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Mechero Bunsen
Breve descripción
El mechero Bunsen es un quemador de gas fundamental de laboratorio que mezcla gas combustible con cantidades reguladas de aire ambiental antes de la ignición. Desarrollado por Robert Bunsen y Peter Desaga en 1855, produce una llama de alta temperatura, no luminosa y libre de hollín, ideal para análisis químicos, soplado de vidrio y calentamiento de laboratorio.
Uso / Función
- Calentamiento químico y aceleración de reacciones: Proporciona un calentamiento limpio y controlable para hervir líquidos, evaporar disolventes y promover reacciones químicas endotérmicas.
- Análisis cualitativo (Ensayos a la llama): Emite una luz de fondo mínima, lo que permite observar fácilmente los colores característicos de emisión espectral de los elementos metálicos.
- Esterilización: Esteriliza rápidamente agujas metálicas, asas de siembra e instrumentos de vidrio mediante exposición térmica directa en procedimientos microbiológicos.
- Trabajo con vidrio: Ablanda tubos de vidrio para doblarlos, estirar tubos capilares y sellar tubos de ensayo o ampollas.
- Escala: Aparato de mesa de laboratorio.
Principio de funcionamiento
- Inyección de gas: El gas combustible a presión (Propano, Biogás o gas natural) entra a través de un pequeño orificio (inyector) situado en la base de un tubo metálico vertical.
- Inducción por efecto Venturi: Conforme el gas a alta velocidad asciende por el tubo, crea una zona localizada de baja presión (efecto Venturi) que aspira aire ambiental a través de orificios regulables en la base.
- Premezclado: El gas combustible y el aire rico en oxígeno se mezclan homogéneamente al ascender por el tubo hueco antes de alcanzar la abertura superior.
- Combustión controlada: Al encender la mezcla de gas en el orificio superior, se genera una llama estable. El ajuste de la virola giratoria controla la entrada de aire: una rendija cerrada produce una llama amarilla de seguridad más fría, mientras que una rendija abierta produce una llama azul caliente de dos zonas que alcanza hasta 1.500 °C.
Cómo crearlo
- Mecanizado de la base metálica: Fundir o tornear una base pesada de Latón o hierro fundido con un tubo de entrada de gas interno para evitar vuelcos durante su uso.
- Perforar el orificio inyector: Taladrar una boquilla con microagujero en el centro de la entrada de gas para acelerar el flujo de combustible en un chorro a alta velocidad.
- Fabricar el tubo quemador: Cortar un cilindro hueco de Latón con rosca en la base y taladrar puertos anchos de entrada de aire cerca del extremo inferior.
- Ajustar la virola de aire: Elaborar un manguito giratorio ajustado con orificios de aire coincidentes que se adapte sobre los orificios inferiores del tubo para regular la entrada de oxígeno.
- Montar y verificar el sellado: Enroscar el tubo sobre la base por encima del inyector de gas, conectar una manguera flexible a un suministro de gas (Propano o Biogás), verificar la ausencia de fugas con agua jabonosa y encender.
Materiales necesarios
- Cuerpo del quemador: Tubo de Latón mecanizado, virola roscada y base pesada.
- Fuente de combustible: Suministro de gas combustible como Propano, metano o Biogás.
- Mangueras y válvulas: Manguera flexible de goma o sintética con válvula de aguja para control de flujo.
Variantes y mejoras
- Quemador Meker-Fisher: Incluye una rejilla metálica superior para dividir la llama en múltiples llamas pequeñas, evitando el retroceso de llama y alcanzando temperaturas más altas (~1.700 °C).
- Quemador Tirrill: Añade una válvula de aguja integrada en la base del inyector para ajustar de forma independiente tanto el volumen de gas como la entrada de aire.
- Microquemador: Versión compacta diseñada para operaciones de llama fina, química a microescala y trabajos de campo.
Límites y riesgos
- Peligro de retroceso de llama: Un exceso de aire o una presión reducida de gas puede provocar que la llama retroceda al interior del tubo hasta el inyector, sobrecalentando el cuerpo del quemador.
- Riesgo de quemaduras e incendios: Las llamas azules abiertas a alta temperatura son prácticamente invisibles a la luz del día y representan un grave riesgo de incendio y quemaduras en la piel.
- Acumulación de gases tóxicos: Las fugas de gas no encendido pueden causar una acumulación explosiva de vapor o asfixia en espacios mal ventilados.