Mechero Bunsen para niños
Un mechero o quemador Bunsen es un instrumento utilizado en los laboratorios científicos para calentar, esterilizar o proceder a la combustión de muestras o reactivos químicos.
Fue inventado por Robert Bunsen en 1857 y provee una transmisión muy rápida de calor intenso en el laboratorio. Es un quemador de gas natural o de gases licuados procedentes del petróleo (normalmente propano, butano o una mezcla de ambos), siendo la llama el producto de la combustión de una mezcla regulable de aire con uno de estos gases.
Contenido
Historia
En 1852 la Universidad de Heidelberg contrató a Bunsen y le ofreció asignarle un nuevo edificio de laboratorios. La ciudad de Heidelberg había comenzado a instalar el alumbrado público mediante farolas de gas, por lo que la universidad pudo dotar al nuevo laboratorio de suministro de gas.
Las diseñadoras del edificio previeron la utilización del gas no solo para la iluminación, sino que también instalaron quemadores para las operaciones de laboratorio. En los quemadores de laboratorio era deseable maximizar la temperatura y minimizar la luminosidad. Sin embargo, los quemadores de laboratorio existentes por entonces dejaban mucho que desear, tanto en términos del calor de la llama, como respecto a su economía y simplicidad.
Mientras el edificio estaba en construcción a finales de 1854, Bunsen sugirió ciertos principios de diseño al mecánico de la universidad, Peter Desaga, a quien pidió que construyese el prototipo de un mechero. El diseño de Bunsen/Desaga era muy eficiente en la generación de calor, en la reducción del hollín generado y en la obtención de una llama no luminosa mediante la mezcla del gas con el aire de manera controlada antes de la combustión. Desaga ideó unas ranuras ajustables para el aire en la parte inferior del quemador cilíndrico, con la llama de encendido en la parte superior. En el momento en que el edificio se inauguró a principios de 1855, Desaga había construido cincuenta de estos quemadores para los estudiantes de Bunsen. Dos años más tarde publicó una descripción del mechero Bunsen, y muchos de sus colegas pronto adoptaron este diseño.
Gustav Kirchhoff y Robert Bunsen construyeron hacia 1860 un espectroscopio para el análisis de los patrones lumínicos generados mediante el calentamiento de diversas sustancias con su mechero, procedimiento que permitió descubrir en muy poco tiempo el cesio (1860), el rubidio (1861), el talio (1861) y el indio (1863).
Principios similares habían sido utilizados anteriormente por Michael Faraday en el diseño de un quemador, así como en un dispositivo patentado en 1856 por el ingeniero de gas R.W. Elsner, pero no obtuvieron la difusión del diseño de Bunsen/Desaga.
Los mecheros Bunsen siguen empleándose actualmente en laboratorios de todo el mundo. Sin embargo, el desarrollo de instrumental de laboratorio más moderno ha ido relegando al mechero Bunsen al papel de un medio auxiliar, aunque todavía con gran presencia en las prácticas de laboratorio de muchas disciplinas académicas, donde se utiliza en la formación básica del alumnado de numerosas facultades y del personal de todo tipo de laboratorios.
Sigue siendo usado especialmente para facilitar el doblado de vidrio de laboratorio y eventualmente para calentar líquidos (aunque otros tipos de quemadores o calefactores eléctricos suelen ser más adecuados). Para las pruebas de espectrografía, ha sido sustituido sistemáticamente por dispositivos analíticos automáticos, mucho más precisos al no depender del ajuste manual de las condiciones de partida del ensayo a realizar, ni de la interpretación efectuada por un técnico de laboratorio de las lecturas obtenidas.
Descripción
1. Válvula del aire cerrada (llama segura).
2. Válvula medio abierta.
3. Válvula abierta al 90 %.
4. Válvula abierta por completo (llama azul crepitante; se recomienda su uso ya que no deja residuos de carbón sobre el material calentado).
El quemador tiene una base pesada en la que se introduce el suministro de gas. De allí parte un tubo vertical por el que el gas fluye atravesando un pequeño orificio en el fondo del tubo. Algunas perforaciones en los laterales del tubo permiten la entrada de aire en el flujo de gas (gracias al efecto Venturi) proporcionando una mezcla inflamable a la salida de los gases en la parte superior del tubo donde se produce la combustión, muy eficaz para la química avanzada.
El mechero Bunsen es una de las fuentes de calor más sencillas del laboratorio y es utilizado para obtener temperaturas no demasiado elevadas (hasta un máximo del orden de unos 1500 °C). Consta de una entrada de gas (controlada mediante una válvula de aguja, o sin regulador en los modelos más sencillos), una entrada de aire y un tubo de combustión. El tubo de combustión está atornillado a una base por donde entra el gas combustible a través de un tubo de goma, con una llave de paso que permite abrir o cerrar el flujo de gas. Presenta dos orificios ajustables para regular la entrada de aire.
La cantidad de gas y por lo tanto de calor de la llama puede controlarse ajustando el tamaño del orificio en la base del tubo. Si se permite el paso de más aire para su mezcla con el gas la llama arde a mayor temperatura (apareciendo con un color azul). Si los agujeros laterales están cerrados el gas solo se mezcla con el oxígeno atmosférico en el punto superior de la combustión ardiendo con menor eficacia y produciendo una llama de temperatura más fría y color rojizo o amarillento, la cual se llama "llama segura" o "llama luminosa". Esta llama es luminosa debido a pequeñas partículas de hollín incandescentes. La llama amarilla es considerada "sucia" porque deja una capa de carbón sobre la superficie que está calentando. Cuando el quemador se ajusta para producir llamas de alta temperatura, estas (de color azulado) pueden llegar a ser invisibles contra un fondo uniforme.
Si se incrementa el flujo de gas a través del tubo mediante la apertura de la válvula de aguja crecerá el tamaño de la llama. Sin embargo, a menos que se ajuste también la entrada de aire, la temperatura de la llama descenderá porque la cantidad incrementada de gas se mezcla con la misma cantidad de aire, dejando a la llama con poco oxígeno. La llama azul en un mechero Bunsen es más caliente que la llama amarilla.
La forma más común de encender el mechero es mediante la utilización de un fósforo o un encendedor a chispa.
Mecheros de gas
Funcionan mediante la combustión de la mezcla de un gas inflamable con aire. Tienen un orificio en la base por el cual entra el aire para formar la mezcla con el gas combustible. El gas más comúnmente usado es el gas natural, que es en su mayor proporción gas metano (más de un 90 %), y en menor medida etano.
Los mecheros de laboratorio alimentados con gas más comunes, que son semejantes en su fundamento al de Bunsen, pero difieren en su aspecto, ajuste y control son:
- Tirril: la base del mechero tiene una válvula aguja que permite la regulación del ingreso de gas directamente desde el mechero, en vez de la válvula de gas. La temperatura máxima de la llama puede alcanzar los 1560 °C.
- Teclu: la parte inferior del tubo es cónica, con una rueda dentada en la base de ese cono. El hueco que hay entre la rueda y el final del tubo, regula el flujo de aire, de forma similar a la que lo hace la ventana de aire del mechero Bunsen.
- Meker (o Meker-Fisher): la parte inferior del tubo posee más aberturas que el de Bunsen exhibiendo una mayor sección perpendicular, admitiendo más aire y mejorando la mezcla de aire y gas. El tubo es más ancho y en su parte superior está cubierto por una grilla de hoyos, la cual separa la llama en una matriz de llamas más pequeñas con una envolvente común a ellas. Esto previene el retroceso de la llama hacia la parte inferior del tubo, lo cual es un riesgo para altas proporciones de aire/gas, limitando el flujo máximo de aire que puede ingresar. Puede alcanzar temperaturas de llama entre 1100 y 1200 °C cuando es utilizado correctamente. Adicionalmente, la salida de la llama es silenciosa a diferencia de los mecheros de Bunsen o Teclu.
Véase también
En inglés: Bunsen burner Facts for Kids
