Bec Bunsen

🏾 Introduction

Un bec Bunsen est un type de brûleur à gaz qui produit une flamme sûre sans fumée, chaude et non lumineuse qui peut être utilisée pour diverses expériences scientifiques.

La flamme est créée par le gaz et l'oxygène mélangés dans un environnement contrôlé, ce qui permet une régulation précise de la taille et de la chaleur du brûleur.

Le bec Bunsen se compose d'une base plate avec un tube droit s'étendant verticalement, appelé canon ou cheminée. Le gaz naturel (principalement du méthane) ou un gaz de pétrole liquéfié tel que le propane ou le butane est fourni au bas de la cheminée, il est connecté à une vanne de gaz à l'aide d'un tube en caoutchouc.

Le brûleur doit son nom à Robert Bunsen, un scientifique allemand qui l'a conçu en 1857 avec son assistant de laboratoire, Peter Desaga.

Bec Bunsen

◉ La fonction de base d'un bec Bunsen en laboratoire est le chauffage, la stérilisation et la combustion.

🏾 Parties du bec Bunsen

◉ Base : La base métallique est reliée à un tube latéral appelé tube à gaz. C’est une partie large et lourde de forme variable, elle fournit un support au bec Bunsen

◉ Tube ou cheminée : C’est un tube métallique d'environ 5 pouces de long qui repose sur la base du brûleur. Il possède deux trous diamétralement opposés près de l'extrémité inférieure qui forment la bouche d'aération. Le tube peut être vissé à la base. Le gaz provenant de la buse se mélange à l'air provenant de la bouche d'aération et brûle à son extrémité supérieure

◉ Trous d'air : Les trous d'air permettent à l'air d'entrer dans le brûleur pour un mélange d'air et de gaz ou tout autre combustible liquide avec de l'air

◉ Le régulateur d'air (Collier) : Il s'agit d'un court manchon cylindrique métallique avec deux trous diamétralement opposés l'un à l'autre. Présent autour des trous d'aération, La fonction principale du collier est de contrôler la quantité d'air entrant dans le tube.

Schema de bec bunsen

🏾 Principe et fonctionnement de bec Bunsen

Les becs Bunsen sont normalement équipés d'un raccord cannelé à la base de la cheminée pour permettre à un tube en caoutchouc d'alimenter le gaz à partir d'une buse de gaz sur la paillasse de laboratoire.

Le principe de bec Bunsen repose sur sa capacité à mélanger le gaz (ou autre carburant) avec de l'oxygène, avant que le mélange ne soit enflammé (créer un prémélange d'air et de gaz avant la combustion). Cela se fait en utilisant une vanne d'admission au bas de la colonne du brûleur qui aspire l'air par effet Venturi, tandis que, le gaz passe à travers un gicleur ou ajutage dont le diamètre est spécifique de la nature du gaz utilisé. Le mélange est ensuite allumé en tête de colonne.

La valve réglable (collier) en bas dicte la quantité d'oxygène qui pénètre dans le mélange. Avec une vanne fermée, très peu d'oxygène pénètre et une flamme jaune fumée « basse température » est produite. Avec la vanne complètement ouverte, une flamme chaude, presque incolore et rugissante en résulte.

🏾 Sources de carburant pour bec Bunsen

Il existe deux principales sources de carburant pour un bec Bunsen : le gaz naturel (principalement du méthane) et le gaz de pétrole liquéfié (propane, butane ou un mélange des deux). Assurez-vous de sélectionner le bon brûleur pour la source de combustible que vous allez utiliser : il est dangereux d'utiliser un brûleur pour un type de combustible avec l'autre combustible.

🏾 Types de becs Bunsen

◉ Il existe plusieurs types de becs Bunsen parmi lesquels choisir en fonction de votre source de gaz et des conditions expérimentales

• Le bec Tirrill est un sous-type du bec Bunsen qui comporte un écrou à oreilles au bas du tube pour réguler l'alimentation en gaz. Des réglages de gaz mineurs peuvent être effectués en tournant cette vanne.
• Le bec Meker est un sous-type du bec Bunsen qui est conçu pour produire une flamme extrêmement chaude et stable. La cheminée est évasée et la division de sa flamme par une grille en sommet de cheminée donnent une flamme beaucoup plus courte, plus puissante (+ de 1180°C) et plus silencieuse mais avec une consommation de gaz plus importante.

🏾 Quels sont les types de flamme sur un bec Bunsen ?

◉ Flamme de sécurité : Cette flamme est jaune, facile à voir dans une pièce bien éclairée et permet aux autres de se souvenir que votre bec Bunsen est allumé. Atteint des températures d'environ 300 degrés, n'est pas utiliséE pour chauffer des matériaux pour une expérience.
Explication : Lorsque l'évent d'un bec Bunsen est fermé, l'air nécessaire à la réaction de combustion ne provient que de la zone située près du sommet du bec, une combustion incomplète, donnant une flamme jaune vif ressemblant à une bougie.

◉ Flamme bleue moyenne : Cette flamme particulière sur un brûleur peut atteindre 500 degrés. Il peut être difficile de voir dans une pièce lumineuse et se crée lorsque le trou d'air est partiellement ouvert

◉ Flamme bleue rugissante : (C'est la seule flamme qui fait du bruit) C'est la flamme la plus chaude, elle peut atteindre des températures de 1400 degrés, la partie la plus chaude de la flamme se trouvant juste à la pointe du cône blanc au milieu de la flamme bleue.
Explication : L'augmentation du débit d'air vers le brûleur produit une combustion plus complète et une flamme plus chaude. Le mélange gaz-air est ensuite enflammé au-dessus du canon. Le résultat est une flamme bruyante à trois cônes de couleur bleutée. Cette flamme bleue fournit la température la plus élevée possible du brûleur.