Uso del mechero y trabajo en vidrio

USO DEL MECHERO Y TRABAJO EN VIDRIO

Carlos Andrés Herrera Cantillo

Doc. Félix de Jesús Pérez Serrano

6 de marzo de 2023

Facultad de Ingeniería Industrial, Universidad del Atlántico

Química General I

Contenidos

1. Introducción…………………………………………………………………………
2. Objetivos……………………………………………………………………………
3. Marco Teórico………………..…...…………………………………………………
4. Materiales……………………………………………………………………………
5. Procedimiento…………………….....………………….……………………………
6. Resultados.…………..……………………………………………………………….
7. Respuestas al Cuestionario………………………………………………………...…
8. Conclusión……………….………………………………………………………......
9. Anexos…………………………………………………………………………….....

Introducción:

El mechero de Bunsen es un instrumento de laboratorio utilizado para generar una llama ajustable y constante, que se utiliza en una variedad de experimentos científicos y procesos químicos. El mechero de Bunsen funciona mezclando gas combustible, generalmente gas natural o propano, con aire y encendiéndolo mediante una chispa, lo que produce una llama limpia y caliente que se puede regular mediante un control de flujo de gas y aire. Es debido a esto que la experiencia “Uso del mechero y trabajo en vidrio” toma lugar, mediante la cual se dará a conocer las partes fundamentales del mechero Bunsen y sus características, así como las distintas zonas de una llama y las diferentes implicaciones en las experiencias de laboratorio que tienen éstas.

Objetivos  

Objetivo general: Realizar una experiencia de laboratorio con el mechero de Bunsen para comprender su funcionamiento y uso adecuado en experimentos científicos dentro del laboratorio.

Objetivos específicos:

1. Aprender a encender y apagar correctamente el mechero de Bunsen, ajustando el flujo de gas y aire para obtener la llama adecuada.
2. Observar la diferencia entre la llama amarilla y la llama azul del mechero de Bunsen, y comprender la importancia de usar la llama adecuada para doblar las varillas de vidrio correctamente
3. Realizar experimentos simples, como la combustión de papel y el calentamiento de las varas de vidrio, utilizando el mechero de Bunsen para comprender su uso en diferentes situaciones de laboratorio.

Marco teórico:

En esta instancia se exponen los principales conceptos que, a través de la revisión bibliográfica, hacen parte del presente informe, mencionando los principales aportes de los autores en sus investigaciones como apoyo conceptual a las temáticas tratadas dentro de éste.

Vidrio:

Según la Sociedad Americana de Vidrio (The American Ceramic Society), el vidrio se define como un "material no cristalino, amorfo, que se obtiene a partir del enfriamiento de un líquido a una temperatura inferior a su punto de fusión sin que ocurra una transición de fase cristalina". A su vez en el libro "Introduction to Glass Science and Technology", de James E. Shelby, se define el vidrio como "un material inorgánico no cristalino que se forma por enfriamiento de un líquido viscoso, o por desvitrificación de un sólido, sin que ocurra una cristalización apreciable".

Combustión:

Según García (2001), la combustión es un proceso en el que se produce una reacción de oxidación debido a la mezcla de dos elementos, el combustible que puede ser en forma sólida, líquida o gaseosa, y el comburente que es el oxígeno. Esta reacción se produce de manera rápida y con la presencia de una llama, y es necesaria una energía de activación para que se lleve a cabo. Para que la combustión ocurra, es necesario que existan tres factores: combustible, comburente y energía de activación. El aire se utiliza comúnmente como comburente ya que contiene oxígeno y nitrógeno en una proporción de 21% y 79% respectivamente.

Mechero de bunsen:

De acuerdo con la investigación realizada por Domínguez et al. (2012), el Mechero Bunsen se originó a partir de la lámpara de Davy, la cual fue mejorada por Aimé Argand para lograr una combustión más eficiente de los gases y producir una fuente de calor más poderosa. Posteriormente, Bunsen realizó modificaciones al diseño y se percató de la importancia de la mezcla previa del gas y el aire para lograr una combustión completa.

Zonas de la llama:

En un artículo publicado en la Revista Colombiana de Materiales, Cadavid I. et. al (2016) explican que en las llamas de combustión se pueden identificar tres regiones distintas:

 1) La zona de mezcla de gases, que se presenta en forma de cono incandescente debido a la mezcla física del oxígeno con el acetileno, sin que se produzca aún ninguna reacción química.

2) La zona primaria, que se caracteriza por un cono de color azul producido por la reacción principal de combustión y que presenta la temperatura más alta de la llama, llegando a alcanzar los 3200ºC.

3) La zona secundaria, que tiene una forma de penacho y se produce por la reacción entre el hidrógeno y el oxígeno del aire alrededor de la llama primaria. Esta región es la menos luminosa y la más fría de la llama.

MATERIALES:

Los implementos de laboratorio que se utilizaron para el desarrollo de la experiencia fueron los siguientes:

●        Mechero Bunsen.

●        Tubo de Vidrio.

●        Alfiler.

●        Lima Triangular.

●        Cartulina

●        Pinza para crisoles.

●        Cerillas.

●        Fuente de gas.

Procedimiento:

El procedimiento llevado a cabo durante la experiencia fue el siguiente:

• Para encender el mechero, se prendió un cerillo y se abrió la llave del gas para encender el mechero.

• Se ajustó la entrada de aire con el anillo hasta obtener una llama azulada y bien ajustada en la boca del mechero.

• Luego, se introdujo rápidamente una lámina de cartulina en intervalos de 2 o 3 segundos en diferentes posiciones: horizontal y vertical sobre la llama y en el interior del mechero también en posición horizontal y vertical.

• Posteriormente, se fijó un cerillo cerca de la cabeza con un alfiler con el mechero apagado y luego se encendió el mechero sin encender el cerillo.

• Con una pinza, se levantó el alfiler hacia el cono superior de la llama para observar los resultados y analizar lo que sucedió y las posibles conclusiones que se pueden obtener.

Manejo de Vidrio:  

• Con el vidrio sobre la mesa de trabajo, hacer una incisión fina con la lima triangular, alrededor del tubo.
• Tomar el tubo con ambas manos y presionar con los pulgares colocados debajo de la incisión.
• Para doblar el vidrio debe calentarse uniformemente haciéndolo girar simultáneamente hasta que empiece a ablandarse. Se observa una llama de color amarillo debido al sodio que contiene el vidrio.

Resultados:

Después de introducir las distintas láminas en los diferentes ángulos (horizontal y vertical) se pudo llegar a los siguientes resultados:

...