklis, kaitinantis tirpalą kolboje. Šaltinis: „Sally V / CC BY-SA“ (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Aukščiau yra „Bunsen“ degiklis. Atminkite, kad nustatymas nėra net laboratorijos nustatymas. Mėlyna liepsna šildo kolbos turinį, kad vyktų cheminė reakcija arba tiesiog greičiau ištirptų kieta medžiaga. Taigi pagrindinis šios priemonės panaudojimas yra tiesiog paviršiaus, mėginio ar medžiagos pašildymas.

Tačiau „Bunsen“ degiklis taip pat naudojamas įvairiems metodams ir procesams, tokiems kaip liepsnos bandymas, sterilizavimas, distiliavimas, deginimas ir skaidymas. Nuo vidurinės mokyklos kilusi nuostaba ir baimė tapo vėliau įprasto naudojimo priemone.

Istorija

Šio ikoninio žiebtuvėlio ištakos siekia 1854 metus vienoje iš Heidelbergo universiteto laboratorijų, kurioje dirbo Robertas Bunsenas. Iki to laiko universiteto patalpose jau buvo įdiegta labiau primityvi dujų vamzdžių ir žiebtuvėlių sistema, su kuria buvo galima atlikti eksperimentus.

Tačiau šie Michaelio Faradėjaus suprojektuoti žiebtuvėliai sukėlė labai ryškią ir „nešvarią“ liepsną, tai reiškia, kad jie palietė medžio anglies dėmes ant palietto paviršiaus. Šios liepsnos, be to, kad užmaskuoja spalvas, kurias kaitindamos išskiria tam tikros medžiagos, nebuvo pakankamai karštos.

Taigi Robertas Bunsenas kartu su vokiečių techniku Peteriu Desaga nutarė patobulinti Faraday žiebtuvėlius. Siekdami to pasiekti, jie siekė, kad dujos degtų didesniu oro srautu, didesniu nei laisvai klajojančios laboratorijoje. Tokiu būdu gimė degiklis „Bunsen-Desaga“.

Nuo to laiko laboratorijose buvo žiebtuvėlis, kuris leidžia gauti daug karštesnę ir „švaresnę“ liepsną. Taip pat šio žiebtuvėlio dėka buvo nustatyti spektroskopijos pagrindai ar ištakos.

„Bunsen“ degiklio savybės ir dalys

- instrumentas

Bunseno degiklio dalių brėžinys. Šaltinis: Pearson Scott Foresman / viešoji nuosavybė

Aukščiau esančiame paveikslėlyje parodyta Bunseno degiklio iliustracija. Nurodytos atitinkamos oro ir dujų įleidimo angos.

Dujos teka per guminę žarną iš dujų čiaupo, esančio toje pačioje laboratorijoje, į žiebtuvėlio angą. Apatiniame žiebtuvėlio plote, tiesiai virš žiedo formos atramos, yra vožtuvas arba ratas, kuris išlygina dujų srautą, kuris išeis iš žiebtuvėlio purkštuko.

Oras, kita vertus, patenka į žiebtuvėlį per apvalias (arba stačiakampes) skylutes jos apykakle. Pasukant apykaklę, daugiau oro pateks į skylutes ir susimaišys su dujomis. Šis oro ir dujų mišinys pakils per statinę arba koloną, kad galiausiai išeitų pro lengvesnį purkštuką.

Visas žiebtuvėlis pagamintas iš lengvo metalo, pavyzdžiui, aliuminio, ir yra pakankamai mažas, kad tilptų ant bet kurios lentynos ar stalčiaus.

- Paskambink

Sumažinti

„Bunsen“ degiklio gaunama liepsna gali būti įvairios spalvos, atsižvelgiant į gaunamo oro kiekį. Šaltinis: Arthur Jan Fijałkowski / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Pastačius šilumos šaltinį ties lengvesnio purkštuko aukščiu, naudojant apšviestą degtuką ar kibirkštį, oro ir dujų mišinys užsidegs ir prasidės degimas. Taigi liepsna pasirodys. Vis dėlto vizualinės ir cheminės šios liepsnos savybės priklauso nuo oro ir dujų santykio.

Jei apykaklė uždaryta, neleidžiant orui patekti pro jo skyles, susidarys mišinys, kuriame gausu dujų, kuris vos nesudegins supančiu oru deguonimi. Ši liepsna atitinka 1 (viršutinis vaizdas) ir yra žinoma kaip „saugi“ ir „nešvari“ liepsna, nes ji yra mažiausiai karšta ir sukuria didžiausią suodžių kiekį. Atkreipkite dėmesį, koks jis ryškus ir geltonai oranžinės spalvos.

Šios liepsnos blizgesį lemia suodžių dalelės, sudarytos iš anglies atomų, sugeriančios šilumą ir išskiriančios šviesą bei spalvą. Kuo atviresnė dujų įleidimo anga, tuo didesnė bus ši liepsna.

Taip pat žinoma, kad ši liepsna mažina, nes joje yra anglies kaip suodžių dalelių, kurios sugeba redukuoti kai kurias medžiagas.

Oksidantas

Kai apykaklė sukasi, skylės, pro kurias praeina oras, atsiveria, taigi padidėja oro kiekis susidarančiame dujiniame mišinyje. Dėl to geltona liepsna taps vis melsva (nuo 2 iki 4) iki vietos, kur ji gali pasirodyti skaidri, jei tai leidžia mišinio fonas ir grynumas.

Labiausiai pageidaujamas ir naudingiausias yra „liepsna 4“ laboratorijoje, nes jis yra pats šilčiausias ir taip pat gali puikiai oksiduoti su juo liečiamą bandinį. Dėl šios priežasties žinoma, kad ši liepsna oksiduojasi, nes degimo produktai (iš esmės anglies dioksidas ir vandens garai) nesikiša į aplinkinį deguonį ir oksiduojamas medžiagas.

Funkcijos / panaudojimas

Bunseno degiklis, kaitinantis kolbą. Šaltinis: „Sally V / CC BY-SA“ (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Iš ankstesnio skyriaus galima daryti išvadą, kad liepsna yra svarbiausias Bunseno degiklio elementas ar savybė. Būtent tai nusako atitinkamas šio prietaiso funkcijas ar panaudojimą, o tai trumpai tariant yra ne kas kita, kaip paviršiaus, medžiagos ar bandinio kaitinimas.

Tačiau tai nereiškia, kad jis gali būti naudojamas viskam šildyti laboratorijoje. Pirmiausia medžiagos lydymosi temperatūra turi būti aukštesnė kaip 1500 ºC, o tai yra maksimali temperatūra, kurią gali pasiekti liepsna. Priešingu atveju jis ištirps ir sukels nelaimę ant darbastalio.

Antra, liepsnos temperatūra yra tokia aukšta, kad ji gali uždegti bet kokio organinio tirpiklio garus, o tai padidintų gaisro pavojų. Todėl turėtų būti kaitinami tik tie skysčiai, kurių virimo temperatūra yra aukšta ir mažai lakūs.

Dėl šios priežasties vanduo yra idealaus skysčio, šildomo naudojant „Bunsen“ degiklį, pavyzdys. Pvz., Įprasta kaitinti distiliavimo butelius, stiklainius, kolbas ar puodus, kuriuose yra vandeninių tirpalų.

Naudojimo pavyzdžiai

Degimas

Vienas iš pagrindinių „Bunsen“ degiklio naudojimo būdų yra bandinio degimas; tai yra, greitai ir egzotermiškai oksiduoti. Tam naudojama oksiduojanti liepsna (mėlynos spalvos ir beveik skaidri) ir ėminys dedamas į tokią talpyklą kaip tiglis.

Tačiau dauguma mėginių vėliau perkeliami į kolbą, kur ji gali kaitinti kelias valandas (net visą dieną).

Terminis skilimas

Kaip ir deginant, naudojant Bunseno degiklį, gali būti terminiai skaidomos tam tikros medžiagos, tokios kaip chlorato ir nitrato druskos. Tačiau šis metodas visiškai neleidžia sekti skilimo eigos bėgant laikui.

Liepsnos bandymas

Metalo jonus galima kokybiškai nustatyti atliekant liepsnos bandymą. Norėdami tai padaryti, anksčiau įkaitinta viela, panardinta į druskos rūgštį, liečiama su mėginiu ir uždedama liepsnoje.

Išsiskyrusios spalvos padeda nustatyti metalų, tokių kaip varis (mėlyna-žalia), kalis (violetinė), natris (giliai geltona), kalcis (oranžinė-raudona) ir kt. Buvimą.

Medžiagų sterilizavimas

Liepsna yra tokia karšta, kad ją galima panaudoti kitam išradingam naudojimui: sunaikinti mikroorganizmus medžiagų paviršiuje. Tai ypač naudinga dirbant su stiklu ar metalais, kurie yra skirti glaudžiai su sveikata susijusiems tikslams (adatoms, pipetėms, skalpeliams ir kt.).

Distiliavimas

Anksčiau buvo sakoma, kad vanduo yra vienas iš skysčių, kurį geriausia kaitinti naudojant „Bunsen“ degiklį. Dėl šios priežasties jis naudojamas distiliavimo buteliams šildyti ir tokiu būdu virinti vandenį, kad jo garai turėtų kokių nors augalinės medžiagos esencijų ar kvapų (apelsinų žievelės, cinamono milteliai ir kt.).

Kita vertus, jis taip pat gali būti naudojamas distiliuoti kitų rūšių mišinius, jei liepsnos intensyvumas yra nuosaikus ir proceso metu nesusidaro per daug garų.

Virimo temperatūros nustatymas

„Thiele“ vamzdžio, aliejaus, atramos ir kapiliarų pagalba tam tikrų skysčių virimo temperatūra nustatoma naudojant „Bunsen“ degiklį, kad būtų galima šildyti vamzdelio rankeną arba šoninę ranką. Šis eksperimentas yra gana dažnas bendrosios chemijos ir organinės chemijos mokymo laboratorijose.

Nuorodos

Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
Vikipedija. (2020). Bunseno degiklis. Atkurta iš: en.wikipedia.org
Sudėtinės palūkanos. (2016 m. Kovo 31 d.). Chemijos istorija: Bunseno degiklio diena. Atkurta iš: junginiai chem.com
Nikki Wyman. (2015 m. Rugpjūčio 31 d.). „Bunsen Burner“: dalys, funkcijos ir schema. Atgauta iš: study.com
Nicholsas Lisa. (2019 m. Rugpjūčio 18 d.). Bunseno degikliai. Chemija Libretexts. Atkurta iš: chem.libretexts.org
Wayne valstybinis universitetas. (sf). Tinkamas „Bunsen“ degiklio naudojimas. . Atkurta iš: research.wayne.edu

„BUNSEN“ DEGIKLIS: FUNKCIJOS, FUNKCIJOS, NAUDOJIMO PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025