BEC BUNSEN: CARACTERÍSTIQUES, FUNCIONS, EXEMPLES D'ÚS - QUIMICA - 2026

L' encenedor Bunsen és un instrument de laboratori capaç de subministrar una font calor de manera eficaç i segura mitjançant una flama, la qual és producte de la combustió d'un gas que sol ser metà, o una barreja de propà i butà. Aquest instrument per si mateix és sinònim de ciència i química.

El seu nom es deu a el químic alemany Robert Bunsen, qui va ser responsable, al costat de l'tècnic Peter Desaga, de la seva implementació i millora partint d'un model ja dissenyat per Michael Faraday. Aquest encenedor és petit i lleuger, pel que pot traslladar-se pràcticament a qualsevol lloc on hi hagi una bombona de gas i òptimes connexions.

Bec Bunsen escalfant la solució d'un matràs. Font: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

A dalt es mostra l'encenedor Bunsen en acció. Cal notar que l'escenari ni tan sols és el d'un laboratori. La flama, de color blau, escalfa el contingut de l'matràs per desenvolupar una reacció química, o simplement per dissoldre un sòlid amb més rapidesa. L'ús principal d'aquest instrument és doncs el de senzillament escalfar una superfície, mostra o material.

No obstant això, l'encenedor Bunsen també s'usa per a una gran varietat de mètodes i processos, com l'assaig a la flama, l'esterilització, la destil·lació, la combustió i la descomposició. Des de l'educació mitjana, ha estat el causant de sorpresa i temors entre els estudiants, per a més endavant esdevenir un instrument d'ús rutinari.

història

Els orígens d'aquest icònic encenedor es remunten a l'any 1854, en un dels laboratoris de la Universitat de Heidelberg, on treballava Robert Bunsen. En aquells dies, les instal·lacions de la universitat ja disposaven d'un sistema de canonades de gasos i d'encenedors més rudimentaris amb què realitzaven experiments.

No obstant això, aquests encenedors, dissenyats per Michael Faraday, generaven flames molt lluminoses i "brutes", el que significa que dipositaven sobre la superfície que tocaven taques de carbó. Aquestes flames, a més que camuflaven els colors que alliberaven certes substàncies a l'ésser escalfades, no eren prou calents.

Va ser així que Robert Bunsen, al costat de l'tècnic alemany, Peter Desaga, van decidir implementar millores en els encenedors de Faraday. Per aconseguir-ho, van buscar que el gas cremés amb un major flux d'aire, superior a què rondava lliurement pel laboratori. D'aquesta manera, va néixer l'encenedor Bunsen-Desaga.

Des de llavors, els laboratoris han tingut a la mà un encenedor que permet obtenir una flama molt més calenta i "neta". Així mateix, gràcies a aquest encenedor es van establir els fonaments o orígens de l'espectroscòpia.

Característiques i parts de l'encenedor Bunsen

- Instrument

Dibuix de les parts de l'encenedor Bunsen. Font: Pearson Scott Foresman / Public domain

A la imatge superior es té una il·lustració de l'encenedor Bunsen. S'assenyalen les respectives entrades tant per l'aire com per al gas.

El gas recorre l'interior d'una mànega de cautxú des de l'aixeta de gas, ubicat al mateix fonda de laboratori, fins a l'entrada de l'encenedor. A la zona inferior de l'encenedor, just per sobre de el suport amb forma d'anell, se situa una vàlvula o roda que anivella el flux de gas que sortirà pel filtre de l'encenedor.

L'aire, d'altra banda, entra a l'encenedor a través dels forats circulars (o rectangulars) del seu collaret. A mesura que es trencada el collaret, més aire fluirà dins dels forats i es barrejarà amb el gas. Aquesta barreja aire-gas ascendirà al llarg de l'barril o columna, per sortir finalment pel filtre de l'encenedor.

Tot l'encenedor en el seu conjunt està fet d'un metall lleuger, com l'alumini, i la seva grandària és prou petit per guardar-se en qualsevol prestatge o gaveta.

- Crida

reductora

La flama obtinguda per l'encenedor Bunsen pot variar de color depenent de la quantitat d'aire entrant. Font: Arthur Jan Fijałkowski / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

A l'col·locar-se una font de calor just a l'alçada del filtre de l'encenedor, ja sigui utilitzant un llumí encès o una espurna, la barreja aire-gas cremarà i començarà la combustió. Apareixerà doncs la flama. No obstant això, les característiques visuals i químiques d'aquesta flama depenen de la relació aire-gas.

Si el collaret està tancat, impedint que l'aire entri per les seves forats, es tindrà una barreja rica en gas, la qual cremarà tot just amb l'oxigen de l'aire dels voltants. Aquesta flama correspon a la 1 (imatge superior), i es coneix com l'anomena "segura" i "bruta", per ser la menys calenta i la que produeix a més la major quantitat de sutge. Cal notar el brillant que és i també els seus colors groc-ataronjats.

La lluminositat d'aquesta flama es deu al fet que les partícules de sutge, compostes pràcticament per àtoms de carboni, absorbeixen calor i acomiaden llum i color. Com més oberta estigui l'entrada de gas, més gran serà aquesta flama.

Aquesta crida es coneix també per ser reductora, a causa que aporta carboni com partícules de sutge, les quals són capaços de reduir algunes substàncies.

oxidant

A mesura que el collaret es va rotant, els forats per on transita l'aire es van obrint, incrementant així la quantitat d'aire a la barreja resultant gasosa. Com a resultat, la flama groga s'anirà tornant cada vegada més blavosa (de 2 a 4), fins a un punt en què pot semblar transparent si el fons i la puresa de la barreja ho permeten.

La flama 4 és la més desitjada i útil al laboratori, ja que és la més calenta i pot a més oxidar perfectament la mostra que es col·loca al seu contacte. Per aquesta raó aquesta crida es coneix per ser oxidant, ja que els productes de la combustió (en essència diòxid de carboni i vapor d'aigua) no interfereixen amb l'oxigen dels voltants i les substàncies a oxidar-se.

Funcions / usos

Un encenedor Bunsen escalfant un matràs. Font: Sally V / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

De l'apartat anterior es pot concloure que la flama és l'element o la característica més important de l'encenedor Bunsen. És aquesta de fet la que defineix les respectives funcions o usos d'aquest instrument, que comptat i debatut no són més que el d'escalfar una superfície, material o mostra.

Tanmateix, això no vol dir que pugui usar-se per escalfar tot el que hi hagi al laboratori. Per començar, el punt de fusió de l'material ha d'estar per sobre dels 1500 ºC, temperatura màxima a la qual pot arribar la flama. En cas contrari, es fondria i ocasionaria un desastre a la fonda de treball.

Segon, la temperatura de la flama és tan alta, que és capaç d'incendiar els vapors de qualsevol solvent orgànic, la qual cosa incrementaria els riscos d'incendi. Per tant, només s'han d'escalfar líquids amb alts punts d'ebullició i baixa volatilitat.

És per aquesta raó que l'aigua és un exemple d'un líquid ideal per escalfar-mitjançant l'ús de l'encenedor Bunsen. Per exemple, sol ser freqüent escalfar pilotes de destil·lació, gots de precipitats, matrassos, o olles, que contenen solucions aquoses.

Exemples d'ús

combustió

Un dels principals usos de l'encenedor Bunsen és el de sotmetre una mostra a combustió; és a dir, oxidarla de manera ràpida i exotèrmica. Per a això, s'utilitza la flama oxidant (de color blau i gairebé transparent) i la mostra es col·loca dins d'un recipient com ara un gresol.

No obstant això, la majoria de les mostres es trasllada posteriorment a una mufla, on podrà continuar escalfant durant hores (fins i tot durant un dia sencer).

descomposició tèrmica

A l'igual que com passa amb la combustió, utilitzant l'encenedor Bunsen es pot dur a terme la descomposició tèrmica de certes substàncies, com ara les sals de clorat i nitrats. No obstant això, aquest mètode no permet a l'absolut realitzar un seguiment de l'avanç de la descomposició conforme transcorre el temps.

Assaig a la flama

Els ions metàl·lics poden detectar qualitativament mitjançant l'assaig a la flama. Per a això, un filferro prèviament escalfat i submergit en àcid clorhídric, es posa en contacte amb la mostra i es porta a l'interior de la flama.

Els colors despresos ajuden a identificar la presència de metalls com ara el coure (verd blavós), potassi (violeta), sodi (groc intens), calci (vermell ataronjat), etc.

Esterilització de materials

La calor de flama és tal que pot utilitzar-se per a un altre ús enginyós: el de destruir els microorganismes sobre la superfície dels materials. Això és especialment útil quan es tracten de vidres o metalls que estan destinats a propòsits estretament lligats amb la salut (agulles, pipetes, escalpels, etc.).

destil·lació

Es va dir anteriorment que l'aigua és un dels líquids que preferentment s'escalfa amb l'encenedor Bunsen. A causa d'això, s'utilitza per escalfar les pilotes de destil·lació, i així bullir l'aigua perquè els seus vapors arrosseguin algunes essències o fragàncies de la matèria vegetal (peles de taronja, pols de canyella, etc.).

D'altra banda, també pot utilitzar-se per destil·lar altres tipus de mescles, sempre que es moderi la intensitat de la flama i no es generin massa vapors en el procés.

Determinació de punts d'ebullició

Amb ajuda de l'tub de Thiele, oli, un suport i un capil·lar, es determinen els punts d'ebullició de certs líquids emprant l'encenedor Bunsen per escalfar la nansa de el tub o el seu braç lateral. Aquest experiment és bastant comú en els laboratoris de docència de química general i química orgànica.

referències

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). Cengage Learning.
2. Wikipedia. (2020). Bunsen burner. Recuperat de: en.wikipedia.org
3. Compound Interest. (31 de març de 2016). Chemistry History: Bunsen Burner Day. Recuperat de: compoundchem.com
4. Nikki Wyman. (31 d'agost de 2015). Bunsen Burner: Parts, Function & Diagram. Recuperat de: study.com
5. Nichols Lisa. (18 d'agost de al 2019). Bunsen Burners. Chemistry Libretexts. Recuperat de: chem.libretexts.org
6. Wayne State University. (Sf). Proper Use of a Bunsen Burner.. Recuperat de: research.wayne.edu