BUNSEN-BRÆNDER: FUNKTIONER, FUNKTIONER, EKSEMPLER PÅ BRUG - KEMI - 2025

Den bunsenbrænder er et laboratorium, som kan levere en varmekilde effektivt og sikkert gennem en flamme, som er produktet af forbrændingen af en gas, der er normalt methan, eller en blanding af propan og butan. Dette instrument er i sig selv synonymt med videnskab og kemi.

Navnet kommer fra den tyske kemiker Robert Bunsen, der sammen med teknikeren Peter Desaga var ansvarlig for dens implementering og forbedring baseret på en model, der allerede er designet af Michael Faraday. Denne lightere er lille og let, så den kan flyttes næsten overalt, hvor der er en gascylinder og optimale forbindelser.

Bunsen-brænder opvarmer opløsningen i en kolbe. Kilde: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Over er Bunsen-brænderen i aktion. Bemærk, at indstillingen ikke engang er indstillingen til et laboratorium. Den blå flamme opvarmer indholdet i kolben for at udvikle en kemisk reaktion eller blot for at opløse et fast stof hurtigere. Den vigtigste anvendelse af dette instrument er derfor blot at opvarme en overflade, en prøve eller et materiale.

Dog bruges Bunsen-brænderen til en lang række metoder og processer, såsom flammeprøvning, sterilisering, destillation, forbrænding og nedbrydning. Siden gymnasiet har det været årsagen til forbløffelse og frygt blandt studerende at senere blive et instrument til rutinemæssig brug.

Historie

Oprindelsen til denne ikoniske lighter stammer tilbage til 1854 i et af laboratorierne på University of Heidelberg, hvor Robert Bunsen arbejdede. På det tidspunkt havde universitetsfaciliteterne allerede et system med gasrør og mere rudimentære tændere, som de udførte eksperimenter med.

Imidlertid frembragte disse tændere, designet af Michael Faraday, meget lyse og "beskidte" flammer, hvilket betyder, at de afsatte kulfarvning på den overflade, de berørte. Disse flammer ud over at camouflere farverne, som visse stoffer frigav ved opvarmning, var ikke varme nok.

Det var således, at Robert Bunsen sammen med den tyske tekniker, Peter Desaga, besluttede at implementere forbedringer i Faraday-lightere. For at opnå dette forsøgte de at få gassen til at brænde med en større luftstrøm, der er højere end den, der frit strejker om laboratoriet. På denne måde blev Bunsen-Desaga-brænderen født.

Siden da har laboratorier haft en lighter på hånden, der gør det muligt at få en meget varmere og "renere" flamme. Ligeledes, takket være denne lettere blev fundamenterne eller oprindelsen af ​​spektroskopi etableret.

Funktioner og dele af Bunsen-brænderen

- instrument

Tegning af dele af Bunsen-brænderen. Kilde: Pearson Scott Foresman / Public domain

Billedet ovenfor viser en illustration af Bunsen-brænderen. De respektive indgange til både luft og gas er angivet.

Gassen løber gennem det indre af en gummislange fra gashanen, placeret i den samme laboratorietæller, til lighteren. I det nederste område af lighteren, lige over den ringformede understøtning, er der en ventil eller hjul, der niveauerer gasstrømmen, der kommer ud af lighterdysen.

Luft kommer derimod ind i lighteren gennem de cirkulære (eller rektangulære) huller i kraven. Når kraven drejes, strømmer mere luft ind i hullerne og blandes med gassen. Denne luft-gasblanding stiger langs tønden eller søjlen for endelig at komme ud gennem den lettere dyse.

Hele tænderen er lavet af et letvægts metal, såsom aluminium, og er lille nok til at passe på enhver hylde eller skuffe.

- Opkald

Reduktion

Flammen opnået af Bunsen-brænderen kan variere i farve afhængigt af mængden af ​​indkommende luft. Kilde: Arthur Jan Fijałkowski / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Ved at placere en varmekilde lige på højden af ​​den lettere dyse, enten ved hjælp af en tændt tændstik eller en gnist, vil luft-gasblandingen antændes og forbrænding begynder. Så flammen vises. De visuelle og kemiske egenskaber af denne flamme afhænger imidlertid af luft-gas-forholdet.

Hvis kraven er lukket og forhindrer, at luft trænger gennem dens huller, vil der være en blanding rig på gas, som næppe vil brænde med ilt i den omgivende luft. Denne flamme svarer til 1 (øverste billede) og er kendt som den "sikre" og "beskidte" flamme, da den er den mindst varme og også producerer den mest sot. Bemærk, hvor lyst det er, og også dets gul-orange farver.

Lysens lysstyrke skyldes sodpartiklerne, der praktisk talt består af carbonatomer, absorberer varme og afgiver lys og farve. Jo mere åbent gasindløbet er, jo større vil denne flamme være.

Denne flamme vides også at reducere, fordi den tilvejebringer kulstof som sotpartikler, som er i stand til at reducere nogle stoffer.

oxidant

Når kraven roterer, åbnes hullerne, gennem hvilke luften passerer, hvilket øger mængden af ​​luft i den resulterende gasformige blanding. Som et resultat bliver den gule flamme mere og mere blålig (fra 2 til 4), til et punkt, hvor den kan virke gennemsigtig, hvis blandingens baggrund og renhed tillader det.

Flamme 4 er den mest ønskede og anvendelige i laboratoriet, da den er den hotteste og også perfekt kan oxidere den prøve, der placeres i kontakt med den. Af denne grund vides det, at denne flamme oxiderer, da forbrændingsprodukterne (i det væsentlige kuldioxid og vanddamp) ikke forstyrrer det omgivende ilt og de stoffer, der skal oxideres.

Funktioner / anvendelser

En Bunsen-brænder, der opvarmer en kolbe. Kilde: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Fra det foregående afsnit kan det konkluderes, at flammen er det vigtigste element eller karakteristik for Bunsen-brænderen. Det er faktisk dette, der definerer de respektive funktioner eller anvendelser af dette instrument, der kort sagt ikke er andet end at opvarme en overflade, et materiale eller en prøve.

Dette betyder dog ikke, at det kan bruges til at varme op alt i laboratoriet. Til at begynde med skal materialets smeltepunkt være over 1500 ºC, den maksimale temperatur, hvor flammen kan nå. Ellers vil det smelte og forårsage en katastrofe på arbejdsbænken.

For det andet er flammetemperaturen så høj, at den er i stand til at antænde damperne i ethvert organisk opløsningsmiddel, hvilket ville øge brandfare. Derfor skal kun væsker med høje kogepunkter og lav flygtighed opvarmes.

Det er af denne grund, at vand er et eksempel på en ideel væske, der skal opvarmes ved hjælp af en Bunsen-brænder. For eksempel er det almindeligt at opvarme destillationsflasker, bægerglas, kolber eller gryder, der indeholder vandige opløsninger.

Eksempler på anvendelse

Forbrænding

En af de vigtigste anvendelser af Bunsen-brænderen er at udsætte en prøve for forbrænding; det vil sige at oxidere det på en hurtig og eksoterm måde. Til dette anvendes den oxiderende flamme (blå farve og næsten gennemsigtig), og prøven anbringes i en beholder, såsom en digel.

Imidlertid overføres de fleste prøver derefter til en kolbe, hvor den kan fortsætte med at varme i timer (endda en hel dag).

Termisk nedbrydning

Som ved forbrænding kan der ved anvendelse af Bunsen-brænderen udføres termisk nedbrydning af visse stoffer, såsom klorat- og nitratsalte. Imidlertid tillader denne metode absolut ikke dig at spore udviklingen i nedbrydning over tid.

Flammetest

Metalioner kan påvises kvalitativt ved flammetest. For at gøre dette sættes en tidligere opvarmet ledning nedsænket i saltsyre i kontakt med prøven og bringes i flammen.

De frigivne farver hjælper med at identificere tilstedeværelsen af ​​metaller såsom kobber (blå-grøn), kalium (violet), natrium (dyb gul), calcium (orange-rød) osv.

Sterilisering af materialer

En flammes varme er sådan, at den kan bruges til en anden genial anvendelse: til at ødelægge mikroorganismer på materialets overflade. Dette er især nyttigt, når man beskæftiger sig med glas eller metaller, der er beregnet til formål tæt forbundet med sundheden (nåle, pipetter, hovedbund osv.)

destillation

Det blev tidligere sagt, at vand er en af ​​de væsker, der fortrinsvis opvarmes med Bunsen-brænderen. På grund af dette bruges det til opvarmning af destillationsflasker og koges således vandet, så dets dampe bærer nogle essenser eller dufte af vegetabilske stoffer (appelsinskaller, kanelpulver osv.).

På den anden side kan det også bruges til at destillere andre typer blandinger, så længe flammens intensitet modereres, og der ikke genereres for meget dampe i processen.

Bestemmelse af kogepunkter

Ved hjælp af Thiele-røret, olie, en understøtning og en kapillær bestemmes kogepunkterne for visse væsker ved hjælp af Bunsen-brænderen til opvarmning af røret eller dets sidearm. Dette eksperiment er ret almindeligt i laboratorier med generel kemi og organisk kemi.

Referencer

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8. udgave). CENGAGE Læring.
2. Wikipedia. (2020). Bunsen brænder. Gendannet fra: en.wikipedia.org
3. Renters rente. (2016, 31. marts). Kemihistorie: Bunsen Burner Day. Gendannes fra: compoundchem.com
4. Nikki Wyman. (2015, 31. august). Bunsen-brænder: Dele, funktion og diagram. Gendannes fra: study.com
5. Nichols Lisa. (18. august 2019). Bunsen-brændere. Kemi Libretexts. Gendannes fra: chem.libretexts.org
6. Wayne State University. (Sf). Korrekt brug af en Bunsen-brænder.. Gendannes fra: research.wayne.edu