本生灯是实验室常用的中高温加热工具。因其操作温度较酒精灯高,故灯具的材质必须使用较耐热的金属。又由于它的燃料在室温时是气态,使用时应特别注意管线的安全。本生灯在使用时要特别注意使用安全。使用前必先检查所有开关是否在关闭的状态。确定所有的开关都在关闭的状态时,才能打开瓦斯的总开关。
目前,市场上已经出现以丁烷气体为燃料的电子打火式本生灯,手持或座式,操作愈加简便,也脱离了煤气源的限制。加之丁烷的优异燃烧性质,温度可以达到1100~1200度,在纯氧条件下可能到达1300度左右,用途也由实验室渗透至更广的方面。
现如今的很多煤气用具其实都体现着Bunsen burner(本生灯)的燃烧原理,家用的煤气灶便是最鲜明的例子,梅克尔灯和菲希尔灯也是依本生灯改良而来的加热器。虽然说本生并不是Bunsen burner的任主人,可当改良效率化,这也就是我们所需要的创新!
19世纪的德国化学家Robert Wilhelm生于1811年3月31日,德国哥廷根,
家里兄弟四个,本生排行第四。他的父亲老本生(Christian Bunsen)是当时德国格丁根大学的物理学教授和图书馆馆长,所以说本生是出自书香门第之家的。在本生中学毕业后,到哥廷根大学读化学,19岁便获得了博士学位。从1830年到1833年,他周游了西欧诸多国家,并且结识了很多后来很有名的科学家,像李比希,龙格(Friedrich Ferdinand Runge,成功分离出咖啡因的德国化学家)本生先后在格丁根大学、卡塞尔、马尔堡大学任教工作过,这期间,他进行了有机砷化合物、气体分析、电池电极等多个方面的研究,其中,有机砷化合物是本生投入精力最多的一个方面,可不幸的是,砷是极其有毒的。还记得《水浒传》里武大郎被砒霜毒死的惨状吗?那砒霜就是砷的氧化物(三氧化二砷As2O3)。所以这种研究充满了各种各样的危险,尤其对工作者的身体伤害严重。在一次试验中,出了大状况:因为一个试验瓶的突然爆裂,破碎的瓶渣四处飞溅,一块玻璃屑飞入了本生的一个眼珠,导致这位伟大的科学家后来只能用一只眼睛看世界。
1852年,德国海德尔堡大学向本生发出了一封聘请信,打算聘请本生为化学教授。本生接信前往,但当他视察了学校的实验室之后,发现很多方面已经远赶不上化学的发展了,所以本生向学校提出:他要根据自己的设计建造化学实验室,否则就离开。学校同意了,经过近三年的改造,本生建成了新的化学实验室,可是,新问题接踵而来:现有仪器和实验要求的不同步,尤其在加热方面。当时,主要的加热用具是酒精灯,可惜温度不高(普通酒精灯外焰最多400℃),达不到一些高温实验的要求。那个时候,德国一些城市开始普及煤气路灯,本生从这一点得到启发,设计了利用煤气加热的装置,可惜新装置黑烟大,效率低,这让本生的灯具改良陷入了僵局。
就在这个时候,本生的一个学生从英国带回了Michael Faraday(迈克尔·法拉第,就是物理里面那个法拉第常数的F)发明的新灯具,这种灯具呈圆锥形,能上下移动,顶部有个金属网。但本生试了后发现,这种灯依旧火焰小,温度低,不稳定,火焰大小难以调节。
经过思考,本生发现了这一系列问题的症结所在,这种灯同酒精灯一样都是靠外部供给空气燃烧,但由于煤气与空气接触时间短,混和不充分,燃烧也就不完全,温度也就上不去,黑烟也就滚滚来了。所以,要想火焰着得好,着得旺,就一定要在点燃之前气体充分混合。
这种想法得到了当时大学里另一位同仁Peter Desdega(彼得·迪斯德加)的认同,动手能力强的Desdega将本生的想法变成了现实,经过一次次试用和改进,1855年,Bunsen burner(本生灯)诞生了。
下面这张图片就是当年本生灯的原型了,它可以安全地燃烧气体料,例如煤气或者石油气火焰不会倒流进气体供应管内,其中空气:煤气=3:1时火焰,火焰温度可达1500℃,旋转灯管或者下部的螺丝可以调节进气量以控制火焰大小,这种状况的具体控制就要依照火焰颜色和高度来判断了。
1.把实验室的窗户打开,保持空气流通,避免强光照射。
2.把本生灯胶喉与煤气管接上,并放在防火板上。
3.先把灯脚的空气调节器关闭,并点燃火柴在出气口上。
4.启动煤气掣,把灯点燃,这时火焰为橙色。
5.打开空气调节器让新鲜空气进入,火焰转为蓝色及温度变高。
6.在使用完毕后,先把气孔关上,再关掉煤气掣。
7.把本生灯从煤气管拔出。
百科名片
英文名:Bunsen burner
因其燃烧效率高,产生污染小而多用于实验室中。