Bunseno degiklis yra laboratorinis prietaisas, naudojamas įvairiems eksperimentams skirtoms medžiagoms šildyti. Iš esmės tai yra maži dujų degikliai su reguliuojama liepsna, valdomi prie pagrindo reguliuojant įleidžiamo dujų ir oro kiekį. Jie yra įprastas vaizdas chemijos laboratorijose ir dauguma mokslininkų yra susipažinę su jų veikimu. Norint užtikrinti vidutinį šildymą, ypač skysčius stiklinėse ir kolbose, pirmenybė gali būti teikiama elektrinei kaitlentei, tačiau kai reikia aukštos temperatūros arba kaitinant medžiagas mėgintuvėliuose, reikalingas Bunseno degiklis.
Projektavimas ir valdymas
Prietaisą sudaro vertikalus metalinis vamzdis, sujungtas su plačiu pagrindu, kuris yra pasvertas taip, kad jo nebūtų lengva nuversti. Bazėje yra antgalis, skirtas prijungti prie kuro šaltinio, taip pat vožtuvas, skirtas kontroliuoti dujų srautą, ir dūmų reguliatorius, skirtas valdyti, kiek oro patenkama per vieną ar kelias mažas oro angas vamzdžio apačioje. Dujos susimaišo su oru vamzdžio apačioje ir pakyla į degiklio viršų, kur jas galima uždegti degtuku ar žiebtuvėliu.
Uždarius oro angas, dėl nepilno anglies degimo susidaro geltona, dūminė liepsna. Gamtinės dujos daugiausia susideda iš metano, anglies ir vandenilio junginio; jei nepakanka oro, ne visa anglis sudega, o susidaro mažytės suodžių dalelės, kurios karštyje šviečia geltonai. Ši liepsna nenaudojama šildymui, nes ji nusodins suodžius ant visko, kas yra joje arba virš jos, ir bet kuriuo atveju nėra pakankamai karšta daugeliui tikslų.
Kai skylės yra atidarytos, į degiklį įtraukiamas oras, leidžiantis visiškai sudegti gamtinių dujų kurą ir susidaro mėlyna liepsna. Ši liepsna yra daug karštesnė – siekia iki 2732°F (1500°C) – ir naudojama šildymui. Paprastai jis turi silpną išorinį kūgį ir intensyviau mėlyną vidinį kūgį, kurio galas yra karščiausia liepsnos dalis. Prietaisas gali būti pritaikytas veikti su propanu arba butanu iš balionų, kad būtų galima naudoti vietose, kuriose nėra dujų tiekimo.
Naudoja
Pagrindinis Bunsen degiklio panaudojimas yra stipriai įkaitinti medžiagas atliekant chemijos eksperimentus. Dažnai jis naudojamas medžiagai šildyti stikliniame mėgintuvėlyje. Jei reikalingas labai stiprus kaitinimas – pakankamai stiprus, kad ištirptų stiklą – galima naudoti nedidelį porcelianinį indą, žinomą kaip tiglis.
Bunseno degikliai taip pat gali būti naudojami atliekant neapdorotą cheminę analizę, vadinamą liepsnos bandymu. Daugelis elementų, ypač metalai, kaitinant liepsnoje skleidžia tam tikrų spalvų šviesą. Šiuos elementus dažnai galima aptikti padėjus juos į Bunseno liepsną; pavyzdžiui, natris suteikia geltoną liepsną, kalis – alyvinę, o baris – žalią. Šis metodas turi savo ribas ir trūkumus – pavyzdžiui, stipri geltona natrio spalva gali užmaskuoti kitų metalų buvimą – jį iš esmės pakeitė spektroskopai, tačiau kai kuriais atvejais tai gali būti naudingas greitas testas.
Saugumas
Daugelis laboratorinių nelaimingų atsitikimų yra susiję su nudegimais, susijusiais su atvira liepsna, todėl nauji studentai yra kruopščiai mokomi naudoti dujinius degiklius. Mokinys visada turi dėvėti apsauginius akinius ir įsitikinti, kad jos plaukai ir drabužiai yra tvirti, kad nesiliestų su liepsna. Degias medžiagas reikia laikyti atokiai nuo šilumos šaltinio, o kas nors visada turi būti šalia, kad ją prižiūrėtų. Kai dega, bet nenaudojama, oro anga turi būti uždaryta, kad liepsna būtų aiškiai matoma: karštą, mėlyną liepsną gali būti sunku įžiūrėti esant ryškiai šviesai.
Kaitinant mažus daiktus liepsnoje, reikia naudoti žnyples. Didesnius daiktus, pvz., kolbas ir stiklines, reikia padėti ant stovo arba laikyti spaustuke. Lanksti guminė žarna, jungianti Bunseno degiklį su dujų antgaliu laboratorijoje, turi būti saugi, be nuotėkio požymių. Reikėtų būti atsargiems liesdami daiktus, kurie buvo paveikti degiklio karščio, ypač stiklinių daiktų, kurie kurį laiką gali išlikti karšti.
Istorija
Kaip ir daugelis mokslinių išradimų, degiklis atspindi mokslininko, prižiūrinčio laboratoriją, kurioje jis buvo išrastas, vardą, o ne tikrojo išradėjo vardą. Dešimtojo dešimtmečio viduryje Robertas Vilhelmas Bunsenas buvo gerai žinomas chemikas Vokietijoje, ypač susidomėjęs skirtingų elementų spektrų, ty unikalių bangos ilgių arba spalvų rinkiniu, kurį kiekvienas skleidžia kaitinant. Kad tai padarytų efektyviai, jam reikėjo kažko, kas sukurtų labai karštą ir mažo šviesumo liepsną, kad jos šviesa neužgožtų spektrų.
Jam kilo mintis prieš deginant sumaišyti gamtines dujas su oru ir pavedė laboratorijos specialistui Peteriui Desagai suprojektuoti ir pagaminti degiklį. Gautas prietaisas leido reikšmingai kontroliuoti liepsnos aukštį ir intensyvumą ir buvo labai sėkmingas. Jis greitai tapo susijęs su Bunseno laboratorija ir populiariai žinomas kaip Bunseno degiklis.
Netrukus po jo išradimo prietaisas leido Bunsenui iš anksčiau nematytų spektrų atrasti du naujus elementus – cezį ir rubidį. Elementai iš tikrųjų pavadinti pagal jų sukuriamas spektrines linijas: atitinkamai dangaus mėlyna ir tamsiai raudona. Kiti chemikai tokiu būdu atrado dar keletą naujų elementų.