EL Manejo Y Estudio DEL Mechero PDF

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EN ESTE INFORME DE LABORATORIO DE PUEDE VER LOS DISTINTOS TIPO DE LLAMAS Y EL MANEJO DEL MACHERO DE BUNSEN ...

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EL MANEJO Y ESTUDIO DEL MECHERO Henry Junior Rodriguez Mazuera y Giseell Paola Obredor Bula estudiantes del programa de ingeniería mecánica en la universidad del atlántico.

1. INTRODUCCIÓN El mechero Bunsen es un tipo de encendedor que se utiliza en los laboratorios científicos para calentar, fundir, esterilizar y/o evaporar sustancias. Este aparato provoca llamas mediante la combustión de aire y gas, y, como fuente de calor proporciona temperaturas no demasiado elevadas. (Gelves,2018, p4) Como se puede notar, el mechero es un elemento presente en el laboratorio de vital importancia, primordial para el estudio de reacciones en el que se requiera dióxido de carbono como reactivo o utilizar el calor que el mechero desprende como catalizador de reacciones, entendemos por catalizador a la forma de energía que se utiliza para que una reacción química ocurra de manera eficiente, es decir, en el menor tiempo posible, o extender el tiempo en el que se tarda en reaccionar A y B sustancia o elemento, esto es posible por la teoría de las colisiones, que dice que a mayor energía cinética por medio de la energía calorífica producida por el mechero, ocurren mayores colisiones de partículas lo que aumenta la velocidad de la reacción. Bunsen se dio cuenta de lo importante que era que el gas y el aire se mezclaran previamente para conseguir una combustión completa. Es muy posible que conociera las características del movimiento de los fluidos en los estrechamientos y diseñó un aparato que un hijo de Peter Desaga, técnico de la Universidad de Heidelberg (Alemania), construyó con gran éxito y sigue siendo el modelo de mechero utilizado en la actualidad. (Gomez, 2012, p27) Existen diferentes tipos de mecheros, por ejemplo, existe el mechero de cocina, mechero de gasolina e incluso existen eléctricos. El mechero de Bunsen, (llamado así por el científico que la inventó: Robert Bunsen) es el utilizado hoy en día en los laboratorios de universidades, empresas, entre otros. Este modelo de mechero utiliza generalmente gas natural, aunque en algunas ocasiones se utilizan los gases combinados del petróleo para reaccionar con el fuego y realizar la combustión necesaria para producir una 1

llama, como bien sabemos, para producirse la combustión, es primordial la presencia de oxígeno O2, de modo que, al agregar más oxígeno a la combustión, la llama aumentaba su temperatura y creaba otro tipo de llama de la cual hablaremos más adelante.

Figura 1: Mechero de bunsen virgen (sin manipular). (QuercusLab, 2015)

Esta práctica de laboratorio es de suma importancia para nuestra carrera no solo por la parte teórica, si no a nivel profesional ya que trabaja con la energía calorífica, este tipo de energía es la base de la termodinámica, que es una materia que se da en semestres superiores, además, como ingenieros mecánicos debemos estar en la capacidad de estudiar la resistencia térmica de los materiales para manipularlos y modificar su forma sin deformarse, por medio del calor. A continuación, los objetivos de la práctica: -Comprender las partes del mechero -Analizar los tipos de llamas y sus diferencias -Establecer medidas de seguridad para el uso de este mechero -Estudiar las ecuaciones químicas para la combustión -Aprender el correcto funcionamiento del mechero con seguridad -Observar la forma del mechero

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Ecuaciones matemáticas, símbolos, siglas y nomenclaturas CO2= Dióxido de carbono CO=Monóxido de carbono K= Kelvin O2=Oxigeno CH4=Metano = Gas ▲=Energía

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2. METOLOLOGIA EXPERIMENTAL Se Procedió a conectar por medio de una manguera del suministro de gas hacia la entrada de gas del mechero, luego se procedió a abrir la llave del suministro de gas no sin antes asegurarse que no haya fuga tanto en la manguera como en el suministro de gas, ya que puede ocasionar un accidente, luego de asegurarse, se acerca un fosforo encendido en la parte superior del mechero, llamado chimenea en algunos países, luego se abre el regulador de la entrada de gas y se pudo ver una llama de color amarillo casi de color naranja visible a simple vista descontrolada y de gran luminosidad.

Figura 2: Llama de reducción del mechero (QuercusLab, 2015)

Este tipo de llama tiene como ecuación química: 2CH4 (g)+3O2 (g)

2CO (s) + 4H2O (g) +▲(Energía)

luego se abrió el anillo que es el responsable de agregar O 2 en el proceso de combustión y se pudo notar que la llama tuvo un cambio de color y de forma, además que se volvió más fina, con un color azulejo con una forma más definida en forma cónica.

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Figura 3: Llama oxidante del mechero. (QuercusLab, 2015)

El gas CH4 se combina con oxigeno O2 al momento de abrir el anillo Produciendo la siguiente reacción: CH4 (g)+2O2 (g)

CO2(s) + 2H2O (g) +▲(Energía)

La energía que se libera en la ecuación no es solo energía calorífica, también hace referencia a la energía lumínica. Luego se expuso a la llama un crisol que es un material utilizado para fundir elementos debido a que está compuesto de grafito que a nivel molecular tiene un punto de fusión similar al diamante, de 3800 K y el diamante de 3823 K. Mediante unas pinzas de metal para laboratorio. Se Pudo ver que con el anillo cerrado o con escases de O2, La llama del mechero impregnó la parte inferior del crisol un residuo de color negro producto de la reacción incompleta del gas y el O2.

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Figura 4: crisol expuesto en la llama incompleta (video proporcionado por la docente Faisury, no se requiere citar)

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3. RESULTADOS Y DISCUCIÓN Durante la práctica se notó que el mechero de bunsen es capaz de producir 2 tipo de llamas, la primera llama reductora, ver figura 2, se produce por la combustión incompleta debido a la deficiencia de O2, al existir poco O2 produce un gas incoloro e inoloro, este tipo de gas se le conoce como monóxido de carbono CO, este gas puede ser dañino para nuestro organismo debido a que reemplaza el O2 que transporta los glóbulos rojos y poco a poco nos envenena, este mismo gas lo producen los automóviles cuando no se les hace mantenimiento, poco a poco la combustión de la gasolina por parte del motor pasa a ser incompleta sin el debido mantenimiento, al acercar la llama al crisol se pudo notar un residuo de color negro parecido a la ceniza, ver figura 4, este residuo se conoce como hollín el cual es una consecuencia del carbono impuro liberado de la combustión incompleta Por otro lado, tenemos la llama oxidante, ver figura 3, este tipo de llama libera Dióxido de carbono y agua, no se pudo ver en el video, pero es teoría se debe de ver algo resplandeciente dentro del crisol debido a la humedad por el H 2O liberado en la llama oxidante, como su nombre indica, se produce por la presencia de oxígeno, esta llama no deja hollín a diferencia de la llama reductora o incompleta. Al momento de que se acercó el fosforo y se abrió el regulador de la entrada de gas se produjo la llama reductora, esto debido a que el metano es altamente inflamable y al momento, se produjo la llama.

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Figura 5: relación entre la cantidad de oxígeno y la temperatura en los distintos puntos de la llama (Anonymous, 2018).

se recomienda siempre utilizar la llama oxidante en el punto cónico medio donde se alcanza la mayor temperatura.

Figura 6: Llama proveniente de una estufa.

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Podemos notar una llama oxidante, de color azul, dicha llama es provocada por el gas que nos suministra una empresa de gas a nuestros hogares, vamos a proceder a analizar sus partes. La zona más elevada de la llama donde apenas se puede notar su color es la zona oxidante superior y si se baja un poco donde la concentración de la llama se hace más notable es la zona reductora superior, donde se puede ver el color rojizo, aproximadamente en la mitad se encuentra la zona de mayor temperatura, si se baja un poco menos se encuentra la zona reductora inferior, y por último la zona de menor temperatura que es donde mayor se puede ver el color azul de la llama.

Figura 7: Exposición de un alambre de cobre para identificar la zona de mayor temperatura

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4. CONCLUSIONES El mechero bunsen es uno de los instrumentos mas usados en el trabajo de laboratorio, cuya función no solo es calentar sustancias, sino que también tiene otros usos como esterilizar y evaporar sustancias químicas. Los distintos tipos de llamas producidas por el mechero se obtienen debido a los diferentes tipos de combustión, que a su vez se producen con la variación de la cantidad de O2 presente. En la llama se distinguen varias zonas que tienen temperaturas propias diferentes de las otras áreas de ella.

RESUMEN En este informe se plasma el análisis realizado sobre el funcionamiento, las partes y el uso correcto del mechero bunsen, así como los diferentes tipos de combustión y la influencia de la cantidad de oxígeno en las propiedades de las llamas y, además, se identificaron las partes de la llama y su utilidad para el trabajo en el laboratorio.

Palabras clave: -Llama -Temperatura -Oxigeno -Energía -Hollín

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REFERENCIAS Anonymous, A. (2018, 11 mayo). Mechero bunsen y estudio de la llama [Fotografía]. Recuperado de https://nanopdf.com/download/mechero-bunseny-estudio-de-la-llama_pdf

Gelves, S. (2018). EL MECHERO DE BUNSEN Y ESTUDIO DE LA LLAMA PRACTICA 2. INFORME. Recuperado 11 de junio de 2020, de https://www.academia.edu/37471989/EL_MECHERO_DE_BUNSEN_Y_ES TUDIO_DE_LA_LLAMA_PRACTICA_2._INFORME

Gómez, R. D. (2012, 16 abril). Los aparatos de Bunsen y su aplicación didáctica | Revista de Química. Recuperado 11 de junio de 2020, de http://revistas.pucp.edu.pe/index.php/quimica/article/view/5548

QuercusLab. (2015, 3 marzo). Material de laboratorio Archives [Fotografia]. Recuperado de https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F %2Fquercuslab.es%2Fblog%2Fmaterial-laboratorio%2Fpage %2F2%2F&psig=AOvVaw0k5yAV_mtncVocH6TkBVY&ust=1591999757653000&source=images&cd=vfe& ved=0CAIQjRxqFwoTCIiVsbTj-ukCFQAAAAAdAAAAABAD

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