本生灯:零件、原理及应用

本生灯是一种产生无烟、不发光火焰的燃气燃烧器，用于实验室实验中的加热、杀菌和燃烧目的。它是以1857年设计它的德国科学家罗伯特·本生的名字命名的。公元

本生灯是由燃料和空气(氧气)融合而点燃的。本生灯有两种主要燃料来源:天然气(甲烷)和液化石油气(丙烷、丁烷或两者的混合物)。

本生灯的一部分

本生灯是必不可少的一部分实验室设备用于实验室加热材料。它由七个主要部分组成:基地，桶(烟囱)，空气调节器(领)，空气孔，煤气阀，气体喷嘴,进气管．

1. 基础:这是一个宽而重的部分，存在于本生灯的底部，可在不同的形状。它有助于为燃烧器提供支撑。它还有助于提供燃烧器与工作表面的直接接触。
2. 桶:它也被称为烟囱。它是一个5英寸长的金属管，放在燃烧器的底座上。它由靠近底部的两个孔组成，称为进气口，允许空气进入桶内。当天然气通过进气口时，气体和空气混合物在其上端点燃。
3. 空气调节器(领):它是一个短的金属圆柱形结构，围绕在枪管底部的气孔周围。接箍的主要功能是控制进入桶内的空气量。它在螺旋机构上工作;顺时针旋转增加进气量，逆时针旋转减少进气量。
4. 空气孔:在桶的底部有两个气孔。它允许空气进入燃烧器，使空气或任何其他液体，流体和气体的混合物。
5. 气体阀门:它与气体接收部分的气体喷嘴内部连接。燃烧器的燃气供应可以通过向右或向左旋转燃气阀来控制。
6. 气体喷嘴:用塑料管或橡胶管连接气源。它有助于让天然气进入燃烧器。
7. 进气管:橡胶管把煤气转移到本生灯里。

原则

本生灯通常安装在桶的底部，有助于连接橡胶管，这是负责给燃气燃烧器的尖刺配件。气体通过橡胶管从燃烧器底部进入桶中。

本生灯的原理是基于它能够在混合气体被点燃之前通过文丘里效应将气体与氧气混合。文丘里效应是指通过收缩的管道或孔的流体的速度增加导致压力减小。同样，在本生灯的情况下，流经烟囱的气体比周围稳定的空气压力低。这种压力的变化导致气体在文丘里效应的帮助下流过气孔时被吸入气孔。因此，火焰燃烧在桶的顶部发生在混合的气体和氧气。

因此，供风量可以通过接箍(可调阀)调节，与火焰的强度和颜色成正比。在阀门关闭的情况下，只有少量的空气(氧气)通过，并产生烟黄色(低温)火焰。然而，打开阀门，足够的空气进入，咆哮的火焰产生热，几乎无色。

本生灯的火焰类型

一般来说，燃烧器产生的火焰可以通过两个因素来控制;燃料空气比

还有能量。

Fuel-to-air比率:它决定了火焰产生的强度和类型。空气的量是由空气阀控制的。

燃料量:燃料的数量是由一个气阀控制的。

基于以上两个因素，燃烧器产生不同的火焰。这些包括;安全的火焰，中火焰,而且咆哮的火焰。

安全的火焰

• 它是橙色或黄色的最酷的火焰之一。
• 在光线充足的房间里，它很容易被看到，有助于提醒炉子是开着的。
• 达到温度约300℃;不用于实验室加热任何材料。
• 它是在空气阀关闭时产生的，但燃烧所需的空气来自燃烧器顶部附近的区域。

中蓝色火焰

• 它们也被称为标准、蓝色或隐形。
• 在明亮的房间里很难看到。
• 它主要用于实验室加热材料。
• 达到大约500℃的温度。
• 它是气隙部分打开时产生的。

咆哮的火焰

• 它是唯一能发出声音的类型。
• 它可达到1400℃的温度，并提供燃烧器的最高可能温度。
• 它是最热的火焰，其特征是中间的浅蓝色三角形。
• 它是在气隙完全打开时产生的。随着气流的增加，气体和空气在枪管顶部点燃，产生嘈杂的蓝色三锥火焰。

总之,

气孔	火焰类型	推理
气孔关闭	黄色安全火焰	当我们不用它的时候。
气孔半开	蓝色的火焰	轻轻加热。
气孔打开	咆哮的火焰	快速加热东西。

本生灯的类型

根据气源和实验条件的不同，有不同类型的本生灯可供选择，其中包括;tirrill燃烧器teclu燃烧器而且网口灯．

Tirrill燃烧器

• 它包括一个翼螺母在管的底部，供应气体氧气。
• 温度可升至1560-1575℃，并产生蓝色火焰。

Teclu燃烧器

• 它由烟囱底部的螺帽组成，有助于调节气体输入。
• 桶管比其他类型的本生灯长。因此，气体和氧气混合得很好。
• 火焰的燃烧力更强。

制造商燃烧器

• 筒管直径比其他燃烧器大。因此，气体和空气的混合较多。
• 烟囱是喇叭形的，并配备了一个额外的网格，覆盖在桶的顶部，将火焰分为更短，更安静，更强大(高达+1180℃)。
• 供气由位于桶管下方的气阀控制。

本生灯的应用/用途

在化学实验室

• 干盐
• 含水率分析。
• 配合物脱水
• 溶剂闪点的测定。
• 化合物可燃性测定。

在微生物实验室

• 燃烧器有助于为研究实验室目的实现无污染区域。
• 它还有助于消毒接种环以及用于微生物实验的撒布器。
• 本生灯用于染色时涂片的固定。
• 它也用于颈管和烧瓶的消毒，以保持无菌状态。

在动物学和植物学实验室

• 永久载玻片的准备。
• 加热的目的

本生灯的优点

• 易于设置和操作。
• 具有成本效益的
• 它不仅可以用于加热，还可以用于简单的玻璃吹制工作。
• 可根据操作人员的方便和要求，提供不同的尺寸和类型。

本生灯的局限性

1. 在室内使用本生灯生物安全柜不建议使用，因为它会破坏气流，影响对工人和产品的保护。本生灯会在柜内造成过多的热量积聚，并可能损坏高效空气过滤器，或融化粘合剂，从而损害柜内的完整性。它还表明了一个潜在的火灾或爆炸的内阁。一次性无菌环或micro-incinerators是安全柜中使用本生灯的合适替代品。
2. 温度控制在要求的量是不可能的。
3. 火灾事故的风险。

参考文献

1. 本生灯的起源。J.Chem.Edu。2005 82:518。DOI:https://doi.org/10.1021/ed082p518
2. Bykowski T, Verma A, Brissette CA, Stevenson。无菌技术。研究门2012。可在https://www.researchgate.net/publication/280947477_Aseptic_techniques上查阅
3. 本生灯、梅克灯和蒂里尔灯有什么区别?Grainger Know How。检索于2022年9月10日。从检索https://www.grainger.com/know-how/equipment-information/kh-bunsen-burners-meker-burners-tirrill-burners