酒精喷灯是实验室常用热源。与酒精灯相比它能达到的温度更高,可以满足“高温”这一条件。
优点及用途
尽管一般的玻璃酒精灯即可用作热源,但它并不能胜任一些对温度要求较高的操作,如玻璃毛细管的拉制。在这种情况下,酒精喷灯即可发挥较好的作用。
实验室常见明火加热的器具大致有下表中三类,将酒精喷灯与其他两类比较,可明显看出其优点和缺点所在。
热源 | 火焰温度 | 燃料 | 一般用途 | 优缺点 |
普通酒精灯 | 400~600℃,然而不定,亦可达800℃ | 乙醇,对浓度要求不高 | 加热一般的液体;促进一般的化学反应。 | 操作简单;然而很难融化玻璃,且火焰会受气流干扰而飘忽。现今的实验室多以电加热器配磁力搅拌器代替之 |
本生灯 | 800~900℃ | 煤气 | 灼烧固体;高温融化晶体;玻璃工;其他要求强加热的过程 | 操作较繁复,对于不熟练的实验者,这样的高温易引起危险;火焰较稳定并可灵活调节火力 |
酒精喷灯 | 约1000℃ | 95%乙醇 |
分类
按照无水乙醇的存放位置,可将酒精喷灯分为座式和挂式。具体而言,座式酒精喷灯的燃料存放在灯管下方与灯管直接相连的一个金属储罐内;挂式酒精喷灯的燃料则存放在挂于壁上的储罐内。
下面以座式酒精喷灯为例详述。
酒精喷灯
座式喷灯火焰的熄灭方法是用石棉网盖住管口,同时用湿抹布盖在灯座上,使它降温。用途
酒精喷灯是实验中常用的热源。主要用于需加强热的实验、玻璃加工等。
酒精喷灯按形状可分为座式喷灯和挂式喷灯两种。初中常用的是座式喷灯。下面介绍座式酒精喷灯的原理、结构、使用及维修。
工作原理
酒精喷灯
根据上述使用方法可知喷灯的工作原理。首先,预热盘内乙醇燃烧产生的热量加热了预热管内沿灯芯上升的乙醇并使乙醇大量气化。由于预热管内没有空气,被高温气化的乙醇蒸汽并不能燃烧。因此,在压强驱动下,乙醇蒸汽自喷嘴喷入喷管,并在喷管内同空气混合,经点燃启动了燃烧。又由于喷灯的导热性能,一旦其被点燃,喷管口火焰的温度足以维持乙醇源源不断地气化并通过喷嘴进入喷管。火焰温度很大程度上受喷管内混合物空燃比的影响。空燃比是指空气与燃料混合物内空气与燃料的量之比。空气调节杆可以调节酒精喷灯喷管的进气量,从而调节空燃比。在适当的范围内增加空气进气量,可以使火焰温度达到很理想的高温。
那么,酒精喷灯和普通酒精灯均利用乙醇蒸汽的气化燃烧做热源,为何酒精喷灯的温度可以达到更高?很大原因在于酒精喷灯利用灯管将蒸汽及其燃烧产生的热量富集,并可通过空燃比的调整获得最大的燃烧和加热效率。而酒精灯燃烧产生的热量大多随火焰周围气流的对流耗散了。因此,酒精灯的温度虽然也有达到800℃的情况,但一般其加热要温和得多。
结构
酒精喷灯
座式酒精喷灯的外形结构如图所示,它主要由酒精入口、预热碗、预热管、燃烧管、调节杆、调整管等组成。预热管与燃烧管焊在一起,中间有一细管相通,使蒸发的酒精蒸气从喷嘴喷出,在燃烧管燃烧。通过调节调整管,控制火焰的大小。使用方法
1.准备 旋开壶体上加注酒精的旋塞,通过漏斗把酒精倒入壶体至灯壶总容量的2/5~2/3之间,不得注满,也不能过少。过满易发生危险,过少则灯芯线会被烧焦,影响燃烧效果。拧紧旋塞,不使漏气。
注意:由于灯管内的酒精蒸气喷口较细(常见型号直径为0.55毫米),易被灰粒等堵塞,从而难以引燃。因此,每次使用前要检查喷口,如发现堵塞,应该用通针或细钢针将喷口刺通。新灯或长时间未使用的喷灯,点燃前需将灯体倒转2~3次,使灯芯浸透酒精。
2.预热和点火 将喷灯放在石棉板或大的石棉网上(防止预热时喷出的酒精着火),转动空气调节器把入气孔调到最小。向预热盘中注入约2/3容量的酒精并将其点燃。待预热管内酒精受热汽化并从喷管喷出时,预热盘内燃着的火焰就会将喷出的酒精蒸气点燃。有时也需用火柴点燃。
3.当喷口火焰点燃后,再通过空气调节杆调节进气量,使火焰达到所需的温度。在一般情况下,进入的空气越多,火焰温度越高。
4.熄火 停止使用时,可用石棉网或废木板平压覆盖喷管口,灯焰一般即可熄灭。覆盖管口的同时也可用湿布冷却灯座并调大进气量以熄火。稍后,垫一块布(防烫伤)拧松壶体上的旋塞(铜帽),使灯壶内的酒精蒸气放出。
5.喷灯使用完毕,应将剩余酒精倒出。
酒精喷灯
学校实验室用的座式酒精喷灯,由灯管、空气调节器、引火碗、螺旋盖、贮酒精罐等部分构成(如图)。火焰温度在800℃左右,最高可达1000℃,每耗用酒精200毫升,可连续工作半小时左右。1.旋开加注酒精的螺旋盖,通过漏斗把酒精倒入贮酒精罐。为了安全,酒精的量不可超过罐内容积的80%(约200毫升)。随即将盖旋紧,避免漏气。然后把灯身倾斜70度,使灯管内的灯芯沾湿,以免灯芯烧焦。
2.灯管内的酒精蒸气喷口直径为0.55毫米,容易被灰粒等堵塞,堵塞后就不能引燃,所以每次使用前要检查喷口,如发现堵塞,就应该用通针或细钢针把喷口刺通。
3.在引火碗内注2/3容量的酒精,用火柴把酒精点燃,对灯管加热(此时要转动空气调节器把入气孔调到最小),待酒精气化,从喷口喷出时,引火碗内燃烧的火焰便可把喷出的酒精蒸气点燃。如不能点燃,也可用火柴来点燃。
4.当喷口火焰点燃后,再调节空气量,使火焰达到所需的温度。在一般情况下,进入的空气越多,也就是氧气越多,火焰温度越高。
5.熄灭喷灯,可用事先准备的废木板平压灯管上口,火焰即可熄灭,然后垫着布旋松螺旋盖(以免烫伤),使罐内温度较高的酒精蒸气逸出。
1.严禁使用开焊的喷灯。
2.严禁用其它热源加热灯壶。喷灯工作时,灯座下绝不能有任何热源,环境温度一般应在35℃以下,周围不要有易燃物。
3.若经过两次预热后,喷灯仍然不能点燃时,应暂时停止使用。应检查接口处是否漏气(可用火柴点燃检验),喷出口是否堵塞(可用探针进行疏通)和灯芯是否完好(灯芯烧焦,变细应更换),待修好后方可使用。
4.在开启开关、点燃管口气体前必须充分灼热灯管,否则酒精不能全部气化,会有液态酒精由管口喷出,可能形成“火雨”(尤其是挂式喷灯),甚至引起火灾。
5.喷灯连续使用时间为30~40分钟为宜。使用时间过长,灯壶的温度逐渐升高,导致灯壶内部压强过大,喷灯会有崩裂的危险,可用冷湿布包住喷灯下端以降低温度。
6.当罐内酒精耗剩20毫升左右时,应停止使用,如需继续工作,要把喷灯熄灭后再增添酒精。不能在喷灯燃着时向罐内加注酒精,以免引燃罐内的酒精蒸气!
7.使用喷灯时如发现罐底凸起,要立即停止使用,检查喷口有无堵塞,酒精有无溢出等。待查明原因,排除故障后再使用。
1.喷灯喷火一开始火焰正常,等预热碗里的酒精烧完以后,火焰渐渐变小,最后熄灭。原因,这是由于喷管尾端没有火焰喷出到预热碗的原因。处理,可在重新预热前将空气调节阀降低。
2.壶内酒精爆沸,喷口无气体喷出,原因,喷孔堵塞。处理,这很危险,首先用湿抹布盖住壶体,或用冷水泼洒,使壶体降温。然后检查壶体,确认无损坏后,用探针疏通喷孔。
3.喷出气体无法燃烧,原因酒精浓度太低。解决,换用高浓度酒精。
4.喷出气体量少,原因,灯芯烧焦,或灯芯塞的太紧。解决,前者更换灯芯。后者将灯芯适当减细。
Copyright 2023 fuwu029.com赣ICP备2022008914号-4