Queimador de Bunsen: características, funções, exemplos de uso

Queimador de Bunsen: características, funções, exemplos de uso

O queimador de Bunsen é um instrumento de laboratório capaz de fornecer uma fonte de calor de maneira eficiente e segura por meio de uma chama, que é o produto da combustão de um gás que geralmente é metano ou uma mistura de propano e butano. Este instrumento por si só é sinônimo de ciência e química.

Seu nome deve-se ao químico alemão Robert Bunsen, responsável, juntamente com o técnico Peter Desaga, por sua implementação e aprimoramento com base em um modelo já projetado por Michael Faraday. Este isqueiro é pequeno e leve, podendo ser movido para quase qualquer lugar com uma garrafa de gás e conexões ideais.

Acima está o queimador de Bunsen em ação. Observe que a configuração não é nem a de um laboratório. A chama azul aquece o conteúdo do balão para desenvolver uma reação química ou simplesmente para dissolver um sólido mais rapidamente. O principal uso deste instrumento é, portanto, simplesmente para aquecer uma superfície, amostra ou material.

No entanto, o queimador de Bunsen também é usado para uma ampla variedade de métodos e processos, como testes de chama, esterilização, destilação, combustão e decomposição. Desde o ensino médio, tem sido a causa de espanto e medo entre os alunos, para depois se tornar um instrumento de uso rotineiro.

História

As origens deste isqueiro icônico remontam a 1854, em um dos laboratórios da Universidade de Heidelberg, onde Robert Bunsen trabalhava. Até então, as instalações da universidade já tinham um sistema de tubulações de gás e mais isqueiros rudimentares para realizar experimentos.

No entanto, esses isqueiros, projetados por Michael Faraday, geraram chamas muito brilhantes e “sujas”, o que significa que eles se depositaram na superfície que tocava manchas de carbono. Essas chamas, além de camuflar as cores que certas substâncias liberavam quando aquecidas, não eram quentes o suficiente.

Assim, Robert Bunsen, juntamente com o técnico alemão Peter Desaga, decidiu implementar melhorias nos isqueiros de Faraday. Para conseguir isso, eles procuraram o gás para queimar com um fluxo maior de ar, mais alto do que o que vagava livremente pelo laboratório. Assim, nasceu o isqueiro Bunsen-Desaga.

Desde então, os laboratórios têm um isqueiro à mão para obter uma chama muito mais quente e “limpa”. Além disso, graças a esse isqueiro, as bases ou origens da espectroscopia foram estabelecidas.

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Características e peças do queimador de Bunsen

– instrumento

Na imagem acima, há uma ilustração do queimador de Bunsen. As entradas respectivas para ar e gás são indicadas.

O gás percorre o interior de uma mangueira de borracha da torneira, localizada no mesmo balcão do laboratório, até a entrada do isqueiro. Na área inferior do queimador, logo acima do suporte em forma de anel, há uma válvula ou roda que nivela o fluxo de gás que sai do bico do queimador.

O ar, por outro lado, entra no isqueiro através dos orifícios circulares (ou retangulares) em seu colar. À medida que o colar é girado, mais ar flui pelos orifícios e se mistura com o gás. Essa mistura de gás e ar ascenderá ao longo do barril ou coluna, para finalmente sair pelo bico mais leve.

Todo o isqueiro como um todo é feito de um metal leve, como o alumínio, e é pequeno o suficiente para caber em qualquer prateleira ou gaveta.

– Ligar

Redutor

Ao colocar uma fonte de calor logo acima do bico mais leve, usando um fósforo aceso ou uma faísca, a mistura ar-gás queima e a combustão começa. Então a chama aparecerá. No entanto, as características visuais e químicas dessa chama dependem da proporção ar-gás.

Se o colar estiver fechado, impedindo a entrada de ar pelos orifícios, você terá uma mistura rica em gás, que dificilmente queimará com o oxigênio do ar circundante. Essa chama corresponde a 1 (imagem superior) e é conhecida como chama “segura” e “suja”, pois é a menos quente e também produz mais fuligem. Observe como é brilhante e também suas cores amarelo-laranja.

A luminosidade dessa chama se deve ao fato de que as partículas de fuligem, praticamente compostas por átomos de carbono, absorvem o calor e emitem luz e cor. Quanto mais aberta a entrada de gás, maior será a chama.

Essa chama também é conhecida por reduzir, porque contribui com carbono como partículas de fuligem, capazes de reduzir algumas substâncias.

Oxidante

À medida que o colar gira, os orifícios através dos quais o ar transita são abertos, aumentando assim a quantidade de ar na mistura gasosa resultante. Como resultado, a chama amarela se tornará cada vez mais azulada (de 2 a 4), até um ponto em que possa parecer transparente se o fundo e a pureza da mistura permitirem.

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A chama 4 é a mais desejada e útil em laboratório, pois é a mais quente e também pode oxidar perfeitamente a amostra que é colocada em contato com ela. Por esse motivo, sabe-se que esta chama é oxidante, uma vez que os produtos da combustão (essencialmente dióxido de carbono e vapor de água) não interferem no oxigênio circundante e nas substâncias a serem oxidadas.

Funções / usos

Da seção anterior, pode-se concluir que a chama é o elemento ou característica mais importante do queimador de Bunsen. É isso que define as respectivas funções ou usos deste instrumento, que em resumo nada mais são do que aquecimento de uma superfície, material ou amostra.

No entanto, isso não significa que possa ser usado para aquecer tudo em laboratório. Para começar, o ponto de fusão do material deve estar acima de 1500 ºC, a temperatura máxima em que a chama pode atingir. Caso contrário, derreterá e causará uma bagunça na mesa de trabalho.

Segundo, a temperatura da chama é tão alta que é capaz de inflamar os vapores de qualquer solvente orgânico, o que aumentaria o risco de incêndio. Portanto, somente líquidos com altos pontos de ebulição e baixa volatilidade devem ser aquecidos .

É por esse motivo que a água é um exemplo de um líquido ideal para aquecimento usando o queimador de Bunsen. Por exemplo, geralmente é comum aquecer frascos, copos, frascos ou potes de destilação, que contêm soluções aquosas.

Exemplos de uso

Combustão

Um dos principais usos do queimador de Bunsen é submeter uma amostra à combustão; isto é, oxidá-lo rápida e exotermicamente. Para isso, é utilizada a chama oxidante (de cor azul e quase transparente) e a amostra é colocada dentro de um recipiente, como um cadinho.

No entanto, a maioria das amostras é posteriormente transferida para uma mufla, onde pode continuar a aquecer por horas (mesmo por um dia inteiro).

Decomposição termal

Como na combustão, a decomposição térmica de certas substâncias, como sais de clorato e nitrato, pode ser realizada usando o queimador de Bunsen. No entanto, esse método não permite rastrear o progresso da decomposição com o passar do tempo.

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Teste de chama

Os íons metálicos podem ser detectados qualitativamente por meio do teste de chama. Para isso, um fio previamente aquecido e imerso em ácido clorídrico é colocado em contato com a amostra e trazido para a chama.

As cores destacadas ajudam a identificar a presença de metais como cobre (verde-azulado), potássio (violeta), sódio (amarelo escuro), cálcio (vermelho alaranjado), etc.

Esterilização de materiais

O calor da chama é tal que pode ser usado para outro uso engenhoso: o de destruir microorganismos na superfície dos materiais. Isso é especialmente útil ao lidar com vidros ou metais destinados a fins intimamente relacionados à saúde (agulhas, pipetas, bisturis, etc.).

Destilação

Foi dito anteriormente que a água é um dos líquidos que é preferencialmente aquecido com o queimador de Bunsen. Por esse motivo , é utilizado para aquecer as bolas de destilação e, assim, ferver a água para que seus vapores arrastem algumas essências ou fragrâncias da matéria vegetal (casca de laranja, canela em pó, etc.).

Por outro lado, também pode ser usado para destilar outros tipos de misturas, desde que a intensidade da chama seja moderada e não sejam gerados muitos vapores no processo.

Determinação do ponto de ebulição

Com a ajuda do tubo Thiele, óleo, suporte e capilar, os pontos de ebulição de certos líquidos são determinados usando o queimador de Bunsen para aquecer a alça do tubo ou o braço lateral. Esse experimento é bastante comum em laboratórios de ensino de química geral e química orgânica.

Referências

  1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chemistry . (8a ed.). Aprendizagem CENGAGE.
  2. Wikipedia. (2020). Bico de Bunsen. Recuperado de: en.wikipedia.org
  3. Juros compostos. (31 de março de 2016). História da Química: Bunsen Burner Day. Recuperado de: compositechem.com
  4. Nikki Wyman. (31 de agosto de 2015). Bunsen Burner: Peças, Função e Diagrama. Recuperado de: study.com
  5. Lisa Nichols. (18 de agosto de 2019). Queimadores de Bunsen. Libretexts de Química. Recuperado de: chem.libretexts.org
  6. Universidade Estadual de Wayne. (sf). Uso adequado de um queimador de Bunsen. [PDF]. Recuperado de: research.wayne.edu

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