Горелка Бунзена: принцип работы, конструкция, применение

Горелка Бунзена является неотъемлемой частью оснащения любой лаборатории. Этот полезный инструмент широко применяется для проведения химических реакций, анализов, экспериментов. Давайте разберемся в истории создания горелки Бунзена, принципах ее работы и областях использования.

История создания горелки Бунзена

Горелка Бунзена была изобретена в 1855 году немецким химиком Робертом Бунзеном и описана им в соавторстве с английским коллегой Генри Энфилдом Роскоу в 1857 году. Однако в автобиографии Роскоу утверждал, что горелка основана на прототипе, который он привез в Германию из Англии. Несмотря на споры о приоритете, именно Бунзена считают изобретателем этого полезного лабораторного инструмента.

Горелка Бунзена быстро получила широкое распространение и вошла в арсенал оборудования химических лабораторий во всем мире.

Принцип работы

По принципу действия горелка Бунзена относится к атмосферным горелкам. Она состоит из вертикальной металлической трубки, установленной в подставке. В трубку через боковой патрубок подается газ, который выходит через сопло-инжектор внутри трубки. При истечении газа с большой скоростью создается разрежение, благодаря которому через отверстия в стенках трубки засасывается атмосферный воздух.

Воздух смешивается с газом, образуя горючую смесь. Снаружи трубки установлена вращающаяся заслонка, поворотом которой регулируется количество подаваемого воздуха. Изменяя пропорции газ/воздух, можно варьировать характеристики пламени.

• Красное коптящее пламя при избытке газа (до 500°С).
• Яркое голубое пламя при оптимальном соотношении (до 1550°С).

В качестве горючего используется природный или сжиженный газ. Расход газа составляет до 200 л/час. Для сжиженного газа необходим баллон и редуктор.

Области применения

Горелка Бунзена широко используется в лабораториях для проведения химических реакций, анализов, опытов. Основные области применения:

1. Химические, аналитические и учебные лаборатории.
2. Медицинские учреждения - стерилизация инструментов.
3. Ювелирное производство - термическая обработка изделий.
4. Проверка пожаробезопасности и огнестойкости материалов.

Горелкой Бунзена пользуются для нагревания пробирок, колб, тиглей, проведения несложных операций по стеклодувному производству. Масса горелки обычно не превышает 0,5 кг.

За долгие годы применения горелка Бунзена претерпела множество усовершенствований. Разработаны модификации с устройствами для стабилизации пламени, автоматическим поджигом, дополнительными системами безопасности.

Модификации горелки Бунзена

Со временем горелка Бунзена претерпела множество усовершенствований. Были разработаны модификации с различными дополнительными функциями и устройствами.

Стабилизация пламени

Для устойчивого горения пламени применяются специальные насадки-стабилизаторы. Это может быть внутренняя запальная горелка или внешняя кольцевая насадка. Они создают поджигающее пламя вокруг основного.

Автоматический поджиг

Горелки с автоподжигом имеют электрическую систему, которая поджигает газ автоматически при открытии крана подачи топлива. Это удобно и безопасно.

Регулировка газа и воздуха

Для точной настройки параметров горения применяются горелки с регулировкой подачи газа и воздуха. Это позволяет получать пламя с нужными характеристиками.

Изменение угла наклона

Некоторые модели имеют регулируемый угол наклона выходной трубки относительно подставки. Это расширяет возможности их применения.

Системы безопасности

Для предотвращения аварийных ситуаций газовые горелки Бунзена оснащаются датчиками пламени, автоматически перекрывающими подачу газа при погасании.

Таким образом, современные модификации горелки значительно повысили ее безопасность и расширили сферу применения.

Кто изобрел горелку Бунзена

Как уже отмечалось, горелка Бунзена была изобретена в 1855 году выдающимся немецким химиком Робертом Бунзеном. Он получил химическое образование в университетах Геттингена и Берлина, затем преподавал и проводил исследования.

Р. Бунзен стал одним из основателей спектрального анализа. Он открыл цезий и рубидий, изучал кадмий, индий и таллий. Горелка Бунзена - одно из многочисленных практических изобретений этого выдающегося ученого.

Применение горелки Бунзена в химических лабораториях

Химические лаборатории являются одной из основных областей применения горелки Бунзена. Этот инструмент широко используется химиками-аналитиками, лаборантами, студентами химических факультетов.

Подготовка проб

Горелкой Бунзена можно быстро и эффективно подготовить пробы веществ к анализу - высушить, прокалить, провести озоление.

Проведение реакций

Открытое пламя горелки удобно для нагревания реакционных смесей, получения продуктов разложения, синтеза веществ.

Работа со стеклом

Горелкой Бунзена можно легко размягчить стеклянную посуду для изгибания трубок, запаивания колб. Также ею пользуются для сплавления стекла при соединении деталей.

Идентификация веществ

По цвету пламени при сжигании вещества можно идентифицировать некоторые элементы, например натрий, калий, медь.

Стерилизация

Простая стерилизация лабораторной посуды, инструментов и установок может выполняться в пламени горелки Бунзена.

Техника безопасности при работе с горелкой Бунзена

Несмотря на кажущуюся простоту этого устройства, при работе с горелкой Бунзена нужно соблюдать ряд мер предосторожности.

Проверка герметичности

Перед использованием следует проверить горелку на предмет утечек газа, так как это опасно.

Зажигание

Поджигать горелку нужно на расстоянии вытянутой руки, не наклоняясь над ней. Это позволит избежать ожогов.

Расположение

Во избежание возгораний горелку нельзя располагать рядом с легковоспламеняющимися материалами и жидкостями.