Un mechero Bunsen es un dispositivo de laboratorio que se utiliza para calentar sustancias para diversos experimentos. En esencia, son pequeños quemadores de gas con llama regulable, manipulados en la base controlando la cantidad de gas y aire admitidos. Son una vista común en los laboratorios de química y la mayoría de los científicos están familiarizados con su funcionamiento. Para proporcionar un calentamiento moderado, especialmente de líquidos en vasos y matraces, se puede preferir una placa calefactora eléctrica, pero cuando se necesitan altas temperaturas o cuando se calientan materiales en tubos de ensayo, se requiere un mechero Bunsen.
Diseño y Operación
El dispositivo consta de un tubo de metal vertical conectado a una base ancha que se pesa para que no se vuelque fácilmente. La base incluye una boquilla para conectar con una fuente de combustible, así como una válvula para controlar el flujo de gas y un regulador de humos para controlar la cantidad de aire que ingresa a través de uno o más pequeños orificios de aire en la base del tubo. El gas se mezcla con el aire en la parte inferior del tubo y luego sube a la parte superior del quemador, donde se puede encender con un fósforo o un mechero.
Con los orificios de aire cerrados, se produce una llama amarilla y ahumada, debido a la combustión incompleta del carbono. El gas natural se compone principalmente de metano, un compuesto de carbono-hidrógeno; si no hay suficiente aire, no todo el carbón se quema y, en cambio, forma pequeñas partículas de hollín que brillan de color amarillo con el calor. Esta llama no se usa para calentar, ya que depositará hollín sobre cualquier cosa que se sostenga dentro o encima de ella y, en cualquier caso, no está lo suficientemente caliente para muchos propósitos.
Cuando los orificios están abiertos, se introduce aire en el quemador, lo que permite la combustión completa del combustible de gas natural y se produce una llama azul. Esta llama es mucho más caliente, alcanzando hasta 2732 ° F (1500 ° C), y es la que se usa para calentar. Normalmente tiene un cono exterior tenue y un cono interior azul más intenso, cuya punta es la parte más caliente de la llama. El dispositivo se puede adaptar para funcionar con propano o butano de cilindros, de modo que se pueda utilizar en lugares sin suministro de gas.
Utiliza materiales de
El uso principal del mechero Bunsen es como un medio para calentar fuertemente sustancias durante los experimentos químicos. A menudo, se utiliza para calentar material en un tubo de ensayo de vidrio. Si se requiere un calentamiento muy fuerte, lo suficientemente fuerte como para derretir vidrio, se puede usar un pequeño plato de porcelana conocido como crisol.
Los mecheros Bunsen también pueden emplearse en una forma cruda de análisis químico conocida como prueba de llama. Muchos elementos, en particular los metales, emiten luz de colores particulares cuando se calientan en una llama. Estos elementos a menudo se pueden detectar colocándolos en una llama Bunsen; por ejemplo, el sodio da una llama amarilla, el potasio da lila y el bario, verde. Este método tiene sus límites e inconvenientes, por ejemplo, el fuerte color amarillo del sodio puede enmascarar la presencia de otros metales y ha sido reemplazado en gran medida por los espectroscopios, pero puede ser una prueba rápida útil en algunos casos.
Personal
Muchos accidentes de laboratorio involucran quemaduras relacionadas con llamas expuestas y, como resultado, los nuevos estudiantes son entrenados cuidadosamente en el uso de quemadores de gas. La estudiante siempre debe usar gafas de seguridad y asegurarse de que su cabello y ropa estén seguros, para que no entren en contacto con la llama. Las sustancias inflamables deben mantenerse alejadas de la fuente de calor y debe haber alguien presente en todo momento para supervisarlas. Cuando está encendido, pero no está en uso, el orificio de ventilación debe cerrarse para que la llama sea claramente visible: la llama azul caliente puede ser difícil de ver bajo una luz brillante.
Al calentar objetos pequeños en la llama, se deben usar un par de tenazas. Los objetos más grandes, como matraces y vasos de precipitados, deben colocarse sobre un soporte o sujetarse con una abrazadera. La manguera de goma flexible que conecta el mechero Bunsen a la boquilla de gas en la mesa de laboratorio debe estar segura, sin evidencia de fugas. Se debe tener cuidado al tocar cosas que hayan estado expuestas al calor del quemador, especialmente objetos de vidrio, que pueden permanecer calientes durante algún tiempo.
Historia
Como muchos inventos científicos, el quemador refleja el nombre del científico que supervisa el laboratorio donde se inventó, en lugar del inventor real. Robert Wilhelm Bunsen era un químico conocido en Alemania a mediados del siglo XIX, que se interesó particularmente en examinar los espectros de diferentes elementos, es decir, el conjunto único de longitudes de onda, o colores, de luz que cada uno emite cuando se calienta. Para hacer esto de manera efectiva, necesitaba algo que produjera una llama muy caliente con poca luminosidad, de modo que su luz no oscureciera los espectros.
Tuvo la idea de mezclar gas natural con aire antes de la combustión e instruyó a un técnico de laboratorio, Peter Desaga, para diseñar y construir el quemador. El dispositivo resultante permitió un control significativo sobre la altura y la intensidad de la llama, y tuvo un gran éxito. Rápidamente se asoció con el laboratorio de Bunsen y se lo conoció popularmente como mechero Bunsen.
Poco después de su invención, el dispositivo permitió a Bunsen descubrir dos nuevos elementos, cesio y rubidio, a partir de sus espectros nunca antes vistos. De hecho, los elementos reciben el nombre de las líneas espectrales que producen: azul cielo y rojo oscuro, respectivamente. Otros químicos continuaron descubriendo varios elementos nuevos más de esta manera.