ブンゼンバーナー

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ニードルバルブつきのブンゼンバーナー。左はガスホースのつなぎ口、右はガスの流量を調節するニードルバルブ。空気の流入量は円筒を回転させて調節する。

ブンゼンバーナーはガスの流れにより無加圧の一次空気を吸引させる構造のガスバーナーである。

[編集] 概説

この装置は可燃性のガスを、流速を制御しながら安全に燃焼させられる。天然ガスや液化石油ガスを用いるバーナーとしては最も一般的である。天然ガスの主成分はメタンで、少量のエタン、プロパン、ブタンを含む。液化石油ガスはプロパンやブタンである。ブンゼンバーナーが開発された当時は石炭ガスが用いられていた。

ブンゼンバーナー以前は単に噴出するガスを赤火で拡散燃焼させるのみであったため、炎が大きく、煤の発生がありガスの熱源としての利用が浸透しなかった。 ローベルト・ブンゼンによって発明されたというのはよくある誤解である。彼の名を冠してはいるが、実際に初期設計したのはマイケル・ファラデーであり、1855年にブンゼンの実験助手であるピーター・デサーガ (Peter Desaga) によって改良が加えられた (Sella 2007) 。 現在使用されているガスコンロも構造的には殆どがブンゼンバーナーである。

[編集] 構造

実験用としては現在の日本では、ガス調整輪の上に空気調整輪を備えたテクルバーナーの使用が一般的である。 このバーナーはガスの供給口がついた土台と、そこから垂直に伸びる筒を備えている。ガスは供給口を経て筒の底の小さな穴を通り、筒の中を上向きに流れていく。筒の下端には側面に空気を取り込むための穴が開いている。空気はベンチュリ効果によってこの穴から継続的に取り込まれる。ガスは筒の上端で燃焼し、いったん点火されれば燃え続ける。

空気の流入量は炎の温度に影響を与えるが、流入量は筒の底の環を回転させ、空気を取り込む口の大きさを変えることによって調節できる。環を回して、ガスが燃焼する前により多くの空気と混ざるように調節すると、炎はより高温になり、青くなる。空気取り入れ口を閉じると、ガスは出口部分の空気としか混合しなくなるので燃焼の効率は悪くなり、炎の温度は低く、明るいオレンジ色になる。このオレンジ色の炎は、すすの微粒子が加熱により白熱しているため輝度が高い。一方、青色炎は温度は高いが暗く、ほとんど見えない。

ガスの流量を増やせば炎は大きくなるが、同時に空気の流量も増やさなければ炎の温度は低くなってしまう。

[編集] 特殊な例

ガスバーナーには普通は点火のための構造がついていない。また、火の大きさの調整などもあまり簡単に操作できない。そのため、短時間ずつ何度も使いたいなど、頻繁に点火と消火を繰り返す操作には向かない。微生物学などでは器具の火炎滅菌などにこのような操作が必要なので、特に火種を持ったガスバーナーが作られている。火種は細いガス管で供給され、筒の口のところに常に小さな炎を作る。本体へのガスの供給は足下のフットスイッチで操作し、これを踏むとその間だけ作業用の大きい炎が出来る。クリーンベンチには大抵組み込まれている。

[編集] 参考文献

• Sella, Andrea (2007年10月), “[Kit: Bunsen burner]”, Chemistry World (Royal Society of Chemistry) 4 (10), http://www.rsc.org/chemistryworld/Issues/2007/October/ClassicKitBunsenBurner.asp 2009-02-22 閲覧。