Горелка Теклу — это лабораторная газовая горелка , работающая на окружающем воздухе , которая была создана румынским химиком Николае Теклу в 1882 году. Горелка чаще всего используется для нагрева веществ в лаборатории, может использоваться для стерилизации, а иногда используется для пайки или работы со стеклом. [1] Обычно она изготавливается из латуни или железа. [2] [3] Физически горелка состоит из круглого основания, трубки, соединенной с ним, подающей газ в пламя, и вертикальной металлической трубки, которая направляет пламя вверх. Трубка имеет коническую форму ближе к основанию.
Горелка была создана на основе предыдущих исследований Николае Теклу по спектроскопии пламени и, в частности, его экспериментов, включающих пламя, расположенное на разных уровнях в трубке. Теклу смог сделать вывод, что изменение положения пламени в вертикальной трубке может повлиять на разделение пламени и оптимизировать тепло, производимое пламенем. В результате этого изменения эта горелка по сравнению с горелкой Бунзена способна производить более высокие температуры пламени: около 2900 °F (1600 °C; 1850 K). [1] [4] Исследование, лежащее в основе создания этой горелки, было впервые опубликовано в 1892 году. Некоторые ранние горелки Теклу экспонируются в Виртуальном музее газа в Польше [5] , а также в Музее науки в Лондоне.
Горелка Теклу — это газовая горелка, которая чаще всего используется как часть лабораторного оборудования для экспериментальных и образовательных целей. Горелка Теклу чаще всего используется для быстрого нагрева веществ с использованием открытого пламени. Хотя основная функция горелки Теклу — служить частью оборудования, используемого в лаборатории, горелку Теклу можно также использовать для стекольной обработки и даже для пайки . [1] Горелка Теклу может создавать очень горячее пламя температурой около 2900 °F (1600 °C). Обычно она изготавливается из латуни или железа. [2] [3] Горелка состоит из круглого основания, трубки, соединенной с ней, снабжающей пламя газом, и вертикальной металлической трубки, которая направляет пламя вверх. Трубка имеет коническую форму ближе к основанию. Размеры трубки варьируются от 125 до 165 мм (от 4,9 до 6,5 дюйма) в высоту и от 13 до 17 мм (от 0,5 до 0,7 дюйма) в диаметре. [3] [6] Он разработан с винтовым воздушным клапаном, который можно затягивать или ослаблять для регулировки газа. [3] Структура этого устройства проще, чем у других горелок, [7] потому что в горелке Теклу внутреннее пламя может быть поднято и размещено на верхней части трубки, с его кончиком, направленным вверх. Это позволяет производить единое пламя из трубки.
Изобретателем горелки Теклу является румынский химик Николае Теклу. Теклу наиболее известен своими исследованиями пламени. [8] Теклу родился в Брашове, Румыния , 7 октября 1839 года и окончил среднюю школу в Вене. После окончания бакалавриата наук в Мюнхене он вернулся в Вену и посещал занятия по химии в Академии изящных искусств в Вене . [9] Он начал свою карьеру как молодой ученый и помогал профессору Эрнесту Людвигу. Вскоре после этого он стал профессором химии на кафедре технической химии Венской торговой академии. Он также читал академические лекции по химии цветов в Академии изящных искусств. Другие известные исследования, в которых принимал участие Теклу, включали процесс горения горючих газов, анализ природных продуктов, а также исследования состава бумаги. [7]
Теклу также постоянно занимался созданием и исследованием нового и более совершенного лабораторного оборудования. [7] Горелка Теклу была создана на основе исследований и испытаний Теклу, изучающих скорость горения газовой смеси в отношении содержания в ней кислорода. Теклу провел эксперимент, в котором он сравнил пламя, которое получалось при перемещении положения пламени в вертикальной трубке. [7] Из этого эксперимента он пришел к выводу, что пламя разделяется на разные части во время горения — одно пламя горит внутри трубки, а другое — снаружи трубки. Он описал пламя внутри как очень горячее, с зеленым оттенком, который указывает вниз и снабжается кислородом, который содержится в газовой смеси. Он отметил, что пламя снаружи имеет синий оттенок, указывает вверх и снабжается кислородом из окружающей среды. Используя этот вывод, а также свои предыдущие знания и исследования пламени, Теклу в 1882 году успешно создал горелку, в которой пламя в трубке можно было опускать или поднимать, создавая очень горячее пламя. [7]
Первая публикация его исследований, лежащих в основе создания горелки Теклу, состоялась 10 лет спустя, в 1892 году, и публикация называлась «Ein neuer Laboratoriums Brenner». Эта статья была опубликована в журнале Für Praktische Chemie Journal. Оригинальная горелка была запатентована компанией WJ Rohrbeck Nachfolger, которая базировалась в Вене, и компанией Franz Hugershoff, которая базировалась в Лейпциге . [7] Горелка Теклу, которая была изготовлена в 1960-х годах, в настоящее время экспонируется в Музее газовых заводов в Пачкове, Польша. Она изготовлена из чугуна и латуни и была принята в музей в 1998 году. [5] Другие ранние модели горелки Теклу выставлены в Музее науки в Лондоне. Здесь представлены две модели горелки Теклу, одна целая и одна, которая была разрезанной для изучения внутренних частей горелки. [10] [11]
Горелка Теклу может быть полезна в экспериментах, где используются соединения, чувствительные к влаге. Примером использования горелки Теклу в эксперименте была подготовка стеклянной посуды для работы с соединениями бериллия . Берилл чувствителен к влаге, поэтому необходимо исключить присутствие воды, которая могла остаться на поверхности стеклянной посуды после ее очистки. Проводники эксперимента хранили стеклянную посуду не менее четырех часов в отапливаемом шкафу, в котором поддерживалась температура 130–160 °C (270–320 °F). Затем стеклянную посуду вынимали и подключали к линии Шленка . Стеклянную посуду нагревали с помощью горелки Теклу под вакуумом до тех пор, пока пламя горелки не приобретало желто-оранжевый цвет. В этот момент стеклянная посуда была достаточно горячей, а затем охлаждалась до комнатной температуры, все еще находясь под вакуумом. Эту процедуру повторяли несколько раз, чтобы убедиться, что на стеклянной посуде не осталось влаги. Использование горелки Теклу вместо термофена гарантирует получение максимально низкого уровня влажности в стеклянном лабораторном оборудовании, и этого должно быть достаточно для того, чтобы чувствительные к влаге вещества не вступали в реакцию при добавлении в стеклянную посуду. [12]
Горелка Теклу использовалась в эксперименте по исследованию влияния процесса на число разбухания тигля угля (CSN). Это число является мерой степени разбухания образца. Образец 1 г свежемолотого угля с размером ячеек 72 "BS" нагревался с помощью горелки Теклу примерно до 800 °C (1470 °F) в течение 1,5 минут и до 820 °C (1510 °F) в течение следующей минуты. Окончательный результат был записан, и уголь с профилем от 8 до 9 будет считаться углем высокого качества. [13]
Горелка Теклу также использовалась в эксперименте, целью которого было исследование искрообразования из редкоземельных элементов. Порошки, содержащие редкоземельные элементы, пропускались в центр газового пламени, создаваемого горелкой Теклу, а затем исследовались искры. Горелка Теклу работала с метаном через алюминиевую трубку с расстояния 20 см (8 дюймов). Затем эти искры исследовались с использованием эмиссионной спектроскопии с временным разрешением, длительных экспозиций и визуализации в ближнем инфракрасном диапазоне (БИК )/среднем инфракрасном диапазоне (СИК ). [14]
Горелка Теклу против горелки Бунзена :
Горелка Теклу была изобретена в 1882 году, в отличие от горелки Бунзена, изобретенной в 1855 году. Соответствующие разработчики Николае Теклу, румынский химик , и Роберт Бунзен, немецкий химик, также различались по своему образованию, поскольку Теклу специализировался на инженерии, архитектуре и химии, в то время как Бунзен в основном изучал химию, минералогию и математику. Сами устройства различаются по своей способности точно контролировать количество метанового газа и воздуха, вводимых в трубку, тем самым способствуя более горячему пламени, которое может быть достигнуто горелкой Теклу. [1] В то время как горелка Бунзена имеет открытые щели на боковой стороне трубки, горелка Теклу регулирует подачу воздуха и газа через расстояние между винтом под основанием трубки и концом самой трубки. Это изменение в конструкции также обеспечивает лучшее смешивание метанового газа и воздуха, что, в свою очередь, производит более высокие температуры, как это видно в горелке Теклу. В частности, горелка Теклу может достигать приблизительно 2900 °F (1600 °C), тогда как горелка Бунзена достигает только 2000 °F (1100 °C). И горелка Бунзена, и горелка Теклу горят с шумом. [1]
Горелка Теклу против горелки Мекера :
Горелка Мекера отличается тем, что она спроектирована с большим количеством отверстий в нижней части трубки, чем горелка Теклу, и имеет проволочную сетку, покрывающую верхнюю часть трубки, что позволяет разделить пламя на более мелкие языки пламени. [1] Это позволяет достигать температуры 2200 °F (1200 °C), и это позволяет устройству гореть без шума в отличие от горелок Теклу и Бунзена. Горелка Мекера имеет более широкую трубку, чем горелка Теклу. [1]
Горелка Теклу против горелки Тиррила:
Горелка Tirril имеет игольчатый клапан для регулирования подачи газа напрямую, в отличие от горелки Teclu, которая регулирует газ напрямую из источника газа. Кроме того, горелка Tirrill отличается тем, что она достигает около 2800 °F (1550 °C), а горелка Teclu — 2900 °F (1600 °C). [1]
Горелка Теклу против горелки Амала:
Горелка Amal — это горелка, созданная путем модификации горелки Бунзена и Теклу. Горелка Amal была продана компанией Messrs. Amal Ltd. из Бирмингема. В этой горелке игольчатый клапан вставлен в отверстие струи для чувствительного управления потоком газа в горелку с помощью внешнего винта. Производимое пламя может быть уменьшено до почти невидимого. Головка сгорания этой горелки перфорирована множеством маленьких отверстий, так что пламя, производимое горелкой, состоит из множества аэрированных маленьких конусов, тогда как в горелке Теклу производится только одно пламя. К основанию прикреплена изолированная крючкообразная полоска металла, которая выполняет функцию держателя, когда сама горелка становится слишком горячей для обработки. Горелка Amal обычно имеет высоту 5 дюймов, а ее трубка имеет диаметр приблизительно 1 дюйм. [2]
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
Медиа, связанные с горелками Teclu на Wikimedia Commons