В лабораторной деятельности в различных процессах может использоваться спиртовка: назначение такого оборудования — это нагревание содержимого термостойкой посуды. Другое название приспособления — спиртовая горелка. В статье рассмотрим устройство спиртовки и особенности её применения.
Спиртовка: как работает, как выглядит
Что такое спиртовка в биологии или в других науках? Это горелка, предназначенная для сгорания жидкого топлива и имеющая резервуар для рабочей среды с крышкой и пропущенным через него фитилём. Выглядит приспособление, как миниатюрная колба: стеклянная или металлическая. В её верхней зоне располагается выходящий через крышку жгут, который поджигается и горит.
Принцип работы спиртовки заключается в достаточно стабильном горении топлива в жидкой форме. Для поддержания сгорания задействуется кислород, содержащийся в атмосферном воздухе. Процесс включает следующие этапы:
- Подъём спирта вверх по фитилю. Такое движение обеспечивается капиллярным давлением, создаваемым жгутом, который имеет пористое строение с многочисленными полостями.
- Испарение спирта. Оно происходит, когда топливо доходит до верхней области фитиля, находящейся за пределами ёмкости.
- Поджигание. При воздействии искры или пламени (например, спички или зажигалки) выделившиеся спиртовые пары загораются и горят. Температура горения спирта в спиртовке доходит до максимальных 900 градусов Цельсия.
- Постоянное горение. Оно поддерживается за счёт контакта с кислородом, который содержит воздух атмосферы нашей планеты.
Считается, что в спиртовках используют метанол и этанол. Да, оба этих органических вещества относятся к категории спиртов. Но рекомендовано в качестве топлива выбирать именно этанол, который активно применяется в медицине. Метиловый спирт тоже хорошо горит, но при этом выделяет пары, которые при вдыхании могут причинить вред здоровью.
Температура пламени спиртовой горелки неодинаковая во всей зоне горения. В самой тёмной части она обычно варьируется от 300 °С до 350. Наиболее яркая область достигает более высоких показателей — в пределах 500-800 градусов. А самая значительная температура спиртовки наблюдается на верхушке пламени. Тут огонь может прогреваться до предельных 900 °С и даже выше.
Конструкция
Из чего состоит спиртовка? В стандартном исполнении её основными элементами являются:
- Резервуар. Он наполняется спиртом, изготавливается обычно из термостойкого стекла или металла, например, бронзы, латуни. Ёмкость снабжена горловиной, на которой находится крышка.
- Фитиль. Он отвечает за перенос спирта и его превращение в пары (именно они горят). Нижним концом фитиль погружён в находящееся в резервуаре топливо. А верхняя его часть расположена вне ёмкости, снаружи. Фитиль обычно выполнен из хлопчатобумажной ткани, обеспечивающей постоянное, ровное пламя спиртовки. Другие варианты — углеродное или керамическое волокно, стекловолокно, асбестовый шнур.
- Направляющая трубка, располагающаяся в отверстии крышки. Через неё пропускают фитиль.
- Колпачок. Он может быть сделан из стекла или металла. Его задача — быстрое и безопасное тушение огня при прекращении работы оборудования. Также колпачок исключает испарение спирта, когда горелка не используется.
- Держатель для нагреваемых ёмкостей может входить в комплект или поставляться отдельно. Это подставка, на которой размещают лабораторную посуду, например, колбы, тигли, бюксы.
Для чего используют спиртовку
Что делает спиртовка, для чего нужна в химии или других точных науках? С её помощью можно осуществлять:
- нагревание различных растворов, реактивов, реагентов, смесей;
- плавление материалов, особенно металлов;
- пайку деталей с использованием низкотемпературных припоев;
- стерилизацию термоустойчивых изделий на открытом огне;
- испытания для оценки горючести, термической устойчивости, огнестойкости, степени воспламеняемости;
- сушку — испарение влаги путём нагрева;
- простые стеклодувные и иные термически зависимые манипуляции.
Факт! Некоторые полагают, что спиртовка используется для хранения спирта. Но это не так. Данное приспособление не относится к лабораторной посуде, в нём ничего не хранят. Спиртовка предназначена для термической обработки — нагревания разных химических веществ и соединений, материалов.
Области применения
Спиртовка в химии назначение имеет многоцелевое, она задействуется также в биологии, микробиологии, медицине. К сферам использования относятся:
- Исследовательская деятельность — биотехнические, медицинские, цитологические, микробиологические лаборатории, в которых проводят испытания, ведут разработки.
- Образовательные учреждения — проведение опытов, демонстраций, лабораторных работ и экспериментов в ВУЗах, колледжах, школах.
- Химическая промышленность. Спиртовка в химии применение получила очень широкое. Её задействуют на предприятиях для производства определённой продукции, изготовление которое требует термообработки.
- Медицинские организации — стерилизация некоторых хирургических, стоматологических и прочих медицинских инструментов.
- Ювелирное дело — мастерские, в которых делают различные украшения из драгоценных и недрагоценных металлов.
Преимущества и недостатки
Плюсы спиртовок:
- малый вес, который не превышает 250-300 г;
- бесшумное горение, что важно в лабораториях, где необходима тишина для точности манипуляций;
- простая эксплуатация, не требующая специальных знаний;
- надёжность — конструкция без сложных элементов, которые могут выходить из строя;
- низкая стоимость оборудования;
- отсутствие неприятных, специфических, резких запахов;
- минимальное техническое обслуживание;
- безопасное функционирование при условии соблюдения техники безопасности;
- экологичное топливо.
Минусы:
- не самая высокая тепловая мощность (по сравнению, к примеру, с керосином, бензином);
- нестабильная работа при минусовых температурах;
- хрупкость, риски повреждений или деформаций из-за механических воздействий.
Техника безопасности
При работе со спиртовкой нужно соблюдать такие правила:
- Использование только подходящего топлива высокого качества — этилового медицинского спирта.
- Заправка оборудования в месте, удалённом от открытого пламени.
- Перемещение горелки только в неактивном состоянии, с погашенным пламенем.
- Наполнение резервуара не более чем наполовину.
- Работа оборудования только под наблюдением.
- Расположение на вертикальном, устойчивом основании.
- Гашение пламени только специальным колпачком.
- Удаление от огня легковоспламеняющихся предметов.
Заключение
Спиртовая горелка востребована в разных областях и эффективна, если грамотно её эксплуатировать. Это и другое оборудование, а также качественную лабораторную посуду вы можете заказать в интернет-магазине «Пять Капель».
