Un becco Bunsen è un dispositivo di laboratorio utilizzato per riscaldare sostanze per vari esperimenti. In sostanza si tratta di piccoli bruciatori a gas a fiamma regolabile, manipolabili alla base controllando la quantità di gas e aria immessa. Sono una vista comune nei laboratori di chimica e la maggior parte degli scienziati ha familiarità con il loro funzionamento. Per fornire un riscaldamento moderato, in particolare di liquidi in bicchieri e palloni, può essere preferita una piastra elettrica, ma quando sono necessarie temperature elevate o quando si riscaldano materiali in provette, è necessario un bruciatore Bunsen.
Progettazione e funzionamento
Il dispositivo è costituito da un tubo metallico verticale collegato a un’ampia base che è appesantita in modo da non essere facilmente rovesciata. La base include un ugello per il collegamento con una fonte di carburante, nonché una valvola per controllare il flusso di gas e un regolatore di fumo per controllare la quantità di aria immessa attraverso uno o più piccoli fori per l’aria alla base del tubo. Il gas si mescola con l’aria nella parte inferiore del tubo e quindi sale nella parte superiore del bruciatore, dove può essere acceso con un fiammifero o un accendino.
Con i fori per l’aria chiusi si produce una fiamma gialla e fumosa, dovuta alla combustione incompleta del carbone. Il gas naturale è costituito principalmente da metano, un composto carbonio-idrogeno; se c’è aria insufficiente, non tutto il carbonio brucia e forma invece minuscole particelle di fuliggine che si illuminano di giallo al calore. Questa fiamma non viene utilizzata per il riscaldamento, in quanto depositerà fuliggine su qualsiasi cosa contenuta o sopra di essa, e in ogni caso non è abbastanza calda per molti scopi.
Quando i fori sono aperti, l’aria viene aspirata nel bruciatore, consentendo la completa combustione del combustibile a gas naturale, e si produce una fiamma blu. Questa fiamma è molto più calda – raggiungendo fino a 2732 ° F (1500 ° C) – ed è quella utilizzata per scopi di riscaldamento. Normalmente ha un cono esterno debole e un cono interno più intensamente blu, la cui punta è la parte più calda della fiamma. Il dispositivo può essere adattato per funzionare con propano o butano da bombole, in modo che possa essere utilizzato in luoghi senza alimentazione di gas.
si utilizza
L’uso principale del becco Bunsen è come mezzo per riscaldare fortemente le sostanze durante gli esperimenti di chimica. Spesso viene utilizzato per riscaldare il materiale in una provetta di vetro. Se è necessario un riscaldamento molto forte, abbastanza forte da fondere il vetro, è possibile utilizzare un piccolo piatto di porcellana noto come crogiolo.
I bruciatori Bunsen possono anche essere impiegati in una forma grezza di analisi chimica nota come prova di fiamma. Molti elementi, in particolare i metalli, emettono luce di particolari colori quando vengono riscaldati in una fiamma. Questi elementi possono essere spesso rilevati ponendoli in una fiamma Bunsen; per esempio, il sodio dà una fiamma gialla, il potassio dà il lilla e il bario il verde. Questo metodo ha i suoi limiti e svantaggi – ad esempio, il forte colore giallo del sodio può mascherare la presenza di altri metalli – ed è stato ampiamente superato dagli spettroscopi, ma in alcuni casi può essere un utile test rapido.
Sicurezza
Molti incidenti di laboratorio comportano ustioni legate a fiamme esposte e, di conseguenza, i nuovi studenti vengono addestrati con attenzione all’uso dei bruciatori a gas. Lo studente deve sempre indossare occhiali di sicurezza e assicurarsi che i suoi capelli e i suoi vestiti siano al sicuro, in modo che non entrino in contatto con la fiamma. Le sostanze infiammabili dovrebbero essere tenute lontane dalla fonte di calore e qualcuno dovrebbe rimanere sempre presente per sorvegliarlo. Quando è acceso, ma non in uso, il foro per l’aria deve essere chiuso in modo che la fiamma sia chiaramente visibile: la calda fiamma blu può essere difficile da vedere sotto una luce intensa.
Quando si riscaldano piccoli oggetti nella fiamma, è necessario utilizzare un paio di pinze. Gli oggetti più grandi, come flaconi e bicchieri, devono essere posizionati su un supporto o tenuti in un morsetto. Il tubo di gomma flessibile che collega il becco Bunsen all’ugello del gas sul banco da laboratorio deve essere sicuro, senza tracce di perdite. Prestare attenzione nel toccare le cose che sono state esposte al calore del bruciatore, in particolare gli oggetti di vetro, che possono rimanere caldi per un po’ di tempo.
History
Come molte invenzioni scientifiche, il bruciatore riflette il nome dello scienziato che supervisiona il laboratorio in cui è stato inventato, piuttosto che l’effettivo inventore. Robert Wilhelm Bunsen era un noto chimico in Germania a metà del 1800, che si interessò particolarmente all’esame degli spettri di elementi diversi, ovvero l’insieme unico di lunghezze d’onda, o colori, della luce che ciascuno emette quando riscaldato. Per farlo in modo efficace, aveva bisogno di qualcosa che producesse una fiamma molto calda con una bassa luminosità, in modo che la sua luce non oscurasse gli spettri.
Ha avuto l’idea di miscelare il gas naturale con l’aria prima della combustione e ha incaricato un tecnico di laboratorio, Peter Desaga, di progettare e costruire il bruciatore. Il dispositivo risultante ha consentito un controllo significativo sull’altezza e l’intensità della fiamma e ha avuto molto successo. Divenne rapidamente associato al laboratorio di Bunsen e popolarmente noto come un becco Bunsen.
Non molto tempo dopo la sua invenzione, il dispositivo ha permesso a Bunsen di scoprire due nuovi elementi, cesio e rubidio, dai loro spettri inediti. Gli elementi, infatti, prendono il nome dalle righe spettrali che producono: rispettivamente azzurro cielo e rosso scuro. Altri chimici hanno continuato a scoprire molti altri nuovi elementi in questo modo.