Bunsena deglis ir laboratorijas ierīce, ko izmanto vielu karsēšanai dažādiem eksperimentiem. Būtībā tie ir mazi gāzes degļi ar regulējamu liesmu, ar ko manipulē pie pamatnes, kontrolējot ielaižamās gāzes un gaisa daudzumu. Ķīmijas laboratorijās tie ir ierasts skats, un lielākā daļa zinātnieku ir iepazinušies ar to darbību. Lai nodrošinātu mērenu karsēšanu, īpaši šķidrumu vārglāzēs un kolbās, priekšroka var būt elektriskajai plītiņai, bet, ja nepieciešama augsta temperatūra vai karsējot materiālus mēģenēs, ir nepieciešams Bunsen deglis.
Projektēšana un darbība
Ierīce sastāv no vertikālas metāla caurules, kas savienota ar platu pamatni, kas ir nosvērta tā, lai to nevarētu viegli apgāzt. Pamatnē ietilpst sprausla savienošanai ar degvielas avotu, kā arī vārsts gāzes plūsmas regulēšanai un dūmvadu regulators, lai kontrolētu, cik daudz gaisa tiek ievadīts caur vienu vai vairākiem maziem gaisa caurumiem caurules pamatnē. Gāze sajaucas ar gaisu caurules apakšā un pēc tam paceļas uz degļa augšdaļu, kur to var aizdedzināt ar sērkociņu vai šķiltavu palīdzību.
Kad gaisa atveres ir aizvērtas, nepilnīgas oglekļa sadegšanas dēļ rodas dzeltena, dūmakaina liesma. Dabasgāze galvenokārt sastāv no metāna, oglekļa-ūdeņraža savienojuma; ja nav pietiekami daudz gaisa, ne viss ogleklis sadeg, un tā vietā veidojas sīkas kvēpu daļiņas, kas karstumā mirdz dzeltenā krāsā. Šo liesmu neizmanto apkurei, jo tā nogulsnēs kvēpus uz visa, kas atrodas tajā vai virs tās, un jebkurā gadījumā nav pietiekami karsta daudziem nolūkiem.
Kad caurumi ir atvērti, deglī tiek ievilkts gaiss, kas ļauj pilnībā sadedzināt dabasgāzes kurināmo, un rodas zila liesma. Šī liesma ir daudz karstāka — sasniedzot līdz pat 2732 °F (1500 °C) — un tiek izmantota apkures nolūkiem. Tam parasti ir vājš ārējais konuss un intensīvāk zils iekšējais konuss, kura gals ir liesmas karstākā daļa. Ierīci var pielāgot darbam ar propānu vai butānu no baloniem, lai to varētu izmantot vietās, kur nav gāzes padeves.
Izmanto
Bunsena degļa galvenais lietojums ir līdzeklis vielu spēcīgai uzsildīšanai ķīmijas eksperimentu laikā. Bieži vien to izmanto materiāla sildīšanai stikla mēģenē. Ja ir nepieciešama ļoti spēcīga karsēšana — pietiekami spēcīga, lai izkausētu stiklu, var izmantot nelielu porcelāna trauku, kas pazīstams kā tīģelis.
Bunsena degļus var izmantot arī neapstrādātā ķīmiskās analīzes veidā, kas pazīstams kā liesmas tests. Daudzi elementi, īpaši metāli, karsējot liesmā, izstaro noteiktu krāsu gaismu. Šos elementus bieži var noteikt, ievietojot tos Bunsena liesmā; piemēram, nātrijs dod dzeltenu liesmu, kālijs piešķir ceriņu, bet bārijs – zaļu. Šai metodei ir savi ierobežojumi un trūkumi — piemēram, nātrija spēcīgā dzeltenā krāsa var maskēt citu metālu klātbūtni, un to lielā mērā ir aizstājuši spektroskopi, taču dažos gadījumos tā var būt noderīga ātra pārbaude.
Drošība
Daudzi laboratorijas negadījumi ir saistīti ar apdegumiem, kas saistīti ar atklātām liesmām, un rezultātā jaunie studenti tiek rūpīgi apmācīti lietot gāzes degļus. Studentam vienmēr jāvalkā aizsargbrilles un jāpārliecinās, ka viņas mati un apģērbs ir droši, lai tie nesaskartos ar liesmu. Uzliesmojošas vielas jātur tālāk no siltuma avota, un vienmēr jābūt kādam, kas to uzraudzītu. Kad tas ir iedegts, bet netiek lietots, gaisa atverei jābūt aizvērtai tā, lai liesma būtu skaidri redzama: karsto, zilo liesmu spilgtā gaismā var būt grūti saskatīt.
Sildot mazus priekšmetus liesmā, jāizmanto knaibles. Lielāki priekšmeti, piemēram, kolbas un vārglāzes, jānovieto uz statīva vai jātur skavās. Elastīgajai gumijas šļūtenei, kas savieno Bunsena degli ar gāzes sprauslu laboratorijas stendā, jābūt drošai, bez noplūdes pazīmēm. Jāievēro piesardzība, pieskaroties lietām, kas ir pakļautas degļa siltumam, īpaši stikla priekšmetiem, kas kādu laiku var palikt karsti.
vēsture
Tāpat kā daudzi zinātniski izgudrojumi, deglis atspoguļo tā zinātnieka vārdu, kurš uzrauga laboratoriju, kurā tas tika izgudrots, nevis patieso izgudrotāju. Roberts Vilhelms Bunsens 1800. gadu vidū bija Vācijā labi pazīstams ķīmiķis, kurš īpaši interesējās par dažādu elementu spektru, tas ir, unikālo gaismas viļņu garumu jeb krāsu kopumu, ko katrs izstaro sildot. Lai to izdarītu efektīvi, viņam vajadzēja kaut ko tādu, kas radītu ļoti karstu liesmu ar zemu spilgtumu, lai tās gaisma neaizsegtu spektrus.
Viņam radās ideja pirms sadedzināšanas sajaukt dabasgāzi ar gaisu, un viņš uzdeva laboratorijas tehniķim Pīteru Desagu izstrādāt un uzbūvēt degli. Iegūtā ierīce ļāva būtiski kontrolēt liesmas augstumu un intensitāti, un tā bija ļoti veiksmīga. Tas ātri kļuva saistīts ar Bunsena laboratoriju un tautā pazīstams kā Bunsena deglis.
Neilgi pēc izgudrošanas ierīce ļāva Bunsenam atklāt divus jaunus elementus, cēziju un rubīdiju, no to iepriekš neredzētajiem spektriem. Elementi faktiski ir nosaukti pēc to radītajām spektrālajām līnijām: attiecīgi debeszila un tumši sarkana. Citi ķīmiķi šādā veidā atklāja vēl vairākus jaunus elementus.