BUNSEN ÉGŐ: JELLEMZŐK, FUNKCIÓK, FELHASZNÁLÁSI PÉLDÁK - KÉMIA - 2026

A Bunsen-égő laboratóriumi eszköz, amely hatékonyan és biztonságosan képes hőforrást szolgáltatni lángon keresztül, amely általában metán, vagy propán és bután keverékének égéséből származik. Ez a hangszer önmagában a tudomány és a kémia szinonimája.

Neve Robert Bunsen német vegyésztől származik, aki Peter Desaga technikussal együtt volt felelős a megvalósításáért és fejlesztéséért, amelyet Michael Faraday már tervezett modell alapján készített. Ez a öngyújtó kicsi és könnyű, így szinte bárhová áthelyezhető, ahol van egy gázpalack és az optimális csatlakozások.

Bunsen-égő oldatot melegítünk egy lombikban. Forrás: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Fent van a Bunsen égő akcióban. Vegye figyelembe, hogy a beállítás nem egyezik meg a laboratóriumi beállításokkal sem. A kék láng melegíti a lombik tartalmát kémiai reakció kialakulásához vagy egyszerűen a szilárd anyag gyorsabb feloldásához. Ennek az eszköznek a fő célja tehát egy felület, minta vagy anyag egyszerű melegítése.

A Bunsen égőt azonban számosféle módszerhez és folyamathoz is felhasználják, például lángvizsgálathoz, sterilizáláshoz, desztillációhoz, égéshez és bomláshoz. A középiskola óta a tanulók meghökkentését és félelmét okozták, hogy később a rutin használat eszköze legyen.

Történelem

Ennek az ikonikus öngyújtónak eredete 1854-ben nyúlik vissza, a Heidelbergi Egyetem egyik laboratóriumában, ahol Robert Bunsen dolgozott. Addigra az egyetemi létesítményekben már volt olyan kezdetleges gázcsövek és öngyújtók rendszere, amelyekkel kísérleteket lehetett végezni.

Ezek az öngyújtók, amelyeket Michael Faraday tervezett, nagyon fényes és „piszkos” lángot hoztak létre, ami azt jelenti, hogy a szénfoltok lerakódtak a megható felületre. Ezek a lángok amellett, hogy elfedték a színeket, amelyeket bizonyos anyagok hevítéskor szabadultak fel, nem voltak elég melegek.

Így Robert Bunsen a német műszaki szakemberekkel, Peter Desaga-val együtt úgy döntött, hogy javítja a Faraday öngyújtókat. Ennek elérése érdekében arra törekedtek, hogy a gáz nagyobb levegőárammal égjen, magasabb, mint a szabadon járó laboratórium. Ilyen módon született a Bunsen-Desaga égő.

Azóta a laboratóriumoknak könnyebb volt a kézük, amely sokkal melegebb és "tisztább" lángot eredményezhet. Hasonlóképpen, ennek az öngyújtónak köszönhetően megteremtődtek a spektroszkópia alapjai vagy eredete.

A Bunsen égő tulajdonságai és alkatrészei

- hangszer

A Bunsen égő alkatrészeinek rajza. Forrás: Pearson Scott Foresman / Nyilvános

A fenti kép a Bunsen égőjét szemlélteti. Meg vannak jelölve a levegő és a gáz megfelelő bemenetei.

A gáz egy gumi tömlő belsejében halad át a gázcsapból, amely ugyanazon laboratóriumi pultban található, az öngyújtó bemeneti nyílásához. Az öngyújtó alsó részén, közvetlenül a gyűrű alakú tartó felett van egy szelep vagy kerék, amely kiegyenlíti a könnyebb fúvókából kijövő gázáramot.

A levegő viszont a gallérjának kör alakú (vagy téglalap alakú) lyukain keresztül jut be az öngyújtóba. A gallér forgatásakor több levegő áramlik be a lyukakba, és keveredik a gázzal. Ez a levegő-gáz keverék emelkedik a hordó vagy az oszlop mentén, hogy végül kilépjen a könnyebb fúvókán.

A teljes öngyújtó könnyűfémből, például alumíniumból készül, és elég kicsi ahhoz, hogy bármilyen polcon vagy fiókban elférjen.

- Hívás

csökkentő

A Bunsen égő által előállított láng színe a bejövő levegő mennyiségétől függően változhat. Forrás: Arthur Jan Fijałkowski / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Ha a hőforrást éppen a könnyebb fúvóka szintjére helyezi, akár meggyújtott gyufával vagy szikra segítségével, a levegő-gáz keverék meggyullad és az égés megkezdődik. Tehát a láng megjelenik. Ennek a lángnak a vizuális és kémiai tulajdonságai azonban a levegő-gáz aránytól függenek.

Ha a gallér zárva van, megakadályozva a levegő bejutását a lyukakon, akkor gazdag keverék lesz, amely alig ég a környező levegő oxigénjével. Ez a láng az 1-nek felel meg (felső kép), és "biztonságos" és "piszkos" lángnak nevezik, mivel a legkevésbé forró, és a legtöbb koromot is előállítja. Vegye figyelembe, milyen fényes ez, valamint a sárga-narancs színét.

Ennek a lángnak a fényereje a koromrészecskékből fakad, amelyek gyakorlatilag szénatomokból állnak, hőelnyelik, fényt és színt adnak. Minél nyitottabb a gázbevezetés, annál nagyobb lesz a láng.

Ez a láng arról is ismert, hogy redukál, mivel koromrészecskékként szént szolgáltat, amelyek képesek bizonyos anyagok redukciójára.

oxidálószer

Amint a gallér forog, a lyukak, amelyeken a levegő átmegy, kinyílnak, ezáltal növelik a keletkező gáznemű keverékben a levegő mennyiségét. Ennek eredményeként a sárga láng egyre inkább kékes (2–4) lesz olyan pontra, hogy átlátszóvá váljon, ha a háttér és a keverék tisztasága megengedi.

A 4-es láng a legkívánatosabb és leghasznosabb a laboratóriumban, mivel a legforróbb, és tökéletesen oxidálja a vele érintkezésbe kerülő mintát. Ezért ez a láng ismert, hogy oxidálódik, mivel az égéstermékek (lényegében szén-dioxid és vízgőz) nem zavarják a környező oxigént és az oxidálandó anyagokat.

Funkciók / felhasználások

Bunsen égő lombikot. Forrás: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Az előző szakaszból arra lehet következtetni, hogy a láng a Bunsen-égő legfontosabb eleme vagy jellemzője. Valójában ez határozza meg ennek a műszernek a funkcióit vagy felhasználását, ami röviden nem más, mint egy felület, anyag vagy minta melegítése.

Ez azonban nem azt jelenti, hogy mindent fel lehet fűteni a laboratóriumban. Először: az anyag olvadáspontjának 1500 ºC felett kell lennie, amely a hőmérsékletet a láng elérheti. Ellenkező esetben megolvad és katasztrófát okoz a munkapadon.

Másodszor, a láng hőmérséklete olyan magas, hogy képes meggyújtani bármilyen szerves oldószer gőzét, ami növeli a tűzveszélyt. Ezért csak a magas forráspontú és alacsony illékonyságú folyadékokat szabad melegíteni.

Éppen ezért a víz példája az ideális folyadéknak, amelyet egy Bunsen égővel fel lehet melegíteni. Gyakori például a desztillációs palackok, főzőpoharak, lombikok vagy edények melegítése, amelyek vizes oldatokat tartalmaznak.

Használati példák

Az égés

A Bunsen égő egyik fő felhasználási területe a minta égése; vagyis gyorsan és exoterm módon oxidálni. Ehhez az oxidáló lángot (kék színű és majdnem átlátszó) használják, és a mintát egy edénybe, például egy tégelybe helyezik.

A legtöbb mintát azonban később egy lombikba helyezik, ahol az órán keresztül (akár egész nap) is melegítheti.

Termikus bomlás

Az égéshez hasonlóan a Bunsen égővel bizonyos anyagok, például klorát- és nitrátsók, termikusan bonthatók le. Ez a módszer azonban egyáltalán nem teszi lehetővé a bomlás előrehaladásának nyomon követését.

Lángteszt

A fémionokat lángvizsgálattal kvalitatív módon lehet kimutatni. Ehhez a sósavba merített, korábban melegített huzalt érintkezésbe hozzák a mintával, és a lángba helyezik.

A felszabadult színek segítenek azonosítani a fémek jelenlétét, például réz (kék-zöld), kálium (ibolya), nátrium (mélysárga), kalcium (narancs-piros) stb.

Anyagok sterilizálása

A láng hője olyan, hogy további ötletes felhasználásra felhasználható: mikroorganizmusok elpusztítására az anyagok felületén. Ez különösen akkor hasznos, ha olyan üveggel vagy fémekkel foglalkozik, amelyeket az egészséggel szorosan összefüggő célokra szánnak (tűk, pipetták, szikék stb.).

Lepárlás

Korábban azt mondták, hogy a víz az egyik folyadék, amelyet lehetőleg a Bunsen égővel melegítünk. Emiatt használják a desztillációs palackok melegítésére, és így a víz forralására úgy, hogy gőzei a növényi anyag néhány esszenciáját vagy illatát hordozzák (narancshéj, fahéjpor stb.).

Másrészt felhasználható más típusú keverékek desztillálására is, mindaddig, amíg a láng intenzitása mérsékelt, és a folyamat során nem keletkezik túl sok gőz.

Forráspontok meghatározása

A Thiele-cső, olaj, hordozó és kapilláris segítségével bizonyos folyadékok forráspontját a Bunsen égő segítségével meghatározzuk a cső fogantyújának vagy oldalsó karjának melegítéséhez. Ez a kísérlet nagyon általános az általános kémia és a szerves kémia oktató laboratóriumaiban.

Irodalom

1. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
2. Wikipedia. (2020). Bunsen-égő. Helyreállítva: en.wikipedia.org
3. Kamatos kamat. (2016, március 31). Kémia története: Bunsen égő nap. Helyreállítva a következő címen: jungchem.com
4. Nikki Wyman. (2015, augusztus 31.). Bunsen égő: alkatrészek, funkció és ábra. Helyreállítva: study.com
5. Nichols Lisa. (2019. augusztus 18.). Bunsen égők. Kémia Libretextek. Helyreállítva: chem.libretexts.org
6. Wayne Állami Egyetem. (Sf). A Bunsen égő megfelelő használata.. Helyreállítva: research.wayne.edu