酒精噴燈

實驗室加強熱用儀器

酒精噴燈為實驗室加強熱用儀器,火焰溫度可達1000℃左右,常用於玻璃儀器的加工。常用的酒精噴燈有酒精貯存在燈座內的座式噴燈和酒精貯罐掛於高處的掛式噴燈。噴燈點火時,首先調小燈管上的空氣調節桿,在預熱盤中注入酒精並點燃,使銅質燈管受熱;待盤中酒精將近燃完時,噴管溫度上升使自貯罐內上升的酒精在燈管內受熱氣化,與來自氣孔的空氣混合,火柴點燃管口即可產生高溫火焰。此時可以調節調節桿來控制火焰的大小。用畢后,掛式噴燈座旋緊開關,同時關閉酒精貯罐下的活栓,就能使燈焰熄滅。座式酒精噴燈需用石棉網覆蓋噴口以熄滅火焰。

簡介


酒精噴燈是實驗室常用熱源。與酒精燈相比它能達到的溫度更高,可以滿足“高溫”這一條件。

優點及用途

儘管一般的玻璃酒精燈即可用作熱源,但它並不能勝任一些對溫度要求較高的操作,如玻璃毛細管的拉制。在這種情況下,酒精噴燈即可發揮較好的作用。
實驗室常見明火加熱的器具大致有下表中三類,將酒精噴燈與其他兩類比較,可明顯看出其優點和缺點所在。
熱源火焰溫度燃料一般用途優缺點
普通酒精燈400~600℃,然而不定,亦可達800℃乙醇,對濃度要求不高加熱一般的液體;促進一般的化學反應。操作簡單;然而很難融化玻璃,且火焰會受氣流干擾而飄忽。現今的實驗室多以電加熱器磁力攪拌器代替之
本生燈800~900℃煤氣灼燒固體;高溫融化晶體;玻璃工;其他要求強加熱的過程操作較繁複,對於不熟練的實驗者,這樣的高溫易引起危險;火焰較穩定並可靈活調節火力
酒精噴燈約1000℃95%乙醇

分類

按照無水乙醇的存放位置,可將酒精噴燈分為座式和掛式。具體而言,座式酒精噴燈的燃料存放在燈管下方與燈管直接相連的一個金屬儲罐內;掛式酒精噴燈的燃料則存放在掛於壁上的儲罐內。
下面以座式酒精噴燈為例詳述。

坐式酒精噴燈


酒精噴燈
酒精噴燈
座式噴燈火焰的熄滅方法是用石棉網蓋住管口,同時用濕抹布蓋在燈座上,使它降溫。在開啟開關、點燃管口氣體前必須充分灼熱燈管,否則酒精不能全部氣化,會有液態酒精由管口噴出,可能形成“火雨”(尤其是掛式噴燈),甚至引起火災。

用途

酒精噴燈是實驗中常用的熱源。主要用於需加強熱的實驗、玻璃加工等。
酒精噴燈按形狀可分為座式噴燈和掛式噴燈兩種。初中常用的是座式噴燈。下面介紹座式酒精噴燈的原理、結構、使用及維修。

工作原理

酒精噴燈
酒精噴燈
根據上述使用方法可知噴燈的工作原理。首先,預熱盤內乙醇燃燒產生的熱量加熱了預熱管內沿燈芯上升的乙醇並使乙醇大量氣化。由於預熱管內沒有空氣,被高溫氣化的乙醇蒸汽並不能燃燒。因此,在壓強驅動下,乙醇蒸汽自噴嘴噴入噴管,並在噴管內同空氣混合,經點燃啟動了燃燒。又由於噴燈的導熱性能,一旦其被點燃,噴管口火焰的溫度足以維持乙醇源源不斷地氣化並通過噴嘴進入噴管。
火焰溫度很大程度上受噴管內混合物空燃比的影響。空燃比是指空氣與燃料混合物內空氣與燃料的量之比。空氣調節桿可以調節酒精噴燈噴管的進氣量,從而調節空燃比。在適當的範圍內增加空氣進氣量,可以使火焰溫度達到很理想的高溫。
那麼,酒精噴燈和普通酒精燈均利用乙醇蒸汽的氣化燃燒做熱源,為何酒精噴燈的溫度可以達到更高?很大原因在於酒精噴燈利用燈管將蒸汽及其燃燒產生的熱量富集,並可通過空燃比的調整獲得最大的燃燒和加熱效率。而酒精燈燃燒產生的熱量大多隨火焰周圍氣流的對流耗散了。因此,酒精燈的溫度雖然也有達到800℃的情況,但一般其加熱要溫和得多。

結構

酒精噴燈
酒精噴燈
座式酒精噴燈的外形結構如圖所示,它主要由酒精入口、預熱碗、預熱管、燃燒管、調節桿、調整管等組成。預熱管與燃燒管焊在一起,中間有一細管相通,使蒸發的酒精蒸氣從噴嘴噴出,在燃燒管燃燒。通過調節調整管,控制火焰的大小。

使用方法

1.準備 旋開壺體上加註酒精的旋塞,通過漏斗把酒精倒入壺體至燈壺總容量的2/5~2/3之間,不得注滿,也不能過少。過滿易發生危險,過少則燈芯線會被燒焦,影響燃燒效果。擰緊旋塞,不使漏氣。
注意:由於燈管內的酒精蒸氣噴口較細(常見型號直徑為0.55毫米),易被灰粒等堵塞,從而難以引燃。因此,每次使用前要檢查噴口,如發現堵塞,應該用通針或細鋼針將噴口刺通。新燈或長時間未使用的噴燈,點燃前需將燈體倒轉2~3次,使燈芯浸透酒精。
2.預熱和點火 將噴燈放在石棉板或大的石棉網上(防止預熱時噴出的酒精著火),轉動空氣調節器把入氣孔調到最小。向預熱盤中注入約2/3容量的酒精並將其點燃。待預熱管內酒精受熱汽化並從噴管噴出時,預熱盤內燃著的火焰就會將噴出的酒精蒸氣點燃。有時也需用火柴點燃。
3.當噴口火焰點燃后,再通過空氣調節桿調節進氣量,使火焰達到所需的溫度。在一般情況下,進入的空氣越多,火焰溫度越高。
4.熄火 停止使用時,可用石棉網或廢木板平壓覆蓋噴管口,燈焰一般即可熄滅。覆蓋管口的同時也可用濕布冷卻燈座並調大進氣量以熄火。稍後,墊一塊布(防燙傷)擰松壺體上的旋塞(銅帽),使燈壺內的酒精蒸氣放出。
5.噴燈使用完畢,應將剩餘酒精倒出。

維護

1.嚴禁使用開焊的噴燈。
2.嚴禁用其它熱源加熱燈壺。
3.若經過兩次預熱后,噴燈仍然不能點燃時,應暫時停止使用。應檢查介面處是否漏氣(可用火柴點燃檢驗),噴出口是否堵塞(可用探針進行疏通)和燈芯是否完好(燈芯燒焦,變細應更換),待修好後方可使用。
4.噴燈連續使用時間為30~40分鐘為宜。使用時間過長,燈壺的溫度逐漸升高,導致燈壺內部壓強過大,噴燈會有崩裂的危險,可用冷濕布包住噴燈下端以降低溫度。
5.在使用中如發現燈壺底部凸起時應立刻停止使用,查找原因(可能使用時間過長、燈體溫度過高或噴口堵塞等)並做相應處理後方可使用

構造


酒精噴燈
酒精噴燈
學校實驗室用的座式酒精噴燈,由燈管、空氣調節器、引火碗、螺旋蓋、貯酒精罐等部分構成(如圖)。火焰溫度在800℃左右,最高可達1000℃,每耗用酒精200毫升,可連續工作半小時左右。

使用


1.旋開加註酒精的螺旋蓋,通過漏斗把酒精倒入貯酒精罐。為了安全,酒精的量不可超過罐內容積的80%(約200毫升)。隨即將蓋旋緊,避免漏氣。然後把燈身傾斜70度,使燈管內的燈芯沾濕,以免燈芯燒焦。
2.燈管內的酒精蒸氣噴口直徑為0.55毫米,容易被灰粒等堵塞,堵塞后就不能引燃,所以每次使用前要檢查噴口,如發現堵塞,就應該用通針或細鋼針把噴口刺通。
3.在引火碗內注2/3容量的酒精,用火柴把酒精點燃,對燈管加熱(此時要轉動空氣調節器把入氣孔調到最小),待酒精氣化,從噴口噴出時,引火碗內燃燒的火焰便可把噴出的酒精蒸氣點燃。如不能點燃,也可用火柴來點燃。
4.當噴口火焰點燃后,再調節空氣量,使火焰達到所需的溫度。在一般情況下,進入的空氣越多,也就是氧氣越多,火焰溫度越高。
5.熄滅噴燈,可用事先準備的廢木板平壓燈管上口,火焰即可熄滅,然後墊著布旋松螺旋蓋(以免燙傷),使罐內溫度較高的酒精蒸氣逸出。

注意


1.嚴禁使用開焊的噴燈。
2.嚴禁用其它熱源加熱燈壺。噴燈工作時,燈座下絕不能有任何熱源,環境溫度一般應在35℃以下,周圍不要有易燃物。
3.若經過兩次預熱后,噴燈仍然不能點燃時,應暫時停止使用。應檢查介面處是否漏氣(可用火柴點燃檢驗),噴出口是否堵塞(可用探針進行疏通)和燈芯是否完好(燈芯燒焦,變細應更換),待修好後方可使用。
4.在開啟開關、點燃管口氣體前必須充分灼熱燈管,否則酒精不能全部氣化,會有液態酒精由管口噴出,可能形成“火雨”(尤其是掛式噴燈),甚至引起火災。
5.噴燈連續使用時間為30~40分鐘為宜。使用時間過長,燈壺的溫度逐漸升高,導致燈壺內部壓強過大,噴燈會有崩裂的危險,可用冷濕布包住噴燈下端以降低溫度。
6.當罐內酒精耗剩20毫升左右時,應停止使用,如需繼續工作,要把噴燈熄滅后再增添酒精。不能在噴燈燃著時向罐內加註酒精,以免引燃罐內的酒精蒸氣!
7.使用噴燈時如發現罐底凸起,要立即停止使用,檢查噴口有無堵塞,酒精有無溢出等。待查明原因,排除故障后再使用。

問題與解決


1.噴燈噴火一開始火焰正常,等預熱碗里的酒精燒完以後,火焰漸漸變小,最後熄滅。原因,這是由於噴管尾端沒有火焰噴出到預熱碗的原因。處理,可在重新預熱前將空氣調節閥降低。
2.壺內酒精爆沸,噴口無氣體噴出,原因,噴孔堵塞。處理,這很危險,首先用濕抹布蓋住壺體,或用冷水潑灑,使壺體降溫。然後檢查壺體,確認無損壞后,用探針疏通噴孔。
3.噴出氣體無法燃燒,原因酒精濃度太低。解決,換用高濃度酒精。
4.噴出氣體量少,原因,燈芯燒焦,或燈芯塞的太緊。解決,前者更換燈芯。後者將燈芯適當減細。