BUNSEN-BRENNER: FUNKSJONER, FUNKSJONER, EKSEMPLER PÅ BRUK - KJEMI - 2026

Den Bunsen-brenner er et laboratorieinstrument stand til å tilføre en varmekilde effektivt og trygt gjennom en flamme, som er produktet av forbrenningen av en gass som vanligvis er metan eller en blanding av propan og butan. Dette instrumentet i seg selv er synonymt med vitenskap og kjemi.

Navnet kommer fra den tyske kjemikeren Robert Bunsen, som sammen med teknikeren Peter Desaga var ansvarlig for implementering og forbedring av den basert på en modell som allerede er designet av Michael Faraday. Denne lighteren er liten og lett, så den kan flyttes nesten hvor som helst der det er en gassflaske og optimale tilkoblinger.

Bunsen-brenner oppvarmer løsningen i en kolbe. Kilde: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Over er Bunsen-brenneren i aksjon. Merk at innstillingen ikke engang er for et laboratorium. Den blå flammen varmer innholdet i kolben for å utvikle en kjemisk reaksjon, eller bare for å løse opp et faststoff raskere. Hovedbruken av dette instrumentet er derfor bare å varme opp en overflate, prøve eller materiale.

Imidlertid brukes Bunsen-brenneren også til en rekke metoder og prosesser, for eksempel flammetesting, sterilisering, destillasjon, forbrenning og spaltning. Siden ungdomsskolen har det vært årsaken til forundring og frykt blant elevene, for senere å bli et instrument for rutinemessig bruk.

Historie

Opprinnelsen til denne ikoniske lighteren dateres tilbake til 1854, i et av laboratoriene ved University of Heidelberg, der Robert Bunsen arbeidet. På det tidspunktet hadde universitetsanleggene allerede et system med flere rudimentære gassrør og lightere til å utføre eksperimenter med.

Disse lightere, designet av Michael Faraday, genererte imidlertid veldig lyse og "skitne" flammer, noe som betyr at de satte kullflekker på overflaten som de rørte ved. Disse flammene, i tillegg til å kamuflere fargene som visse stoffer frigjorde ved oppvarming, var ikke varme nok.

Det var slik at Robert Bunsen, sammen med den tyske teknikeren, Peter Desaga, bestemte seg for å implementere forbedringer i Faraday-lightere. For å oppnå dette, forsøkte de å få gassen til å brenne med en større luftstrøm, høyere enn den som fritt streifer rundt laboratoriet. På denne måten ble Bunsen-Desaga-brenneren født.

Siden den gang har laboratorier hatt en lettere på hånden som gjør det mulig å få en mye varmere og "renere" flamme. På samme måte ble takket være denne lettere grunnlaget eller opprinnelsen til spektroskopi.

Funksjoner og deler av Bunsen-brenneren

- instrument

Tegning av delene av Bunsen-brenneren. Kilde: Pearson Scott Foresman / Public domain

Bildet over viser en illustrasjon av Bunsen-brenneren. De respektive innløpene for både luft og gass er angitt.

Gassen renner gjennom det indre av en gummislange fra bensinkranen, som ligger i den samme laboratorietelleren, til lighteren. I det nedre området av lighteren, rett over den ringformede støtten, er det en ventil eller hjul som nivåer strømmen av gass som vil komme ut av lettere dysen.

Luft kommer derimot inn i lighteren gjennom de sirkulære (eller rektangulære) hullene i kragen. Når kraven roteres, vil mer luft strømme inn i hullene og blande seg med gassen. Denne luft-gassblandingen vil stige langs fatet eller søylen for til slutt å komme ut gjennom den lettere dysen.

Hele lighteren er laget av et lett metall, for eksempel aluminium, og er lite nok til å passe på hvilken som helst hylle eller skuff.

- Anrop

redusere

Flammen oppnådd av Bunsen-brenneren kan variere i farge avhengig av mengden innkommende luft. Kilde: Arthur Jan Fijałkowski / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Ved å plassere en varmekilde akkurat på høyden av den lettere munnstykket, enten ved å bruke en opplyst fyrstikk eller en gnist, vil luft-gassblandingen antennes og forbrenningen vil begynne. Så flammen vil dukke opp. De visuelle og kjemiske egenskapene til denne flammen avhenger imidlertid av luft-gassforholdet.

Hvis kragen er lukket og forhindrer at luft kommer inn gjennom hullene, vil det være en blanding rik på gass, som knapt vil brenne med oksygenet i den omkringliggende luften. Denne flammen tilsvarer 1 (øvre bilde), og er kjent som den "sikre" og "skitne" flammen, da den er den minst varme og den som også produserer størst mengde sot. Legg merke til hvor lyse den er, og også dens guloransje farger.

Lysets lyshet skyldes sotpartiklene, som praktisk talt består av karbonatomer, absorberer varme og gir fra seg lys og farge. Jo mer åpent gassinntaket, desto større blir flammen.

Denne flammen er også kjent for å redusere, fordi den gir karbon som sotpartikler, som er i stand til å redusere noen stoffer.

oxidant

Når kraven roterer, åpnes hullene gjennom hvilke luften passerer, og øker dermed mengden luft i den resulterende gassformige blandingen. Som et resultat vil den gule flammen bli stadig mer blåaktig (2 til 4), til et punkt der den kan virke gjennomsiktig hvis bakgrunnen og renheten til blandingen tillater det.

Flamme 4 er den mest ønskede og nyttige på laboratoriet, da den er den hotteste og også perfekt kan oksidere prøven som blir plassert i kontakt med den. Av denne grunn er det kjent at denne flammen oksiderer, siden forbrenningsproduktene (hovedsakelig karbondioksyd og vanndamp) ikke forstyrrer det omgivende oksygen og stoffene som skal oksideres.

Funksjoner / bruk

En Bunsen-brenner som varmer opp en kolbe. Kilde: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Fra forrige seksjon kan det konkluderes med at flammen er det viktigste elementet eller egenskapen til Bunsen-brenneren. Det er faktisk dette som definerer de respektive funksjoner eller bruksområder for dette instrumentet, som kort sagt ikke er mer enn å varme opp en overflate, et materiale eller en prøve.

Dette betyr imidlertid ikke at den kan brukes til å varme opp alt på laboratoriet. Til å begynne med må smeltepunktet til materialet være over 1500 ºC, den maksimale temperaturen som flammen kan komme opp i. Ellers vil det smelte og forårsake en katastrofe på arbeidsbenken.

For det andre er flammetemperaturen så høy at den er i stand til å antenne dampene til noe organisk løsningsmiddel, noe som vil øke brannfare. Derfor bør bare væsker med høye kokepunkter og lav flyktighet oppvarmes.

Det er av denne grunn at vann er et eksempel på en ideell væske som skal varmes opp ved bruk av en Bunsen-brenner. For eksempel er det vanlig å varme opp destillasjonsflasker, begerglass, kolber eller gryter, som inneholder vandige oppløsninger.

Eksempler på bruk

Forbrennings

En av hovedbrukene til Bunsen-brenneren er å utsette en prøve for forbrenning; det vil si å oksidere den på en rask og eksoterm måte. For dette blir oksiderende flamme (blå i farge og nesten gjennomsiktig) brukt og prøven blir plassert i en beholder så som en digel.

Imidlertid overføres de fleste prøvene deretter til en kolbe, hvor den kan fortsette å varme i timer (til og med en hel dag).

Termisk spaltning

Som ved forbrenning, ved bruk av Bunsen-brenneren, kan termisk spaltning av visse stoffer, for eksempel klorat og nitratsalter, utføres. Imidlertid tillater denne metoden absolutt ikke deg å spore utviklingen av nedbrytning over tid.

Flammetest

Metallioner kan påvises kvalitativt ved flammetesting. For å gjøre dette blir en tidligere oppvarmet ledning nedsenket i saltsyre satt i kontakt med prøven og ført i flammen.

De frigjorte fargene er med på å identifisere tilstedeværelsen av metaller som kobber (blågrønn), kalium (fiolett), natrium (dypgul), kalsium (oransjerød), etc.

Sterilisering av materialer

En flammes varme er slik at den kan brukes til en annen genial bruk: å ødelegge mikroorganismer på overflaten av materialer. Dette er spesielt nyttig når du arbeider med glass eller metaller som er ment for formål som er nært knyttet til helse (nåler, pipetter, skalpeller, etc.).

destillasjon

Det ble tidligere sagt at vann er en av væskene som fortrinnsvis varmes opp med Bunsen-brenneren. På grunn av dette brukes den til å varme opp destillasjonsflaskene, og koke vannet slik at dampene bærer noen essenser eller dufter av vegetabilske stoffer (appelsinskall, kanelpulver, etc.).

På den annen side kan den også brukes til å destillere andre typer blandinger, så lenge intensiteten til flammen er moderert og for mye damper ikke genereres i prosessen.

Bestemmelse av kokepunkter

Ved hjelp av Thiele-røret, olje, en støtte og en kapillær bestemmes kokepunktene for visse væsker ved å bruke Bunsen-brenneren for å varme opp røret eller sidearmen. Dette eksperimentet er ganske vanlig i generelle laboratorier om kjemi og organisk kjemi.

referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi (8. utg.). CENGAGE Læring.
2. Wikipedia. (2020). Bunsen-brenner. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
3. Sammensatt interesse. (2016, 31. mars). Kjemihistorie: Bunsen Burner Day. Gjenopprettet fra: compoundchem.com
4. Nikki Wyman. (2015, 31. august). Bunsen Burner: Parts, Function & Diagram. Gjenopprettet fra: study.com
5. Nichols Lisa. (18. august 2019). Bunsen Burners. Kjemi Libretexts. Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org
6. Wayne State University. (SF). Riktig bruk av en Bunsen-brenner. . Gjenopprettet fra: research.wayne.edu