酒精喷灯为实验室加强热用仪器,火焰温度可达1000℃左右,常用于
玻璃仪器的加工。常用的酒精
喷灯有酒精贮存在
灯座内的座式喷灯和酒精
贮罐挂于高处的挂式喷灯。喷灯点火时,首先调小灯管上的空气调节杆,在预热盘中注入酒精并点燃,使铜质灯管受热;待盘中酒精将近燃完时,
喷管温度上升使自贮罐内上升的酒精在灯管内受热气化,与来自气孔的空气混合,火柴点燃管口即可产生高温火焰。此时可以调节调节杆来控制火焰的大小。用毕后,挂式喷灯座旋紧开关,同时关闭酒精贮罐下的活栓,就能使灯焰熄灭。座式酒精喷灯需用
石棉网覆盖
喷口以熄灭火焰。
简介
酒精喷灯(右)是实验室常用热源。与
酒精灯相比它能达到的温度更高,可以满足“高温”这一条件。
优点及用途
尽管一般的玻璃酒精灯即可用作热源,但它并不能胜任一些对温度要求较高的操作,如玻璃
毛细管的拉制。在这种情况下,酒精喷灯即可发挥较好的作用。
实验室常见明火加热的器具大致有下表中三类,将酒精喷灯与其他两类比较,可明显看出其优点和缺点所在。
分类
按照
无水乙醇的存放位置,可将酒精喷灯分为座式和挂式。具体而言,座式酒精喷灯的燃料存放在灯管下方与灯管直接相连的一个金属储罐内;
挂式酒精喷灯的燃料则存放在挂于壁上的储罐内。
下面以座式酒精喷灯为例详述。
全铜喷灯
结构
座式酒精喷灯的外形结构如图1所示,它主要由酒精入口(
壶嘴)、预热盘、预热管、喷管、空气调节杆等组成。预热管与喷管焊在一起,中间有一细管相通,使蒸发的酒精蒸气从
喷嘴喷出,在喷管燃烧。通过调节调整杆,控制火焰的大小。
使用方法
1.准备 旋开壶体上加注酒精的旋塞,通过漏斗把酒精倒入壶体至灯壶总容量的2/5~2/3之间,不得注满,也不能过少。过满易发生危险,过少则灯芯线会被烧焦,影响燃烧效果。拧紧旋塞,不使漏气。
注意:由于灯管内的酒精蒸气喷口较细(常见型号直径为0.55毫米),易被灰粒等堵塞,从而难以引燃。因此,每次使用前要检查喷口,如发现堵塞,应该用通针或细钢针将喷口刺通。新灯或长时间未使用的喷灯,点燃前需将灯体倒转2~3次,使灯芯浸透酒精。
2.预热和点火 将喷灯放在石棉板或大的
石棉网上(防止预热时喷出的酒精着火),转动
空气调节器把入气孔调到最小。向预热盘中注入约2/3容量的酒精并将其点燃。待预热管内酒精受热汽化并从喷管喷出时,预热盘内燃着的火焰就会将喷出的酒精蒸气点燃。有时也需用火柴点燃。
3.当喷口火焰点燃后,再通过空气调节杆调节
进气量,使火焰达到所需的温度。在一般情况下,进入的空气越多,
火焰温度越高。
4.熄火 停止使用时,可用石棉网或废木板平压覆盖喷管口,灯焰一般即可熄灭。覆盖管口的同时也可用湿布冷却
灯座并调大进气量以熄火。稍后,垫一块布(防
烫伤)拧松壶体上的旋塞(铜帽),使灯壶内的酒精蒸气放出。
5.喷灯使用完毕,应将剩余酒精倒出。
工作原理
根据上述使用方法可知喷灯的工作原理。首先,预热盘内
乙醇燃烧产生的热量加热了预热管内沿灯芯上升的乙醇并使乙醇大量气化。由于预热管内没有空气,被高温气化的乙醇蒸汽并不能燃烧。因此,在压强驱动下,乙醇蒸汽自喷嘴喷入喷管,并在喷管内同空气混合,经点燃启动了燃烧。又由于喷灯的导热性能,一旦其被点燃,喷管口火焰的温度足以维持乙醇源源不断地气化并通过喷嘴进入喷管。
火焰温度很大程度上受喷管内混合物
空燃比的影响。空燃比是指空气与
燃料混合物内空气与燃料的量之比。空气调节杆可以调节酒精喷灯喷管的进气量,从而调节空燃比。在适当的范围内增加空气进气量,可以使火焰温度达到很理想的高温。
那么,酒精喷灯和普通酒精灯均利用乙醇蒸汽的气化燃烧做热源,为何酒精喷灯的温度可以达到更高?很大原因在于酒精喷灯利用灯管将蒸汽及其燃烧产生的热量富集,并可通过空燃比的调整获得最大的燃烧和加热效率。而酒精灯燃烧产生的热量大多随火焰周围气流的对流耗散了。因此,酒精灯的温度虽然也有达到800℃的情况,但一般其加热要温和得多。
注意事项和维护
1.严禁使用开焊的喷灯。
2.严禁用其它热源加热灯壶。喷灯工作时,灯座下绝不能有任何热源,
环境温度一般应在35℃以下,周围不要有
易燃物。
3.若经过两次预热后,喷灯仍然不能点燃时,应暂时停止使用。应检查接口处是否漏气(可用火柴点燃检验),
喷出口是否堵塞(可用探针进行疏通)和灯芯是否完好(灯芯烧焦,变细应更换),待修好后方可使用。
4.在开启开关、点燃管口气体前必须充分灼热灯管,否则酒精不能全部气化,会有液态酒精由管口喷出,可能形成“
火雨”(尤其是挂式喷灯),甚至引起火灾。
5.喷灯连续使用时间为30~40分钟为宜。使用时间过长,灯壶的温度逐渐升高,导致灯壶内部压强过大,喷灯会有崩裂的危险,可用冷湿布包住喷灯下端以降低温度。
6.当罐内酒精耗剩20毫升左右时,应停止使用,如需继续工作,要把喷灯熄灭后再增添酒精。不能在喷灯燃着时向罐内加注酒精,以免引燃罐内的酒精蒸气!
7.使用喷灯时如发现罐底凸起,要立即停止使用,检查喷口有无堵塞,酒精有无溢出等。待查明原因,排除故障后再使用。
常见问题
1.
喷灯喷火一开始火焰正常,待预热碗里的酒精烧完以后,火焰渐渐变小,最后熄灭。
处理:这很危险。首先用湿
抹布盖住壶体,或用冷水泼洒,使壶体降温。然后检查壶体,确认无损坏后,用探针疏通喷孔。
3.喷出气体无法燃烧,
解决:换用高浓度酒精。
原因:灯芯烧焦,或灯芯塞得太紧。
解决:前者更换灯芯;后者将灯芯适当减细。