چراغ بونزن، دستگاهی برای ترکیب گاز قابل اشتعال با مقادیر کنترل شده هوا قبل از احتراق است. شعله داغتر از آن چیزی است که با استفاده از هوا و گاز محیط به تنهایی امکان پذیر باشد.
چراغ بونزن که به نام رابرت بونسن -شیمیدان آلمانی که آن را در سال 1855 معرفی کرد (از طرحی از پیتر دسدگا، که احتمالاً طرح قبلی مایکل فارادی را اصلاح کرده بود)-، نامگذاری شد. پیشرو مشعل اجاق گاز و کوره گاز بود. این وسیله از یک لوله فلزی بر روی پایه با ورودی گاز در انتهای پایین لوله تشکیل شده است که ممکن است دارای یک شیر تنظیم باشد.
دهانه های کناره های لوله را می توان با یک پیچ تنظیم کرد تا به اندازه دلخواه هوا وارد شود. مخلوط هوا و گاز (به طور مطلوب حدود 1 قسمت گاز به 3 قسمت هوا) با فشار گاز به بالای لوله منتقل میشود و در آنجا با یک کبریت مشتعل میشود. با شعله آبی کم رنگ، شعله اولیه به صورت یک مخروط داخلی کوچک دیده میشود و شعله ثانویه تقریباً بی رنگ که به صورت مخروط بیرونی بزرگتر دیده میشود، که وقتی گاز باقی مانده به طور کامل توسط هوای اطراف اکسید میشود، می سوزد. مخروط شعله داغ‌ترین قسمت شعله، که درست بالای نوک شعله اولیه یافت میشود، به حدود 1500 درجه سانتی‌گراد (2700 درجه فارنهایت) میرسد. با هوای خیلی کم، مخلوط گاز به طور کامل نمی‌سوزد و ذرات کوچک کربنی را تشکیل می‌دهد که گرم میشود تا درخشان شود و شعله را درخشان می‌کنند. با هوای زیاد، شعله ممکن است در داخل لوله مشعل بسوزد. یعنی ممکن است ضربه بزند. مشعل‌های Meker و Fisher، انواع مشعل اصلی Bunsen، دارای شبکه‌های فلزی برای افزایش تلاطم مخلوط و حفظ شعله در بالای لوله هستند.
مشعل فیشر از هوای اجباری استفاده می‌کند. هیچ شعله ثانویه وابسته به هوای اطراف وجود ندارد، زیرا این بهبودها هوای کافی را برای احتراق کامل ایجاد می‌کند و گرمای شعله اولیه افزایش می‌یابد.
کاربردهای چراغ بونزن
- کاربردها در آزمایشگاه‌های میکروبیولوژی: استفاده در فرایند استریل کردن حلقه‌ها، سوزن‌ها و شعله‌ور کردن دهان لوله‌های آزمایش در حین تلقیح
- کاربردها در آزمایشگاه های شیمیایی: گرم کردن، و سوزاندن
- در آبگیری کمپلکس ها، خشک کردن نمک ها، تجزیه و تحلیل رطوبت و شناسایی آب تبلور استفاده میشود.
- به تعیین نقطه ذوب با استفاده از کالریمتری کلاسیک و نقطه جوش با استفاده از روش لوله تیله کمک می‌کند.
- برای اشتعال پذیری ترکیبات و نقطه اشتعال حلال ها استفاده میشود.
مزایای چراغ بونزن
- استفاده از آن بسیار آسان است.
- میتوان از آن در هر جایی که به گاز دسترسی داشته باشد (گاز زغال سنگ، گاز طبیعی و غیره) استفاده کرد.
- مشعل در اندازه های مختلف موجود است، بنابراین میتوان یکی را انتخاب کرد که بهترین کار را برای دارد.
- علاوه بر گرم کردن، میتوان از آن برای کارهای اولیه دمیدن شیشه و خشک کردن هوا استفاده کرد.
- مشعل ممکن است با سوخت های کم هزینه مانند گاز زغال سنگ و گاز طبیعی کار کند. این به ابزارهای پیچیده زیادی نیاز ندارد.
- با توجه به ورودی هوای قابل تنظیم، میتوان شعله‌هایی با محدوده دما به دست آورد.
- یک جریان همرفتی را میتوان با گرمای شعله چراغ بونزن تولید کرد که ناحیه بالای شعله را گرم می‌کند و ذرات معلق در هوا را از هوای سردتر زیر آن حذف می‌کند و این ناحیه کار را استریل نگه می دارد.
انواع شعله مشعل بونزن
شعله زرد
از آن به عنوان شعله ایمنی یاد میشود زیرا در یک فضای خوب به راحتی قابل مشاهده است. میتوان آن را زمانی تولید کرد که سوراخ هوا کاملاً بسته باشد و دمای آن به حدود 300 درجه سانتی گراد برسد.
شعله آبی
هنگامی که سوراخ هوا تا نیمه باز است، دیدن در یک محیط روشن چالش برانگیز میشود. چنین شعله ای به شعله آبی معروف است که دمای آن به 500 درجه سانتی گراد میرسد.
شعله آبی خروشان
این داغ ترین شعله ای است که وقتی سوراخ هوا کاملاً باز است تولید میشود و می تواند به دمای 700 درجه سانتی گراد برسد.
منابع سوخت مشعل بونزن
دو منبع سوخت اولیه برای مشعل بونزن گاز طبیعی (بیشتر متان) و گاز مایع (پروپان، بوتان یا مخلوطی از این دو) هستند. مشعل برای یک نوع سوخت هرگز نباید با نوع دیگری از سوخت استفاده شود. بنابراین، انتخاب صحیح مشعل بسته به منبع سوخت ضروری است.
