Спиртовые и газовые горелки
ЛАБОРАТОРНЫЕ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
В химической лаборатории применяют различные нагревательные приборы:
спиртовые и газовые горелки, электрические печи, бани, муфельные печи, колбы нагреватели и т.д.
Спиртовые горелки обычно бывают стеклянные с притертым колпачком
(рис. 8). В них наливают денатурированный спирт и снабжают фитилем из некрученых ниток. Спиртовые горелки дают не очень горячее пламя
Рис. 8. Спиртовая горелка:
1 – резервуар;
2 – трубка с диском;
3 – фитиль; 4 – колпачок
Спиртовую горелку зажигают от горящей спички или лучины. Нельзя зажигать ее от другой горящей спиртовки. В лаборатории запрещается переносить спиртовую горелку в зажженном состоянии. Для регулирования величины пламени, необходимо погасить горелку и увеличить
или уменьшить длину наружной части фитиля.
После окончания работы горелку закрывают колпачком, чтобы спирт не испарялся.
При проведении опытов и синтезов в химической лаборатории используются
газовые горелки Теклю, Бунзена и паяльные горелки.
Горелка Бунзена. Устройство горелки Бунзена схематически показано на
рис. 9, б. Горелка Бунзена состоит из подставки, на которой находится боковой
отвод для присоединения к газовому крану (1); трубки со сквозным отверстием
внизу (6); вращающейся муфты с отверстием (5), которая надевается на трубку и
служит для регулирования притока воздуха.
Рис. 9. Газовые горелки: а) – горелка Теклю; б) – горелка Бунзена; в) паяльная
горелка; г) – горелка с насадкой «ласточкин хвост»; д) – строение пламени;
1 – боковой отвод; 2 – вентиль; 3 – диск; 4 – конусообразная трубка;
5 – вращающаяся муфта; 6 – трубка для смешения газа с воздухом; 7 – кран
подачи газа; 8 – кран подачи воздуха; 9 – зона восстановления;
10 – зона окисления
Для того чтобы зажечь горелку Бунзена:
1. Перекройте подачу воздуха в горелку поворотом муфты;
2. Приоткройте газовый кран и, подождав 2 – 3 секунды, поднесите к краю отверстия горелки зажженную спичку. При этом не наклоняйтесь над горелкой!;
3. Зажгите газ, а затем отрегулируйте пламя горелки, постепенно открывая
сквозное отверстие на трубке поворотом муфты;
4. Для выключения горелки закройте газовый кран.
Горелка Теклю является более совершенной, так как ее конструкция позволяет
тонко регулировать приток воздуха и газа. Устройство горелки Теклю схематически показано на рис. 9, а. Газ поступает через боковой отвод (1) в конусообразнуютрубку (4), где смешивается с воздухом. Подача газа регулируется вентилем (2).
Воздух в трубку поступает через щель между конусообразно расширенным основанием трубки и диском (3), насаженным на винтовую нарезку. Поворачивая
диск, можно изменять ширину щели и тем регулировать приток воздуха в горелку.
Чтобы зажечь горелку Теклю:
1. Перекройте подачу воздуха в горелку, повернув диск вплотную к конусообразно расширенному основанию трубки;
2. Убедитесь, что регулировочный вентиль подачи газа закрыт;
3. Приоткройте газовый кран и, подождав 2 – 3 с, поднесите сбоку к устью горелки зажженную спичку;
4. Зажгите газ, затем отрегулируйте подачу газа и воздуха;
5. Для выключения горелки вначале закройте вентиль подачи газа, а затем газовый кран.
Газовые горелки нельзя использовать для нагревания легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Не допускается оставлять включенные газовые горелки без присмотра!
Пламя правильно горящей горелки прозрачно и имеет голубоватый оттенок.
Оно не светится и не коптит. При недостатке воздуха пламя становится желтым и коптящим. На рис. 9, схематически приведено распределение температур внутри несветящегося пламени.
Различают две основные зоны горения: низкотемпературную восстановительную зону (внутреннюю) и высокотемпературную окислительную (внешнюю зону). Для лучшего обогрева нагреваемые объекты должны быть помещены в верхнюю высокотемпературную часть пламени. Внутренняя зона пламени имеет температуру 300 – 500 ºС. Наиболее высокая температура до 1500 ºС достигается во внешней зоне, где горение газа происходит наиболее энергично, благодаря большому притоку воздуха.
При использовании неисправных горелок, несоблюдении правил зажигания
или выключения горелок и при снижении подачи газа возможен проскок пламени в горелку. Обычно при проскоке слышится характерный хлопок, пламя делается узким, трубка горелки сильно разогревается. Изменяются вид пламени и характерный шум работающей горелки. При проскоке пламени необходимо немедленно закрыть газовый кран и сообщить лаборантам или преподавателю. Студентам не разрешается самостоятельно устранять неисправности газовых приборов. Для получения широкого и плоского пламени на газовую горелку надевают специальную насадку «ласточкин хвост» (рис. 9, г).
В лабораторном практикуме иногда требуется более высокая температура, чем та, которую дают спиртовые или газовые горелки. В этом случае пользуются паяльными горелками (рис. 9, в).
Паяльная горелка с воздушным поддувом используется для проведения стеклодувных работ, а также для прокаливания веществ в железных тиглях. Паяльная горелка состоит из двух трубок, вставленных одна в другую. В наружную трубку через боковой отвод с краном (7) поступает газ, а по внутренней трубке с краном
(8) – воздух под давлением, благодаря чему температура пламени значительно возрастает.
Особая осторожность необходима при зажигании паяльной горелки.
Для того, чтобы зажечь паяльную горелку:
1. Перед тем, как зажечь горелку, убедитесь, что краны подачи газа и воздуха
на горелке закрыты;
2. Откройте краны на стойке, зажгите спичку, поднесите ее снизу к устью горелки;
3. Осторожно приоткройте газовый кран и подожгите газ, не наклоняясь над
горелкой.
4. Пламя горелки отрегулируйте с помощью кранов подачи газа и воздуха.
5. Для выключения горелки вначале перекройте воздух краном, а затем газ
краном (не наоборот) и закройте газовый кран.