- הִיסטוֹרִיָה
- תכונות וחלקים של צורב בונסן
- - כלי
- - התקשר
- מצמצם
- נוגד חמצון
- פונקציות / שימושים
- דוגמאות לשימוש
- שְׂרֵפָה
- פירוק תרמי
- מבחן להבה
- עיקור חומרים
- זִקוּק
- קביעת נקודות רתיחה
- הפניות
מבער בונזן הוא מכשיר מעבדה המסוגלת לספק מקור חום ביעילות ובבטחה באמצעות להבה, שהינה תוצר של בעירה של גז כי הוא בדרך כלל מתאן, או תערובת פרופן ובוטן. מכשיר זה כשלעצמו הוא שם נרדף למדע וכימיה.
שמו בא מהכימאי הגרמני רוברט בונסן, שהיה אחראי, יחד עם הטכנאי פיטר דסגה, על יישומו ושיפורו על פי דגם שכבר תוכנן על ידי מייקל פאראדיי. מצית זו קטנה וקלילה, כך שניתן להזיז אותה כמעט לכל מקום בו יש צילינדר גז וחיבורים אופטימליים.
מבער בונסן מחמם את התמיסה בבקבוק. מקור: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
למעלה נמצא מבער בונסן בפעולה. שים לב שההגדרה אינה אפילו זו של מעבדה. הלהבה הכחולה מחממת את תכולת הבקבוק כדי לפתח תגובה כימית, או פשוט להמיס מוצק מהר יותר. השימוש העיקרי במכשיר זה הוא אפוא פשוט לחמם משטח, מדגם או חומר.
עם זאת, מבער הבונסן משמש גם למגוון רחב של שיטות ותהליכים, כמו בדיקת להבה, עיקור, זיקוק, בעירה ופירוק. מאז חטיבת הביניים, זה היה הגורם לתדהמה ופחד בקרב התלמידים, בהמשך להיות מכשיר לשימוש שגרתי.
הִיסטוֹרִיָה
מקורותיו של המצית האייקונית הזו מתוארכים לשנת 1854, באחת המעבדות של אוניברסיטת היידלברג, שם עבד רוברט בונסן. באותה תקופה כבר היו במתקני האוניברסיטה מערכת של צינורות גז מציתים יותר ומציתים איתם ניתן לבצע ניסויים.
עם זאת, מצתים אלה, שתוכנן על ידי מייקל פאראדיי, יצרו להבות בהירות ו"מלוכלכות "מאוד, מה שאומר שהם הפקידו כתמי פחם על המשטח שנגעו בהם. הלהבות הללו, בנוסף להסוות את הצבעים שחומרים מסוימים שחררו כשהם מחוממים, לא היו מספיק חמים.
כך החליט רוברט בונסן, יחד עם הטכנאי הגרמני, פיטר דסגה, ליישם שיפורים במציתים של פאראדיי. כדי להשיג זאת הם ביקשו לגרום לגז לשרוף בזרימת אוויר גדולה יותר מזו המסתובבת בחופשיות במעבדה. באופן זה נולד המבער בונסן-דסגה.
מאז, למעבדות יש מצית על היד המאפשרת להבה חמה ו"נקייה "בהרבה. כמו כן, בזכות מצית זו הוקמו היסודות או המקורות של הספקטרוסקופיה.
תכונות וחלקים של צורב בונסן
- כלי
ציור של חלקי מבער הבונסן. מקור: פירסון סקוט פורזמן / רשות הרבים
בתמונה למעלה נראה איור של מבער בונסן. המצוינות הכניסות בהתאמה הן לאוויר והן לגז.
הגז עובר דרך פנים של צינור גומי מברז הגז, שנמצא באותה דלפק מעבדה, לכניסת המצית. באזור התחתון של המצית, מעט מעל התמיכה בצורת הטבעת, יש שסתום או גלגל שמאפשרים את זרימת הגז שתצא מהזרבוב הקל יותר.
אוויר, לעומת זאת, נכנס למצת דרך החורים העגולים (או המלבניים) בצווארונו. ככל שהקולר מסתובב, יותר אוויר יזרום לחורים ויתערבב עם הגז. תערובת גז-אוויר זו תעלה לאורך הקנה או העמוד, כדי לצאת סוף סוף דרך הזרבובית הקלה יותר.
המצית כולה עשויה מתכת קלה, כמו אלומיניום, והיא קטנה מספיק בכדי להתאים לה על כל מדף או מגירה.
- התקשר
מצמצם
הלהבה המתקבלת על ידי מבער בונסן יכולה להשתנות בצבע שלה תלוי בכמות האוויר הנכנס. מקור: ארתור יאן פיאלקובסקי / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)
על ידי הצבת מקור חום בדיוק בגובה הזרבובית הקלה יותר, באמצעות גפרור מואר או ניצוץ, תערובת האוויר-גז תתלקח והבעירה תתחיל. אז הלהבה תופיע. עם זאת, המאפיינים הוויזואליים והכימיים של להבה זו תלויים ביחס האוויר-גז.
אם הצווארון סגור, ומונע כניסה של אוויר דרך החורים שלו, תהיה תערובת עשירה בגז, שבקושי תישרף עם החמצן באוויר שמסביב. להבה זו תואמת 1 (תמונה עליונה), והיא ידועה בשם הלהבה "הבטוחה" וה"מלוכלכת ", מכיוון שהיא הכי פחות חמה וגם מייצרת את הפיח ביותר. שימו לב כמה הוא בהיר וגם את צבעיו הצהובים-כתומים.
הזוהר של להבה זו נובע מחלקיקי הפיח המורכבים כמעט מאטומי פחמן, סופגים חום ומפיצים אור וצבע. ככל שפתח כניסת הגז פתוח יותר, להבה זו תהיה גדולה יותר.
ידוע שגם להבה זו מפחיתה, מכיוון שהיא מספקת פחמן כחלקיקי פיח, המסוגלים להפחית חומרים מסוימים.
נוגד חמצון
כאשר הצווארון מסתובב, החורים שדרכם האוויר עובר פתוחים, ובכך מגדילים את כמות האוויר בתערובת הגזים הנוצרת. כתוצאה מכך הלהבה הצהובה תכהבהב יותר ויותר (בין 2 ל -4), עד לנקודה בה היא יכולה להראות שקופה אם הרקע והטוהר של התערובת יאפשרו זאת.
להבה 4 היא המבוקשת והשימושית ביותר במעבדה, מכיוון שהיא החמה ביותר ויכולה גם לחמצן בצורה מושלמת את הדגימה המונחת במגע עמה. מסיבה זו ידוע כי להבה זו מחמצנת, מכיוון שמוצרי הבעירה (בעיקר פחמן דו חמצני ואדי מים) אינם מפריעים לחמצן שמסביב ולחומרים שיש להתחמצן.
פונקציות / שימושים
מבער בונסן מחמם בקבוק. מקור: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
מהקטע הקודם ניתן להסיק כי הלהבה היא היסוד או המאפיין החשוב ביותר של מבער בונסן. למעשה זה מגדיר את הפונקציות והשימושים המתאימים של מכשיר זה, אשר בקיצור אינם אלא חימום של משטח, חומר או מדגם.
עם זאת, אין פירושו שניתן להשתמש בו לחימום כל דבר במעבדה. ראשית, נקודת ההיתוך של החומר צריכה להיות מעל 1500 מעלות צלזיוס, הטמפרטורה המרבית שאליה יכולה הלהבה להגיע. אחרת, הוא יתמוס ויגרום לאסון בספסל העבודה.
שנית, טמפרטורת הלהבה גבוהה כל כך שהיא מסוגלת להצית את אדי כל ממס אורגני, מה שיגביר את סכנות האש. לכן יש לחמם רק נוזלים עם נקודות רתיחה גבוהות ותנודתיות נמוכה.
מסיבה זו מים הם דוגמא לנוזל אידיאלי שיש לחמם באמצעות מבער בונסן. לדוגמא, מקובל לחמם בקבוקי זיקוק, כוסות, צלוחיות או סירים, המכילים תמיסות מימיות.
דוגמאות לשימוש
שְׂרֵפָה
אחד השימושים העיקריים של צורב הבונסן הוא להטיל דגימה לבעירה; כלומר, לחמצן אותו בצורה מהירה ואקזו-תרמית. לשם כך משתמשים בלהבה המחמצנת (כחולה בצבע וכמעט שקופה) והדגימה מונחת במיכל כמו כור היתוך.
עם זאת, מרבית הדגימות מועברות לבקבוק, שם היא יכולה להמשיך לחמם במשך שעות (אפילו יום שלם).
פירוק תרמי
בדומה לבעירה, בעזרת מבער בונסן ניתן לבצע פירוק תרמי של חומרים מסוימים, כמו מלחי כלור וחנקה. עם זאת, שיטה זו לחלוטין לא מאפשרת לך לעקוב אחר התקדמות הפירוק לאורך זמן.
מבחן להבה
ניתן לאתר יוני איכות מתכתית על ידי בדיקת להבות. לשם כך, חוט שחומם בעבר טבול בחומצה הידרוכלורית מוכנס במגע עם הדגימה ומכניס לאש.
הצבעים המשוחררים עוזרים בזיהוי נוכחות של מתכות כמו נחושת (כחול-ירוק), אשלגן (סגול), נתרן (צהוב עמוק), סידן (כתום-אדום) וכו '.
עיקור חומרים
החום של להבה הוא כזה שניתן להשתמש בו לשימוש גאוני נוסף: להשמדת מיקרואורגניזמים על פני חומרים. זה שימושי במיוחד כשמדובר בזכוכית או מתכות המיועדות למטרות הקשורות לבריאות (מחטים, פיפטות, קרקפות וכו ').
זִקוּק
קודם נאמר כי מים הם אחד הנוזלים שעדיף להתחמם בעזרת מבער בונסן. בגלל זה הוא משמש לחימום בקבוקי זיקוק, ובכך להרתיח את המים כך שהאדים שלהם נושאים כמה תמציות או ניחוחות מחומר הצמח (קליפות תפוז, אבקת קינמון וכו ').
מצד שני, ניתן להשתמש בו גם לזיקוק תערובות מסוגים אחרים, כל עוד עוצמת הלהבה מתמתנת ולא נוצרים יותר מדי אדים בתהליך.
קביעת נקודות רתיחה
בעזרת צינור Thiele, שמן, תומך ונימי נקבעים נקודות הרתיחה של נוזלים מסוימים באמצעות מבער Bunsen כדי לחמם את ידית הצינור או זרוע הצד שלו. ניסוי זה נפוץ למדי במעבדות הוראת כימיה כללית וכימיה אורגנית.
הפניות
- וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.
- ויקיפדיה. (2020). מבער בונזן. התאושש מ: en.wikipedia.org
- רבית דרבית. (2016, 31 במרץ). היסטוריה של כימיה: יום מבער בונסן. התאושש מ: compoundchem.com
- ניקי ווימן. (2015, 31 באוגוסט). צורב בונסן: חלקים, פונקציה ותרשים. התאושש מ: study.com
- ניקולס ליסה. (18 באוגוסט 2019). מבערי בונסן. ליברטקס כימיה. התאושש מ: chem.libretexts.org
- אוניברסיטת וויין סטייט. (sf). שימוש נכון במבער Bunsen. . התאושש מ: research.wayne.edu