INFORME MECHERO DE BUNSEN

CORPORACIÓN UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS FACULTAD DE INGENIERÍA

USO DEL MECHERO DE BUNSEN Y MANEJO DE VIDRIO

Ernesto Blanco Rambal – Edgar Márquez Pascuales – Yenis Alonso Hernández Osvaldo Barrios Carpio Alejandra Zambrano Arévalo. Esp. Grupo AN1 – Mesa 4. 11-09-2010 Laboratorio de Química inorgánica I, Corporación Universitaria de la Costa, Barranquilla

Resumen

Introducción

El Mechero Bunsen, dispositivo que se utiliza mucho en los laboratorios debido a que proporciona una llama caliente, constante y sin humo. Debe su nombre al químico alemán Robert Wilhelm Bunsen, que adaptó el concepto de William Faraday del quemador de gas en 1855 y popularizó su uso. El quemador es un tubo de metal corto y vertical que se conecta a una fuente de gas y se perfora en la parte inferior para que entre aire. La corriente de aire se controla mediante un anillo situado en la parte superior del tubo. Cuando su temperatura es más alta, la llama tiene un cono azul en el centro y puede alcanzar los 1.500 ºC. Los mecheros Bunsen se han visto desplazados en muchos casos por camisas calentadoras eléctricas. Al encender el mechero conviene abrir la lentamente la llave de entrada de gas, para evitar que salga de golpe y pueda producirse una explosión.

El mechero Bunsen es un tipo de encendedor que se utiliza en los laboratorios científicos para calentar, fundir, esterilizar y/o evaporar sustancias. Este aparato provoca llamas mediante la combustión de aire y gas, y, como fuente de calor, proporciona temperaturas no demasiado elevadas. El mechero Bunsen está compuesto por una base plana y pesada por la que se introduce el gas. Este último fluye en dirección ascendente a través de un tubo vertical con algunas perforaciones para que penetre el aire. Gracias al llamado ‘efecto Venturi’, la mezcla anterior se hace inflamable y sale en forma de llama por la parte superior del tubo.

Palabras claves Mechero Bunsen, gas, temperatura…

El mechero Bunsen debe su nombre al químico alemán Robert Wilhelm Bunsen. En realidad, el artilugio fue inventado por el físico y químico Michael Faraday, aunque fue el primero el encargado de perfeccionarlo.

Abstract The Bunsen burner, a device that is widely used in laboratories because it provides a hot flame, continuously and without smoke. Named after the German chemist Robert Wilhelm Bunsen, who adapted the concept of William Faraday gas burner in 1855 and popularized its use. The burner is a short metal tube that is connected to vertical gas source and perforated at the bottom for air. The air stream is controlled by a ring located on the top of the tube. When the temperature is higher, the flame has a blue cone in the center and can reach 1,500 ° C. The Bunsen burners have been displaced in many cases by electric hot shirts. When you turn the burner should be open the valve slowly gas inlet to keep out of shock and can cause an explosion.

Si vas a utilizar un mechero Bunsen, ten en cuenta las siguientes recomendaciones: es mejor que sea manipulado por una única persona, asegúrate de cuál es la manguera que suministra el gas y vigila que esté bien conectada, no enrolles la manguera alrededor del aparato y no abras la llave de paso del gas antes de tiempo.

Key words Bunsen burner, gas, temperature….

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CORPORACIÓN UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS FACULTAD DE INGENIERÍA carbón sobre la superficie que está calentando. Cuando el quemador se ajusta para producir llamas de alta temperatura, éstas (de color azulado) pueden llegar a ser invisibles contra un fondo uniforme.

2. Fundamentos Teóricos

Si se incrementa el flujo de gas a través del tubo mediante la apertura de la válvula 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.

Es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para calentar o esterilizar muestras o reactivos químicos.

La forma más común de encender el mechero es mediante la utilización de un fósforo o un encendedor a chispa.

Fue inventado por Robert Bunsen en 1857 y provee una transmisión muy rápida de calor intenso en el laboratorio. Es un quemador de gas del tipo de pre mezcla y la llama es el producto de la combustión de una mezcla de aire y gas.

La combustión puede ser de dos tipos: a) Combustión incompleta: es aquella en la cual se producen partículas sólidas de carbono debido a la insuficiencia de oxígeno en la mezcla. Se caracteriza por presentar una llama de color amarillo. En general el proceso se realiza en dos etapas:

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 agujero en el fondo de 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, no muy eficaz para la química avanzada.

La siguiente ecuación es el resultado de la suma de I + II y se conoce como ecuación total.

El mechero Bunsen es una de las fuentes de calor más sencillas del laboratorio y es utilizado para obtener temperaturas no muy elevadas. Consta de una entrada de gas sin regulador, 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. Presenta dos orificios ajustables para regular la entrada de aire.

b) Combustión completa: se produce cuando hay suficiente cantidad de oxígeno, este consume casi en su totalidad las partículas de carbono incandescentes, adquiriendo la llama de color azul.

La cantidad de gas y por lo tanto de calor de la llama puede controlarse ajustando el tamaño del agujero 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 sólo 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

En general el proceso es el siguiente:

FORMAS DE APLICAR EL CALOR La forma de aplicar el calor con el mechero depende de la temperatura que se necesita. La llama del mechero se puede aplicar de dos formas:

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CORPORACIÓN UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS FACULTAD DE INGENIERÍA a) Directamente: a los tubos de ensayo, tubos de ignició, cápsulas de porcelana, crisoles y otro instrumental de vidrio resistente a altas temperaturas. b) Indirectamente: interponiendo entre el recipiente y la llama una malla metálica asbestada o por medio de una baño de agua (Baño de María), dentro del cual se introduce el objeto a calentar. Las

tres

partes

de

la

llama

son:

Existen otros mecheros de uso en el laboratorio, por ejemplo: El Tirrill, donde tanto el aporte de gas como el de aire pueden ajustarse con el fin de obtener una combustión óptima y una temperatura de la llama de más de 900 ºC. 1.

Válvula de aire cerrada llama segura

2.

Zona de

oxidación:

es

la parte

superior de color amarillo, que es una llama ahumante y con un bajo potencial calorífico.

3.

Zona de reducción: es la llama central

4.

Cono frío: parte inferior de la llama.

que presenta un color azul tenue.

Se utiliza para calentar, fundir o evaporar sustancias. La llama del mechero que arde correctamente es transparente y tiene un matiz azulado. No es luminosa y no desprende humo negro. En ella se distinguen con claridad dos zonas. La zona interior tiene una temperatura de 200 a 500 ºC. En su parte inferior tiene lugar la descomposición del gas y en la parte superior transcurre la combustión no completa acompañada del desprendimiento de carbono libre cuyas partículas incandescentes despiden luz. La temperatura máxima de la llama (hasta 1500 ºC) se alcanza en la zona casi incolora en la cual la combustión del gas se realiza con mayor intensidad debido a la gran afluencia de aire. Como se ve en el siguiente gráfico, es importante regular el caudal de aire en función de la temperatura que deseemos alcanzar:

El mechero Meker, tiene el tubo quemador más ancho y tiene una malla montada en su parte superior. Esto produce un cierto número de pequeñas llamas Bunsen, las zonas exteriores de las cuales se funden para dar una llama maciza, exenta de la zona central más fría. Con este mechero se obtienen temperaturas superiores a los 1000 oC.

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situaciones mencionadas representa una llama TÉCNICA

DE

ENCENDIDO

REGULACIÓN

DEL

Y

DE

útil para calentar. Cuándo se usa una llama de

MECHERO

tipo “sonora” tener presente que la temperatura más alta de la misma se encuentra en el vértice

El uso efectivo del mechero durante una

superior

práctica de laboratorio implica ser capaces

del

cono

interno

coloreado.

6. Si la llama del mechero se entrecorta o

de encender y regular el mismo de manera

“sopla” es indicio de un exceso de oxígeno

tal de obtener una llama que indique una

durante la combustión; en tal caso se deberá

reacción de combustión completa. Esto se

cerrar el ingreso de aire hasta una posición tal

consigue de manera fácil y además segura

que

siguiendo el procedimiento que se detalla a

permita

obtener

una

llama

de

las

características indicadas en el párrafo anterior

continuación y que se puede observar de

PARTES DEL MECHERO

manera completa y concreta en el archivo animado

adjunto

1. Conectar un extremo del tubo de goma a la boca de toma de gas con la llave cerrada y el otro extremo del mismo a la entrada de gas ubicada

en

la

base

del

mechero.

2. Verificar que la entrada de aire del mechero se

encuentre

cerrada.

3. Encender un fósforo teniendo la precaución de

hacerlo

alejado

del

cuerpo.

PRECAUCIONES EN EL USO DEL MECHERO

4. Acercar el fósforo encendido a unos 5 cm por

Antes de utilizar el mechero, asegúrese cuál es la tubería que suministra el gas y que la manguera de hule esté bien conectada.

encima de la boca del mechero y en simultáneo abrir la llave de salida de gas, en ese momento

El mechero deberá ser manipulado por una sola persona.

se forma una llama de color amarillo. Una llama de estas características nunca debe ser usada

para

Encienda el cerillo antes de abrir la llave que suministra el gas.

calentar.

No enrolle la manguera de hule alrededor del mechero.

5. Permitir el ingreso de aire por medio de la apertura de los orificios o del giro de la roldana. A medida que ingresa más oxígeno la llama se vuelve azulada, difícil de ver , con un cono interior coloreado y se oye un sonido grave (llama

“sonora”).

Cualquiera

de

las

3. Desarrollo experimental

dos

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CORPORACIÓN UNIVERSITARIA DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS FACULTAD DE INGENIERÍA Se toma 4 pedazos de cartulina y se procede a realizar la experiencia propuesta por la profesora Alejandra, las cartulinas tienen medidas de 10 x 10, se realizan pruebas de ubicar las cartulinas en diferentes formas como (horizontal superior, horizontal inferior, inferior vertical y vertical superior.

Al realizar las experiencia puesta en el laboratorio de química inorgánica con la profesora Alejandra, hemos adquirido nuevos conocimientos los cuales nunca hemos puestos en práctica en nuestro tiempo escolar. El conocer el mechero sus partes, las partes en que se encuentra una llama o las partes que la integran, el tomar un vidrio y notar que al pasarlo por el fuego llega a su punto máximo de calentamiento y con él puede experimentar cambios pero en su forma mas no la materia y que el vidrio no demuestra su punto de calentamiento como lo muestra el cartón, papel, cartulina.

Se analiza la tonalidad y la forma que toma las cartulinas al realizarse las posiciones, la sombra y figuras que se nos presenta en los 4 pedazos de cartulina Se pasa un alfiler por la parte de debajo de la cabeza del fosforo, y se ubica en la parte superior de la boca del mechero. Se abre la llave y se deja pasar el gas por 2 min. Pasado el tiempo se enciende el mechero, y en la parte inferior de la llama se observa que el fosforo no ha sido encendido ya que se encuentra en la parte fría, se toma en algunos de los extremos del alfiler y se sube lentamente donde el fosforo llega a un punto de encenderse, la distancia que hay entre la boca del mechero 1.1 cm.

Los vidrios presentan maleabilidad cuando se encuentra en su etapa de fusión, llegando ser moldeados. Todas estas experiencias son la mejor forma de enriquecer nuestros conocimientos y fortalecer nuestras experiencias en el mundo de la química.

Tradúcelo en ingles tocayo

Experiencia 2. Moldeado en vidrio.

Bibliografía

Para esta experiencia se tomaron 5 tubos de 20 cm.

http://es.wikipedia.org/wiki/Llama (quimica)

Cada uno vive una experiencia en la cual se observa como el vidrio llega a un momento en el cual experimenta un cambio térmico. De tal forma que el vidrio al encontrase en contacto directo con el fuego tiende a expandirse de acuerdo a la fuerza o aplicación que se efectué en el.

4. Conclusiones

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