почему нельзя дуть на спиртовку
Приёмы обращения с лабораторным оборудованием. Строение пламени: Практическая работа 1
Приёмы обращения с лабораторным оборудованием. Строение пламени
Вы уже знаете, что химия — экспериментальная наука. На ближайших уроках потребуется выполнить лабораторные опыты. Слова лаборатория, лаборант и другие происходят от латинского laborare — «работать». Выполнение опытов — труд непростой. Он требует не только аккуратности и внимания, но и знания многих правил. Начнём с самых общих, таких, которые следует выполнять всегда, находясь в кабинете химии.
I. Общие правила работы в химическом кабинете
1. Содержите рабочее место в чистоте.
2. Старайтесь не разливать на стол жидкости и не рассыпать сухие вещества. Случайно пролитые или рассыпанные реактивы немедленно удаляйте под наблюдением учителя.
3. Никогда не пробуйте вещества на вкус. В кабинете химии запрещается принимать пищу и пить воду, тем более из химической посуды.
4. Знакомьтесь с запахом веществ осторожно, направляя рукой воздух от пробирки к носу (рис. 6).
5. Не оставляйте открытыми склянки с реактивами. Чтобы не перепутать пробки, не открывайте одновременно несколько склянок.
6. Осторожно обращайтесь с огнём. Вспыхнувшую жидкость гасите, засыпая её песком или накрывая влажным полотенцем.
7. Не наклоняйтесь над пробиркой, особенно если в ней находится кипящая жидкость: брызги могут попасть в лицо.
8. Не оставляйте на рабочем столе химическую посуду с остатками веществ.
II. Приёмы обращения со спиртовкой. Строение пламени
В химических лабораториях используют различные нагревательные приборы. Познакомимся с простейшим из них — спиртовкой (рис. 7). Обратите внимание: диск должен плотно прикрывать отверстие резервуара спиртовки, иначе, когда вы поднесёте спичку, испаряющийся спирт вспыхнет.
Правила техники безопасности при работе со спиртовкой
Правила техники безопасности при работе со спиртовкой
Правила техники безопасности при работе со спиртовкой, ровно как и с сухим горючим, требует осторожной эксплуатации. Безусловно, широкое распространение в химических лабораториях этих веществ, позволяет создавать очень важные растворы, для химической промышленности. Конечно, нельзя забывать про то, что все этим материалы очень опасны. Сегодня поговорим о том, как использовать спиртовку без вреда для вашего здоровья.
Кстати, если вам интересна техника безопасности при использовании спиртовки, то вас может заинтересовать наша статья про технику безопасности на уроках химии. Там мы разобрали по полочкам все основные момент. Обязательно ознакомьтесь!
Содержание статьи
Правила техники безопасности при работе со спиртовкой: главное
В лабораториях как нигде важна правильная эргономика. Можете подробнее узнать в нашем выпуске экспертного совета
Несомненно, фитиль должен входить в трубку держателя. Необходимо это для того, что бы была исключена вспышка паров внутри спиртовки. Помимо этого, гасить спиртовку можно только накрывая ее колпачком. Важно! Колпачок всегда должен быть у вас под рукой!
Хранение
Заполняются спиртовки только этиловым спиртом. В самом крайнем случае можно заливать в спиртовки керосин. Будьте аккуратнее, не залейте случайно бензин. Безусловно, это очень опасно.
Химический практикум для учащихся медико-биологических классов краснодар
Главная > Документ
| Информация о документе | |
| Дата добавления: | |
| Размер: | |
| Доступные форматы для скачивания: |
Рис. 57. Подготовка спиртовки: а – заполнение резервуара спиртом; б – подрезание фитиля.
Зажигание и тушение спиртовки.
При работе со спиртовкой важно помнить, что:
Зажигать спиртовку разрешается только от горящей спички (рис. 58).
Нельзя зажигать спиртовку от другой спиртовки. Это может вызвать пожар. (Как вы думаете, почему?)
Запрещается переносить или передавать соседу горящую спиртовку. Это очень опасно!
В горящую спиртовку нельзя подливать спирт.
Запрещается наклоняться над горящей спиртовкой.
Тушить спиртовку можно, только накрывая пламя колпачком (рис. 58). Нельзя при тушении спиртовки дуть на нее. Это может привести к пожару.
Если спиртовку не используют, она должна быть закрыта колпачком, иначе спирт через фитиль быстро испариться.
Рис. 58. Зажигание и тушение спиртовки: а – зажигание от спички; б – запрещается зажигать от другой спиртовки; в – тушение колпачком.
Регулировку величины пламени производят изменением длины наружной части фитиля. Для этого надо потушить спиртовку, и, придерживая диск левой рукой, правой слегка потянуть фитиль вверх. Затем спиртовку можно зажечь снова.
Нагревание на спиртовке.
Прежде чем нагревать вещество в пробирке, чтобы не получить ожог, пробирку надо закрепить или в лапке штатива, или в специальном держателе для пробирок. Закрепляя пробирку в лапке штатива или в держателе для пробирок, нужно помнить о том, что стекло при нагревании расширяется. Поэтому не стоит сильно закручивать винт лапки или сильно затягивать зажимную часть у держателя для пробирок: пробирка должна свободно вращаться вокруг своей продольной оси, но и не выпадать из лапки или держателя для пробирок. Обратите внимание: лапка или зажимная часть держателя для пробирок должна находиться около отверстия пробирки (рис. 36).
Нагревание жидкости в пробирке начинается со слабого нагрева всей пробирки. Для этого пробирку, закрепленную в держателе для пробирок, медленно проводят сквозь пламя от донышка до отверстия и обратно (рис. 59). Эту операцию повторяют несколько раз (обычно 2-3 раза), чтобы стекло равномерно прогрелось. Признаком прогрева стекла можно считать исчезновение запотевания на стенках пробирки.
Рис. 59. Нагревание жидкости в пробирке на спиртовке: а – прогревание всей пробирки; б – пламя не должно касаться границы раздела «жидкость – воздух».
Если пробирка закреплена в лапке штатива, то пробирку прогревают, перемещая спиртовку вдоль пробирки.
После того, как вы прогреете всю пробирку, можно приступить к нагреванию вещества или раствора в пробирке. На этом этапе нагревания важно следить за тем, чтобы:
пламя не касалось границы раздела «жидкость – воздух» (из-за неравномерного разогрева в этом месте пробирка может лопнуть);
дно пробирки не прикоснулось к фитилю, т.к. горячая пробирка может лопнуть от соприкосновения с холодным и мокрым фитилем;
отверстие пробирки всегда было направлено в сторону от вас и работающих рядом с вами.
Помните! Температура наружной части пламени самая высокая, поэтому рекомендуется нагревать вещества в верхней части пламени.
При нагревании жидкости в пробирке может произойти выплескивание (или «выброс») жидкости из пробирки. Чтобы этого избежать, следует:
пробирку заполнять не более чем на 1/3 ее объема;
пробирку держать в пламени спиртовки наклонно, а не вертикально, время от времени потряхивая ее или совершая круговые движения;
не доводить жидкость в пробирке до бурного кипения.
Если пробирка закреплена в лапке штатива, то перед началом эксперимента надо положить на дно пробирки немного прокаленного песка или небольшие фарфоровые гранулы, выполняющие роль «кипелок».
В ходе нагревания запрещается наклоняться над сосудами, которые нагревают, и заглядывать в них. По окончании нагревания спиртовку необходимо сразу потушить, накрыв колпачком.
После завершения нагревания веществ в стеклянной посуде не спешите браться незащищенными руками за стекло: горячее стекло по внешнему виду не отличается от холодного.
Помните! Нагревание пробирки на голом огне требует особой осторожности и концентрации внимания на том, что вы делаете.
Электронагреватели могут иметь разную конструкцию. Электронагреватель для пробирок, показанный на рис. 54 г, крепиться на лабораторном штативе с помощью специального штыря. Пробирка вставляется в специальный зажим так, чтобы вещество находилось возле нагревательного элемента. Электронагреватель для пробирок может быть использован в любом положении: вертикальном, горизонтальном или наклонном. После того, как пробирке придали нужное положение, нагреватель включают в специальные розетки с напряжением 42 В. Не прикасайтесь руками к нагретому прибору!
Скорость растворения вещества значительно увеличивается при перемешивании.
Перемешивать растворы в пробирке можно разными способами. Первый способ заключается в следующем: пробирку необходимо взять тремя пальцами левой руки (большим, указательным и средним) около отверстия, а указательным пальцем правой руки ударять по нижней части пробирки (рис. 48, а). Запомните! Нельзя закрывать отверстие пробирки пальцем и сильно встряхивать жидкость.
Рис. 48. Перемешивание жидкости в пробирке: а – ударяя по нижней части пробирки; б – совершая круговые, вращательные движения; в –трясти пробирка нельзя.
Другой простой и безопасный способ заключается в том, что пробирку закрывают пробкой, и, придерживая ее пальцем, совершают круговые, вращательные движения (рис. 48, б) или несколько раз переворачивают. После двух-трех переворачиваний пробку нужно аккуратно открыть. Трясти пробирку не стоит – это не ускорит растворения, но увеличит вероятность того, что пробка вылетит из пробирки.
Перемешивание растворов (или жидкости) в химическом стакане проводят (рис. 49), используя стеклянную палочку, опущенную в стакан концом, на который надет резиновый наконечник (это делают для того, чтобы случайно не разбить стакан).
Рис. 49. Перемешивание жидкости в стакане: а – правильно; б – неправильно.
Рис.50. Перемешивание жидкости в колбе.
Перемешивание растворов в мерной колбе проводят, совершая вращательные движения и не отрывая дна колбы от поверхности стола (рис. 50). Обратите внимание, что колба при этом должна быть заполнена на 1/3 объема.
При растворении жидкостей нужно помнить и неукоснительно соблюдать правило: сначала наливают жидкость с меньшей плотностью, затем осторожно добавляют жидкость с большей плотностью. Особую осторожность следует соблюдать при разбавлении концентрированных кислот и щелочей. Например, при растворении серной кислоты выделяется очень большое количество теплоты. И если к серной кислоте приливать воду, то она останется на поверхности и от выделяющейся теплоты закипит. Горячие брызги раствора серной кислоты могут попасть на кожу и вызвать серьезные ожоги.
Рис. 51. Приготовление раствора серной кислоты.
Рис. Поведение капли воды в серной кислоте (а); капли серной кислоты в воде (б).
Запомните!
Сначала вода, потом кислота,
иначе случится большая беда!
Кислоту приливают в воду небольшими порциями, а не наоборот! (рис. 51).
Разбавлять концентрированные кислоты можно только в фарфоровой или тонкостенной стеклянной химической посуде. Растворение щелочи следует производить в фарфоровой посуде путем прибавления к воде небольших порций вещества, при непрерывном перемешивании. Кусочки щелочи можно брать только пинцетом или щипцами.
Процесс фильтрования используют для разделения гетерогенных смесей, состоящих из жидкого и твердого веществ. Перед началом работы нужно приготовить фильтр из специальной непроклеенной пористой бумаги, которая легко пропускает жидкость, но задерживает на своей поверхности частицы твердого вещества. Для этого квадратный лист фильтровальной бумаги складывают вчетверо; т.е. сгибают пополам и, не разворачивая, еще раз пополам (рис. 52). Затем край квадрата обрезают ножницами по дуге так, чтобы получился бумажный сектор (на рисунке линия среза показана пунктиром). Отделив один слой, получают бумажный конус, одна половина которого состоит из трех слоев бумаги, а вторая – из одного. Этот конус и называют фильтром. Подготовленный таким образом фильтр вкладывают в воронку.
Рис. 52. Приготовление фильтра: а – складывание фильтра; б – положение фильтра в воронке; в – закрепление воронки с фильтром в лапке штатива; г – смачивание фильтра водой.
Внимание! Фильтр не должен доходить до краев воронки примерно на 0,5 см. Если он выходит за края воронки, то его нужно обрезать. Фильтр должен плотно прилегать к стенкам воронки. Для этого его смачивают дистиллированной водой. Во время смачивания воронку надо держать над стаканом или банкой наклонно и вращать. Смачивание можно провести с помощью стеклянной палочки, нанося ею капли воды на фильтр. Влажный фильтр прилипает к стенкам воронки и не выталкивается из нее.
После изготовления фильтра собирают прибор, показанный на рис. 53.
Воронку с фильтром вставляют в кольцо штатива. Под воронку подставляют стакан. Внимание! Оттянутый конец воронки должен касаться внутренней стенки стакана.
Раствор, предназначенный для фильтрования, наливают на фильтр по стеклянной палочке, нижний конец которой направлен к стенке воронки с тройным слоем фильтровальной бумаги, а не в центр фильтра.
Рис. 53. Фильтрование: 1 – лабораторный штатив; 2 – стеклянная палочка; 3 – стакан; 4 – воронка с фильтром; 5 – стакан для приема фильтрата; 6 – фильтрат.
1 – лабораторный штатив; 2 – выпарительная чашка с раствором; 3 – спиртовка.
Если струя жидкости будет направлена в центр воронки, то бумажный фильтр может прорваться. Внимание! Жидкость в воронку нужно наливать столько, чтобы она не доходила до края фильтра на 0,5 см. Если жидкость налить выше, то она будет протекать между фильтром и стенками воронки, не очищаясь от примесей.
Выпаривание – это удаление растворителя из раствора. Этот процесс применяют для выделения вещества из раствора, а также для повышения концентрации раствора. Эту операцию проводят в фарфоровых чашках и тиглях на водяных или песчаных банях (рис. 54). Наливают в чашку раствор не более чем на ⅔ чашки по высоте. При выпаривании следует перемешивать выпариваемую жидкость, разбивать корочку кристаллов на поверхности жидкости. Следует избегать сильного перегрева, в особенности под конец выпаривания, так как это может привести к разбрызгиванию вещества и его термическому разложению. После того как выпариваемое вещество превратится в кашицу, выпаривание прекращают. Дальше вещество продолжают сушить в сушильном шкафу.
Иногда применяют упаривание, т.е. частичное испарение воды (или другого растворителя). В результате образуется более концентрированный раствор, пи охлаждении которого растворенное вещество выделяется в виде кристаллов. Этот способ очистки веществ называется кристаллизацией.
Выпаривание можно проводить и на предметном стекле. Для этого на предметное стекло нанесите несколько капель раствора и тигельными щипцами внесите предметное стекло в пламя спиртовки (рис. 55).
Рис. 55. Выпаривание раствора на предметном стекле.
Определение герметичности прибора для получения газов.
Прежде чем начинать опыт по получению газов, необходимо убедиться, что прибор герметичен, или, как говорят химики, «держит».
Для проверки герметичности собранного прибора открытый конец газоотводной трубки опускают в воду. Затем прибор плотно обхватывают ладонью (рис. 56). От тепла руки воздух внутри прибора расширяется, и из конца трубки, находящейся под водой, появляется пузырек воздуха.
Рис. 56. Проверка прибора на герметичность.
Когда прибор охлаждается, давление внутри него уменьшается, и вода поднимается по газоотводной трубке на некоторую высоту. Если высота водяного столба начинает уменьшаться, то это означает, что прибор не вполне герметичен. В этом случае необходимо заменить пробку.
Техника безопасности при работе со спиртовками и сухим горючим
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа д. Васькино
УТВЕРЖДЕНО
приказом директора школы
от «____» _______________ 20___ г.
Директор школы ________________
комитета школы ___________
«____»______________ 20____ г.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ СО СПИРТОВКАМИ И СУХИМ ГОРЮЧИМ
Спиртовки широко распространены в химических кабинетах. Они просты по устройству, но требуют осторожности при эксплуатации.
Фитиль должен плотно входить в направляющую трубу держателя, иначе не исключена возможность вспышки паров внутри спиртовки
Зажженную спиртовку нельзя переносить с места на место, нельзя также зажигать одну спиртовку непосредственно от другой. Для зажигания спиртовки пользуйтесь спичками.
Гасить спиртовку можно только одним способом — накрывать пламя фитиля колпачком. Колпачок должен находиться всегда под рукой.
Заполняются спиртовки только этиловым спиртом. В самом крайнем случае можно заливать в спиртовки керосин (но не бензин, не метанол!).
В нерабочем состоянии спиртовки хранят в металлических ящиках для ЛВЖ или под тягой (в изолированном от других реактивов отсеке).
Сухое горючее. При выполнении учениками опытов, связанных с нагреванием, из-за отсутствия спирта приходится пользоваться так называемым сухим горючим.
Прежде чем раздавать таблетки сухого горючего, учащимся нужно рассказать о правилах пользования ими, особенно о способе тушения.
Зажигать таблетки сухого горючего надо спичками, а тушить — с помощью колпачка от спиртовок, керамическими тигельками, накрыв таблетку сверху. Недогоревшие таблетки издают довольно неприятный запах, поэтому их лучше сжигать до конца или сразу же убирать в вытяжной шкаф.
Горелки спиртовые
Устройство и характеристики
Телефон 8-(495)-4856463
Введение
Представленный материал предназначен преимущественно для персонала организаций, в которых используются лабораторные горелки. Ранее в статье, опубликованной на нашем сайте «Лабораторные газовые горелки. Устройство и характеристики» 
были рассмотрены технические аспекты практического использования лабораторных газовых горелок.
В настоящей работе рассмотрены аналогичные технические аспекты но уже применительно к горелкам спиртовым (далее спиртовки), использующих для нагрева материалов жидкое топливо (этиловый спирт).
Для удобства работы статья разбита на отдельные разделы, к которым можно непосредственно перейти из оглавления, расположенного ниже, щелкнув мышью на названии того или иного раздела. По всему тексту статьи с правой стороны имеются вертикальные стрелки, щелкнув на которых, можно вновь вернуться в раздел оглавление.
Содержание
Что такое спиртовая горелка (спиртовка)
Прежде всего установим, что такое спиртовая горелка (далее спиртовка). Предлагается следующие определение:
Назначение и области применения спиртовок
Спиртовки служат для нагрева материалов и изделий в открытом пламени с температурой не более 900°C и тепловой мощностью не более 170 Вт.
Используется в химических и школьных лабораториях, микробиологических, цитологических, биотехнических лабораториях, медицинских учреждениях а также везде, где требуется применение открытого пламени небольшой тепловой мощности.
Применяются для подогрева и плавления материалов, стерилизации в открытом пламени инструментов, для фламбирования в медицине, для нагрева небольших лабораторных сосудов (пробирок, колб, тиглей и т.п.) и других подобных термических процессов.
Достоинства спиртовок
Спиртовки, представляемые нашей компанией, отвечают самым высоким требованиям, предъявляемым к устройствам для профессиональной работы.
Для изготовления спиртовок использованы самые современные и совершенные материалы.
Все металлические части спиртовок выполнены из высококачественной бронзы или латуни с гальваническим никелевым или хромированным покрытием. Все стеклянные элементы изготовлены из прочного толстого стекла, достаточно стойкого против разрушения при механических воздействиях.
Спиртовки оборудованы механическими устройствами для регулировки длины выступающей части фитиля, при этом сами фитили изготовлены из высококачественных сортов хлопка, что гарантирует стабильную работу спиртовок при эксплуатации.
Защитные элементы спиртовок, а именно металлические колпачки, соединены с корпусом спиртовки прочной металлической цепочкой, что позволяет колпачкам всегда находится «под рукой» и экстренно их использовать при необходимости.
В высоком качестве изготовления и в современном дизайне этих спиртовок можно убедиться, если сравнить их с некоторыми аналогами отечественного рынка.
Устройство спиртовок
Спиртовка это горелка, содержащая резервуар для спирта, имеющий крышку, через которую пропущен фитиль, при этом нижний конец фитиля размещен в резервуаре а верхний конец вне его. Спирт из резервуара поднимается по фитилю за счет капиллярного давления и испаряется, когда достигнет выступающей из резервуара верхней части фитиля. Пары спирта поджигаются и спиртовка горит с температурой пламени не выше 900°Цельсия.
Таким образом в каждой спиртовке имеются две основные части. Это резервуар для спирта и устройство для его сгорания (т.е. собственно сам фитиль и связанные с ним конструктивные элементы).
Резервуар для спирта является основной несущей частью спиртовки, а важнейшей и главной ее частью является фитиль, который переносит жидкое топливо (спирт) из резервуара на конец фитиля, где это топливо горит, образуя пламя, которое используется для нагревания. При этом под понятием «фитиль» понимается тело из капиллярно-пористого материала, смачиваемого спиртом и способное переносить этот спирт вдоль фитиля из резервуара к тому месту на фитиле, из которого спирт удаляется путем его испарения или сжигания.
Способность фитиля переносить спирт обусловлена проницаемой пористостью материала, из которого изготовлен фитиль, обеспечивающей перенос жидкого топлива из резервуара в зону горения под действием капиллярных сил, которые, в свою очередь, обусловлены эффектами смачиваемости и поверхностного натяжения в капиллярных каналах материала фитиля. Если фитиль расположен вертикально, спирт поднимается к зоне горения, преодолевая силу тяжести. Необходимый баланс сил определяется размерами капиллярных каналов материала фитиля.
В верхней части резервуара расположена горловина. Через горловину пропускается фитиль, который обеспечивает работу спиртовки. Также через горловину спиртовка заправляется жидким топливом.
Так как спиртовка имеет две рабочие зоны в одной из которых спирт поступает в фитиль а во второй этот спирт горит, то для того чтобы разделить вышеуказанные рабочие зоны горловина резервуара снабжается крышкой, через которую и пропускается фитиль. Фитиль пропускается через фитильную трубку, которая является необходимым элементом крышки резервуара, при этом последняя может устанавливаться как внутри горловины, так и вне ее, охватывая последнюю с внешней стороны.
Фитиль должен размешаться в фитильной трубке крышки таким образом, чтобы, с одной стороны, иметь возможность плавно и легко перемещаться в трубке, а с другой стороны, контакт трубки с фитилем должен быть достаточно плотным (т.е. фитиль должен быть установлен в фитильную трубку с некоторым обжатием).
Установка фитиля в фитильную трубку с некоторым обжатием позволяет, с одной стороны, практически исключить вытекание спирта через фитильную трубку в нештатных ситуациях, т.к. гидродинамическое сопротивление фитильной трубки, плотно заполненной волокнистой массой фитиля, очень велико; с другой стороны, обжатие фитиля не позволяет фитилю самопроизвольно сползти вниз по фитильной трубке при работе спиртовки. Однако последнее обстоятельство не является важным для спиртовок, имеющих механизмы удержания фитиля в фитильной трубке и перемещения его относительно последней.
Практически во всех указанных выше случаях необходимо стремится к тому, чтобы обжатие фитиля в фитильной трубке было минимальным, так как при увеличении обжатия диаметр капиллярных каналов уменьшается и скорость подъема спирта по фитилю резко падает.
На Фиг.1 схематично изображено устройство стандартной спиртовки CЛ-1.
Резервуар (поз.1) заполнен спиртом (поз.2). Фитиль (поз.3) размещается в спиртовке таким образом, чтобы его нижний конец был в резервуаре, погруженным в спирт, а верхний конец должен быть вне резервуара в открытом воздухе. Крышка резервуара выполнена в виде втулки (поз.4), которая установлена внутри горловины резервуара, и через осевое отверстие в которой с некоторым обжатием пропущен фитиль. Спиртовка имеет колпачок (поз.5), который используется как для тушения пламени спиртовки, так и для предотвращения испарения топлива с верхней части фитиля.
Внешний вид этой спиртовки можно увидеть на этом же рисунке, если к нему подвести курсор.
Резервуар спиртовки может быть изготовлен из стекла или металла. Применяется стекло лабораторное толщиной 2 мм и бутылочное толщиной 3 мм. Спиртовки изготовленные из бутылочного стекла более предпочтительны для использования, так как имеют высокую механическую прочность. В качестве металла для изготовления резервуара спиртовки используются латунь или бронза, поскольку эти металлы при случайном ударе не образуют искр, которые могли бы привести к воспламенению спирта в резервуаре. По этой же причине и все другие конструктивные элементы спиртовок изготавливаются из материалов не образующих при ударе искру.
Резервуары спиртовок отличаются между собой своей формой. Применяются круглые спиртовки (цилиндрической, конусообразной и шаровой формы) и спиртовки, у которых резервуар имеет граненую форму. Граненый корпус (резервуар) позволяет устанавливать спиртовку в различных наклонных положениях, что например, удобно при работе с восками, чтобы капли воска не попадали на фитиль.
На Фиг.2 показан внешний вид спиртовки мод.306. Стеклянный резервуар, граненой формы (поз.1) имеет металлическую крышку (поз.2), которая крепится на горловине резервуара с помощью винтовой резьбы. В отверстии крышки закреплена металлическая фитильная трубка (поз.3), через которую пропущен фитиль (поз.4). На трубке установлена подвижная втулка (поз.5), назначение которой будет объяснено позже.
Одно из наклонных положений этой спиртовки можно увидеть, если к рисунку подвести курсор.
Пламя спиртовки, имеющий граненый резервуар, при установке на различные грани показано на Фиг.3
В лабораторных спиртовках наибольшее распространение получили фитили изготовленные из хлопчатобумажной ткани, состоящей из прямых нитей. Однако применяются также и фитили, изготовленные из асбестового шнура.
Большинство спиртовок последних моделей имеют устройства для регулировки выступающей верхней части фитиля, рекомендуемая величина которой составляет не менее 3 мм и не более 15 мм. Регулировка выступающей верхней части фитиля может производиться либо перемещением фитильной трубки относительно фитиля, либо перемещением фитиля относительно фитильной трубки.
Во втором варианте устройство для регулирования длины верхней части фитиля выполнено в виде механизма преобразующего вращательное движение в поступательное.
Основным элементом этого устройства является зубчатое колесо с заостренными зубьями. Трубка для фитиля имеет продольный сквозной паз, в который входит небольшой сегмент зубчатого колеса. Высота этого сегмента выбирается таким образом, чтобы зубья колеса входили в тело фитиля на глубину не более 1-2 мм.
Указанное зубчатое колесо закрепляется неподвижно на валу на одном из концов которого установлена рукоятка. От рукоятки вращательное движение передается зубчатому колесу, которое посредством зубьев, имеющих плотный контакт с телом фитиля перемещает фитиль вверх или вниз относительно фитильной трубки.
На Фиг.4 показан внешний вид спиртовки, которая имеет устройство регулировки размеров верхней части фитиля выполненное по второму варианту.
Спиртовка имеет рукоятку (поз.1), посредством которой через вал (поз.2) вращение передается зубчатому колесу (на рисунке не показано). Острые зубья этого колеса взаимодействуют с фитилем (поз.3), перемещая его относительно трубки (поз.4) вверх или вниз в зависимости от направления вращения рукоятки.
Трубка стабилизатора пламени (поз.5) закреплена соосно относительно трубки в которой находится фитиль.В зазор между трубками поступают пары спирта через отверстие диаметром 1,5 мм (поз.6).
На выходе трубки стабилизатора пламени пары поджигаются и в результате вокруг выступающей части фитиля создается дополнительное круговое пламя. Вышеупомянутое отверстие имеет и другое назначение. Посредством него выравнивается давление внутри резервуара и вне его.
Внешний вид этой спиртовки можно увидеть на этом же фигуре, если к ней подвести курсор.
Обычно топливо для спиртовки заливается через верхнее отверстие резервуара после снятия крышки. Однако имеются спиртовки, резервуар которых имеет боковую заправочную горловину с притертой пробкой.
Отличительные характеристики спиртовок
В лабораторной практике применяются спиртовки многочисленных конструкций. Однако все различие между спиртовками можно свести к некоторым основным признакам. Основные технические характеристики по которым спиртовки отличаются друг от друга являются:
Материал резервуара следует выбирать исходя из условий работы спиртовки. Если спиртовка эксплуатируется в условиях, при которых возможно случайное падение спиртовки на каменный или металлический пол, то с точки зрения техники безопасности предпочтительно использовать спиртовку с металлическим резервуаром.
Поэтому в помещениях с повышенными требованиями по пожарной безопасности применение стеклянных спиртовок изготовленных из тонкого лабораторного стекла не рекомендуется.
Форма резервуара круглая получила наиболее широкое распространение. Граненые спиртовки дороже круглых и их следует применять только при выполнении ряда специфических работ,например, связанных с нагревом легкоплавких материалов типа восков, чтобы исключить попадание капель разогретого материала на фитиль спиртовки.
Внутренний объем резервуара не имеет решающего значения для работы спиртовки. Скорее этот вопрос надо увязывать с требованиями пожарной безопасности. Внутренний объем резервуара спиртовки надо выбирать таким, чтобы при при ее эксплуатации, как минимум, не требовалось бы вновь заправлять спиртовку в течении одного часа ее работы..
Материал, толщина фитиля и его форма важные элементы для работы спиртовки. Используются фитили из хлопчатобумажной ткани и асбестового шнура. Наибольшее распространение получили фитили из хлопчатобумажной ткани, так как они дают более стабильное и ровное пламя по сравнению с асбестовыми фитилями, другими недостатками которых являются относительно низкая температура пламени и малый ресурс службы фитиля.
Кроме того, что очень важно, попадание в дыхательные пути волокон асбеста, находящихся в составе асбестового фитиля, может привести к тяжелому заболеванию (мезотелиома). Поэтому, по возможности, избегайте использование для спиртовок асбестовых фитилей.
На рис. 5 показан хлопчатобумажный фитиль для спиртовок.
Что касается толщины фитилей, то надо исходить из того, что чем толще фитиль тем больше топлива он подает в зону его сгорания. Более толстые фитили дают и более объемное пламя с большей высотой последнего. В результате тепловая мощность у спиртовок с более толстым фитилем несколько выше, однако при этом выше и расход спирта.
Для большинства лабораторных работ, выполняемых при помощи спиртовок достаточна толщина фитиля не менее 4,8 мм и не более 6,4 мм.
Более толстые фитили необходимы для выполнения некоторых профессиональных работ, где требуется высокое и объемное пламя. Желательно в наборе иметь спиртовки с разной толщиной фитиля и использовать их в зависимости технологических требований, предъявляемых к выполняемой работе.
Две формы фитилей применяются в спиртовках: круглые (в сечении) фитили и плоские, изготовленные из тканной ленты. Спиртовки с плоскими фитилями применяются для нагрева изделий большой протяженности, например, стеклянных трубок.
Устройство для регулировки размеров выступающей части фитиля обеспечивает большое удобство при работе со спиртовками, так как не требуется каждый раз гасить пламя спиртовки, чтобы отрегулировать параметры пламени (высоту и объем) путем изменения размеров выступающей части фитиля. Спиртовки с устройствами регулировки выступающей части фитиля дороже, чем спиртовки без этих устройств. Однако несколько более высокая цена с лихвой покрывается удобствами для профессиональной работы, которые это устройство обеспечивает.
Сводная классификация спиртовок с учетом вышеприведенных признаков приведена на сайте «Практические рекомендации по выбору спиртовок для лабораторных работ» .
Свойства топлива для спиртовок
Для оценки пожарной опасности этилового спирта при использовании спиртовок необходимо учитывать температуру вспышки и температуру самовоспламенения.
На рынке имеются три вида этилового спирта: спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья; спирт этиловый технический гидролизный и спирт этиловый технический синтетический.
Спирт этиловый технический синтетический иногда окрашивают в сине-фиолетовый цвет путем добавления красителя метилвиолета С24H28N3Cl. Одновременно с красителем добавляют и вещества с резким запахом, для чего обычно используют пиридин С5H5N. Такой спирт называется денатуратом.
Согласно последним нормативным документам (ГОСТ Р 52574-2006) денатурат может быть изготовлен и в виде бесцветной жидкости, но имеющей резкий запах, для чего в спирт добавляют кротоновый альдегид CH3-CH=CH-CHO в объемной доле около 0,2%.
Все эти виды спиртов можно использовать в качестве жидкого топлива для спиртовок.
Однако следует иметь в виду, что нормативные нормы расхода спирта превышают фактические расходы, которые в среднем составляют 25-30 мл/час.
Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья и спирт этиловый питьевой по степени воздействия на организм человека относят к 4-му классу опасности. Предельно допустимая концентрация (ПДК) паров этилового спирта в воздухе рабочей зоны производственных помещений должна быть не более 1000 мг/м³.
В спиртовках происходит горение спирта по химической реакции
Кислород (О2) берется из окружающего воздуха и как видно из уравнения горения этилового спирта при горении образуется только вода (Н2О) и углекислый газ (СО2). И то и другое присутствует вокруг нас в огромных количествах, поэтому можно считать, что использование спиртовок для выполнения лабораторных работ абсолютно безвредно для окружающего персонала.
Параметры горения топлива
Основными параметрами, характеризующими процеcс горения топлива в спиртовках являются: температура горения, тепловая мощность спиртовки и расход топлива (спирта). Эти три параметра следует учитывать при практической работе со спиртовками.
Температурой горения называется максимальная температура, которая может быть достигнута при полном сгорании спирта. Для спиртовок эта температура не превышает 900°Цельсия.
На Фиг.6 показано распределение температуры вдоль пламени фитиля. В нижней части пламени спиртовки температура не превышает 350°Цельсия а максимальная температура в 900°Цельсия достигается в верхней части пламени.
Более подробная информация о пламени спиртовки представлена в приложении 01.
Все о пламени спиртовки
При горении спиртовки имеет место диффузионное пламя, при котором спирт сгорает на границе пламени, где происходит взаимная диффузия воздуха и топлива.
При этом процессы горения и смешивания паров спирта с воздухом развиваются параллельно. Так как процессы смешивания протекают значительно медленнее процессов горения, то скорость и полнота сгорания определяются скоростью и полнотой смешивания паров спирта и воздуха. Смешение топлива с воздухом при этом протекает путем медленной молекулярной диффузии.
Граница 4 между зонами 2 и 3 представляет собою гладкий конусный фронт пламени, к которому снаружи диффундируют молекулы воздуха, а изнутри молекулы спирта. Образовавшиеся во фронте пламени продукты горения диффундируют навстречу парам спирта, интенсивно нагревая их в предпламенной зоне, и частично вытесняются в воздух, окружающий факел.
Достоинствами диффузионного пламени спиртовки является сравнительное постоянство температуры по всей высоте (длина пламени), компактность спиртовок и простота их изготовления.
На рис.8 показано крупным планом изображение пламени спиртовки.
Важной характеристикой спиртовки является тепловая мощность спиртовки, т.е. количество тепла, образующегося в результате сгорания жидкого топлива (этилового спирта) в единицу времени.
Тепловая мощность спиртовок измеряется в ваттах.
Тепловая мощность спиртовки прямо пропорциональна расходу и теплоте сгорания этилового спирта и колеблется для спиртовок в пределах 150. 220 ватт в зависимости от конструкции спиртовки.
Имеет значение и для спиртовок и расход этилового спирта, максимальное фактическое значение которого обычно составляет не более 30. 35 мл/час.
Типовой расчет мощности спиртовки приведен в приложении 02.
О тепловой мощности спиртовки
Тепловая мощность спиртовки вычисляется как произведение часового расхода спирта на его теплоту сгорания.
Расчет производится по формуле:
Рассмотрим пример: 27 мл (или с учетом плотности 21,3 г) этилового спирта сгорело в спиртовке за 1 час. Найдем мощность спиртовки.
Техника безопасности при работе со спиртовками
При работе со спиртовками надо соблюдать правила техники безопасности. Необходимо использовать спиртовку только по назначению, указанному в ее техническом паспорте. Запрещается заправлять спиртовку вблизи устройств с открытым пламенем. Не заполнять спиртовку топливом более чем наполовину объема резервуара. Нельзя перемещать или переносить спиртовку с горящим фитилем.
Категорически запрещается зажигать фитиль спиртовки посредством другой спиртовки. Заправлять спиртовку только этиловым спиртом. Гасить пламя спиртовки только посредством колпачка. Не держать на рабочем столе, где используется спиртовка, легковоспламеняющиеся вещества и материалы, способные воспламеняться от кратковременного воздействия источника зажигания с низкой тепловой энергией (пламя спички,спиртовки).
При работе не наклонять спиртовку, а при возникновении такой необходимости, использовать спиртовки, работающие в наклонном положении ( граненые спиртовки ). При опрокидывании спиртовки и разливе на столе горящего спирта немедленно накройте спиртовку плотной тканью, а при необходимости используйте для гашения пламени и огнетушитель. Помещение в котором производится работа со спиртовкой (спиртовками) должно быть оснащено первичными средствами пожаротушения, например, порошковым огнетушителем марки ОП-1 или ОП-2.
На прилагаемом видеоролике подробно показано как надо работать со спиртовкой
Технические характеристики спиртовок
В таблице приведены технические характеристики спиртовок, которые поставляет на отечественный рынок компания ООО ФИРМА БСТ-3. Все спиртовки имеют максимальную температуру горения 900° Цельсия, срок службы не менее 5 лет, оснащены устройством регулировки размеров выступающей части фитиля, в качестве материала фитиля используется хлопчатобумажная ткань. Все детали изготовленные из латуни имеют хромированное покрытие. В качестве стекла для изготовления резервуара для спирта применяется толстостенное бутылочное стекло толщиной 3 мм или такой же толщины высокопрочное граненое стекло.
Если подвести курсор к номеру модели (304 и т.д.) и после изменения цвета выбранного номера щелкнуть по нему, то можно перейти к подробному техническому описанию спиртовки этой модели.
| Параметры | Модель | |||
|---|---|---|---|---|
 304 |  305 |  306 | ||
| Материал резервуара | стекло | граненое стекло | граненое стекло | |
| Внутренний объем резервуара, мл | 85 | 115 | 115 | |
| Толщина фитиля, мм | 6,4 | 6,4 | 12,7 | |
| Расход спирта, мл/час | 28 | 29 | 30 | |
| Тепловая мощность, ватт | 183 | 190 | 197 | |
| Высота, мм | 100 | 110 | 117 | |
| Ширина, мм | 65 | 85 | 83 | |
| Масса (нетто), г | 153 | 220 | 200 | |
Условия эксплуатации
Спиртовки должны эксплуатироваться в хорошо проветриваемом закрытом отапливаемом помещении при температуре от +10° до +35°Цельсия и относительной влажности до 80% при температуре +25°Цельсия. Помещение должно быть оборудовано первичными средствами пожаротушения.
Преимущества и недостатки
В заключение приведем преимущества и недостатки лабораторных спиртовок (горелок спиртовых) по сравнению с другими видами лабораторных горелок.
ПРЕИМУЩЕСТВА
НЕДОСТАТКИ
Мы надеемся, что представленный материал поможет специалистам определиться во всем многообразии лабораторных спиртовок, представленных на отечественном рынке, и сделать правильный выбор при их приобретении.
Материал для данной статьи предоставлен компанией
ООО «ФИРМА БСТ-3M»
Автор ктн Ф.А.Бронин
Все права защищены.
При частичном или полном использовании материалов данного сайта ссылка на компанию ООО «ФИРМА БСТ-3M» или на автора публикации обязательна.
Музыкальная пауза. Отдыхаем!