Если вы бываете за городом, где нет доступа к газовой магистрали, то наверняка сталкивались с необходимостью использования прибора по типу Достаточно часто люди используют печи или плиты, которые работают от баллонов со В качестве альтернативного решения может выступить самодельный прибор, который функционирует на жидком топливе. Если вы - владелец загородного участка, и периодически стараетесь решить проблему обогрева помещений и приготовления пищи, то, вполне возможно, вам подойдет горелка спиртовая. Она может стать незаменимым атрибутом и в том случае, если вы предпочитаете отправляться в свободное время в походы с ночевкой.

Основные плюсы приборов

Упомянутая горелка с легкостью может быть сделана вами самостоятельно. Ее можно будет взять с собой в гараж, на дачу или в поход, а также в те места, где отсутствует электричество, магистральный газ или дровяные печи. С помощью подобного устройства вы сможете достаточно быстро нагреть воду, приготовить пищу или обогреть помещение. Такое изобретение подходит для тех мест, где нельзя разводить костер, так как устройство вырабатывает пламя, которого почти не видно, однако его окажется достаточно для приготовления пищи. Горелка спиртовая обладает массой преимуществ, среди них можно выделить хорошую работоспособность при сложных погодных условиях. И это верно, даже если температура внешнего воздуха опускается до -40 градусов. Если вы изготовите такой прибор самостоятельно, то сможете почувствовать, насколько он прост в использовании, компактен, экономичен и доступен в плане приобретения топлива. Последний фактор можно назвать одним из самых важных преимуществ таких горелок, так как спирт можно приобрести везде. Помимо прочего, стоимость такого топлива невысока, особенно если проводить сравнение с керосином или газом.

Технология изготовления горелки

Горелка спиртовая может быть выполнена одним из нескольких способов. Если вы новичок в данном деле, то стоит выбрать максимально простую методику, которая не предполагает использования Технология предусматривает использование жестяных пустых банок в количестве двух штук, их необходимо предварительно очистить и промыть проточной водой. После этого изделия должны хорошо просохнуть. В центральной части одной из банок следует сделать 4 прокола, используя гвозди. Такие же отверстия следует сделать по периметру ободка банки. Этот элемент станет заготовкой будущей горелки, из которой будет вырываться пламя при использовании.

Данная деталь должна быть отрезана от банки таким образом, чтобы длина бортика оказалась равна трем сантиметрам. Для этого можно использовать бытовые ножницы, так как жесть достаточно тонкая, ее легко разрезать любым острым предметом. Когда изготавливается горелка спиртовая, на следующем этапе во второй банке необходимо отрезать дно, сделать это необходимо максимально аккуратно, чтобы не было зазубрин. В противном случае возникнет необходимость использовать напильник или наждачную бумагу.

Методика проведения работы

На днище горелки укладывается кусок ваты, которые предварительно следует смочить в спирте. Далее конструкция накрывается верхней частью таким образом, чтобы она выполняла функцию герметичной крышки. Если не обеспечить плотное соприкосновение деталей, то в щели можно установить полоски жести, которые остались от проведения раскроя изделий. Когда спиртовая горелка своими руками изготавливается, использовать ее необходимо по определенному принципу. Спирт следует налить на верхнюю часть конструкции, где проделаны отверстия. Сделать это необходимо таким образом, чтобы состав попал на ободок. На последнем тоже должны быть отверстия. Далее спирт поджигается, жесть нагревается, а тепло передается вате, которая смочена в спирте. Вследствие этого начинают выделяться пары, которые будут поддерживать пламя.

Заключительные работы

На последнем этапе предстоит сделать опоры, на которых будет находиться котелок для приготовления еды. Для этого следует использовать два металлических прута, которые вбиваются в форме буквы П в грунт параллельно друг другу. В процессе приготовления еды следует исключить опрокидывание устройства. Если вы решили сделать такое изделие, как спиртовая горелка, своими руками, то следует помнить о том, что подобное устройство является одноразовым, так как жестяные банки для следующего раза уже не пригодятся.

Альтернативный вариант изготовления

Полезные самоделки могут оказаться несколько более сложными, чем вышеописанный вариант. Однако такая конструкция будет отличаться более высокой надежностью, долговечностью и прочностью. О ней и поговорим далее.

Подготовительные работы

Для того чтобы изготовить устройство своими руками, следует подготовить компрессор, лучше всего использовать автомобильную камеру, позаимствовать которую можно у грузового транспорта. Ee время от времени нужно будет подкачивать. В качестве альтернативного решения выступает компрессор от старого холодильника. Следует подготовить ресивер, для этого отлично подойдет пластмассовая канистра, объем которой составляет 10 литров или меньше. Пробка должна быть сплошной, желательно выбрать полупрозрачную. Такие полезные самоделки изготавливаются из нескольких элементов, среди них следует выделить топливный бачок, для этого нужно использовать двухлитровую стальную емкость, в крышку которой впаиваются две трубки. Одна из них должна быть длинной, другая короткой. Первая опускается на дно бачка.

Технология проведения работ

Спиртовые можно приобрести в магазине, однако конструкция настолько проста, что изготовить их вы можете самостоятельно. Топливный бачок следует наполнить спиртом, но не более чем на 1/2 объема. На вход компрессора устанавливается простейший фильтр. Его можно выполнить самостоятельно, используя воронку, на которую натягивается отрезок Принцип функционирования устройства обеспечивается благодаря подкачке воздуха компрессором, а также дальнейшему его попаданию в ресивер под некоторым давлением. В нем сглаживаются пульсации давления. Затем воздух отправляется в емкость с топливом, где смешивается с парами спирта. Полученная смесь поступает на горелку. Корректировать интенсивность горения можно с помощью специального винта, который имеется на горелке.

Третий способ изготовления

Если вы задумались о том, как сделать спиртовую горелку, то необходимо будет подготовить плоскую банку из металла, в качестве которой может выступить емкость из-под консервов или косметического крема. Понадобится пемза, а также спирт. Механизм подобного устройства чрезвычайно прост и не предполагает приложения особых усилий при изготовлении. Для создания устройства необходимо максимально плотно уложить в емкость пемзу, а после залить все сверху некоторым количеством топлива. Выполнять данные манипуляции необходимо максимально аккуратно, чтобы жидкость впитывалась, а не выплескивалась наружу. Благодаря наличию пемзы пламя будет гореть в течение 15 минут, так как она из-за пористой структуры будет являться распределителем топлива. Такая спиртовая горелка из банок позволит приготовить пищу, а также обогреть достаточно небольшое помещение по типу гаража или бытовки. Для разогревания еды необходимо соорудить подставку для посуды, которая изготавливается из камней, проволоки или другого материала. Главное при этом - учесть требование, которое заключается в необходимости устойчивости посуды.

Основные разновидности спиртовых горелок

Спиртовая самодельная горелка может быть открытого или закрытого типа. Каждая из приведенных конструкций обладает своими достоинствами и недостатками. Если речь идет об устройстве открытого типа, то вы можете столкнуться с не столь высокой экономичностью, горение будет протекать на большей площади. Это будет способствовать обильному испарению топлива. Помимо прочего, в горелках закрытого типа не предусмотрена возможность контроля объема оставшегося топлива. Такие горелки нуждаются во внешнем поджиге, что увеличивает пожароопасность. Однако каждую из перечисленных горелок можно изготовить самостоятельно. Важно помнить о том, что работа горелок основана на сгорании паров топливной смеси. Поэтому категорически запрещается применять в качестве топлива вещества, которые содержат ацетон, а также бензин.

Экспериментальная часть

Вместимость резервуара может быть равна 70 миллилитрам, сопла нужно проделать в количестве 16 штук, расстояние между ними должно составить один сантиметр. Ориентировочное время горения может составить 25 минут на одной заправке. Как показывает практика, длительность и интенсивность горения таких приборов зависит от вида топлива. Лучше всего горение происходит от паров медицинского спирта. Если же речь идет о ситуациях, когда применяется салициловая кислота, то она горит не столь интенсивно. Если же горелку заправить пищевым спиртом, то она покажет наименьшее время горения.

Температура спиртовой горелки оказывается достаточно высокой для того, чтобы обогреть палатку и приготовить пищу. В процессе использования спиртовых устройств следует применять растворы, которые содержат около 50-70% этанола. Это позволяет продлить период работы, хоть и понижает интенсивность пламени. Конструкция имеет способность кипятить 0,5 литров воды за 7 минут, что достаточно для того, чтобы заварить чай или запарить лапшу быстрого приготовления. В процессе эксплуатации не следует переворачивать устройство, так как это может быть пожароопасным. Как показывает практика, если кинуть сверху ваты, а после поджечь, от перегрева спирт может начать сильно испаряться, из-за чего горелка попросту разлетится пополам. Конструкция горелки очень проста, но многие перед ее изготовлением многие задумываются, зачем использовать жидкий спирт, когда есть сухой. Ответом на этот вопрос станет более высокая теплоотдача, что указывает на возможность более быстрого подогрева воды.

В заключение

Используя несколько вы самостоятельно сможете изготовить спиртовую горелку, которая будет способна выручить вас за городом и в туристическом походе на отдыхе. Примечательно, что выполнить такое устройство вы сможете без дополнительных инструментов. Именно поэтому оно так привлекает домашних умельцев, которые часто предпочитают отдыхать за пределами города. Везти с собой такое приспособление нет никакой необходимости, достаточно будет использовать жестяные банки, которые можно подготовить и на природе. А после первого использования прибор можно утилизировать.

Немного истории

Оригинальной конструкции данной спиртовой горелки уже более 100 лет. Конструкция спиртовой горелки была запатентована в 1904 году, а в массовое производство пошла в 1925 году. Выпуском занималась американская компания Trangia.

Рисунок 1 - Спиртовая горелка фирмы Trangia

Однако популярность к данному типу спиртовой горелки пришла именно потому, что её легко можно было изготовить самостоятельно. В качестве исходного материала может быть использована практически любая алюминиевая или жестяная банка, а сам процесс изготовления занимает не более получаса.

Основные виды спиртовых горелок

Бесчисленные множества конструкций данной горелки можно свести к 2-м основным видам:

• Спиртовые горелки открытого типа;
• Спиртовые горелки закрытого типа;

​

Рисунок 2 - Спиртовые горелки открытого и закрытого типов

Каждая из приведённых выше конструкций имеет свои плюсы и минусы. Спиртовые горелки открытого типа менее экономичны, так как горение протекает на большей площади, что способствует более обильному испарению топлива. В тоже время в горелках закрытого типа нет возможности контролировать количество оставшегося внутри топлива. Кроме этого горелки закрытого типа нуждаются во внешнем поджиге, что увеличивает их пожароопасность.

Тем не менее каждую из представленных выше спиртовых горелок можно легко изготовить самостоятельно, а тип горелки можно выбрать исходя из поставленных перед ней задач.

Принцип работы

Несмотря на различия в конструкции, принцип работы этих горелок остаётся неизменным: вначале происходит разогревание топливной смеси внутри горелки. После того как интенсивность испарения топлива достигает максимума, пары топлива выходящие через сопла горелки, самовоспламеняются.

Рисунок 3 - Принцип работы спиртовой горелки открытого типа

Рисунок 4 - Принцип работы спиртовой горелки закрытого типа

Обратите внимание: принцип работы спиртовых горелок основан на сгорании паров топливной смеси. В связи с этим категорически запрещается использовать в качестве топлива ацетоносодержащие вещества и бензин.

Экспериментальная часть. Чем заправлять спиртовую горелку?

В ходе проведения эксперимента, из алюминиевых банок было изготовлено 3 образца спиртовых горелок.

Характеристики спиртовых горелок:

• Вместимость резервуара - 70 мл;
• Количество сопел - 16 шт. (на расстоянии 1 см друг от друга);
• Ориентировочное время горения на 1 заправке - 25 минут;

В аптеке были приобретены: септоцид Р плюс (содержит 63-64% этанола), салициловая кислота (содержит до 58-60% этанола), спирт медицинский (содержит 96,4% этанола).

Рисунок 5 - Спиртовые горелки и «топливо» для их заправки

В каждую из горелок было залито по 25 мл. топливной смеси, после чего был одновременно осуществлен поджиг. Секундомер начал отсчёт в момент нормализации пламени во всех 3-х горелках.

Рисунок 6 - Происходит нормализация пламени, сенкундомер ещё не запущен. В горелках на рисунке (слева направо) спирт, салициловая кислота, септоцид Р плюс.

Рисунок 7 - Пламя нормализовалось, секундомер запущен

Рисунок 8 - Первой погасла горелка, заправленная медицинским спиртом (длительность горения - 7 минут)

Рисунок 9 - Погасла горелка, заправленная септоцидом (длительность горения - 9 минут 53 секунды)

Рисунок 10 -Погасла горелка, заправленная салициловой кислотой (длительность горения - 11 минут 20 секунд)

Эксперимент показал, что интенсивность и длительность горения спиртовых горелок напрямую зависят от вида топлива.

Интенсивнее всего происходит горение паров медицинского спирта. Пары салициловой кислоты и септоцида горят гораздо менее интенсивно. При этом наблюдается противоположная ситуация с временем горения: дольше всего «продержалась» горелка, заправленная салициловой кислотой. Горелка с медицинским спиртом показала наименьшее время горения (примечание: во всех горелках топливо выгорало полностью, в ходе горения не было замечено выделений посторонней гари или копоти).

Как и следовало предположить интенсивность горения прямо пропорционально зависит от процентного содержания спирта в топливной смеси. При этом наблюдается обратная зависимость содержания спирта в топливной смеси и времени горения (см. диаграммы ниже).

Диаграмма 1 - Зависимость времени горения от вида топлива

Диаграмма 2 - Зависимость интенсивности горения от вида топлива

В ходе применения спиртовых горелок рекомендуется использовать спиртовые растворы содержащие 50-70 % этанола (например Септоцид Р плюс). Это позволит продлить время работы горелки, хоть и несколько понизит интенсивность пламени. Данную горелку будет целесообразно использовать для подогревания пищи в туристических походах и на пикниках.

Смотреть видео об изготовлении спиртовой горелки:

Представленный материал предназначен для персонала организаций, в которых используются лабораторные горелки.

Резервуар для спирта является основной несущей частью спиртовки, а важнейшей и главной ее частью является фитиль, который переносит жидкое топливо (спирт) из резервуара на конец фитиля, где это топливо горит, образуя пламя, которое используется для нагревания.

Фитиль - это собранные в жгут волокна. Промежутки между ними образуют транспортные каналы для жидкости, которая перемещается вдоль них по направлению из резервуара топлива в зону горения. В простейшем случае фитиль изготавливают из хлопчатобумажных волокон в виде жгута или тканой ленты.

Способность фитиля переносить спирт в зону горения обеспечивается действием капиллярных сил, которые, в свою очередь, обусловлены эффектами смачивания и поверхностного натяжения в капиллярных каналах материала фитиля.

Если фитиль расположен вертикально, спирт поднимается к зоне горения, преодолевая силу тяжести. Необходимый баланс сил определяется размерами капиллярных каналов материала фитиля.

В верхней части резервуара расположена горловина, через которую пропускается фитиль. Также через горловину спиртовка заправляется жидким топливом.

Так как спиртовка имеет две рабочие зоны, в одной из которых спирт поступает в фитиль, а во второй этот спирт горит, то для того чтобы разделить вышеуказанные рабочие зоны горловина резервуара снабжается крышкой, через которую и пропускается фитиль.

Фитиль пропускается через фитильную трубку, которая является необходимым элементом крышки резервуара, при этом последняя может устанавливаться как внутри горловины, так и вне ее, охватывая последнюю с внешней стороны.

Фитиль должен размешаться в фитильной трубке крышки таким образом, чтобы, с одной стороны, иметь возможность плавно и легко перемещаться в трубке, а с другой стороны, контакт трубки с фитилем должен быть достаточно плотным (т.е. фитиль должен быть установлен в фитильную трубку с некоторым обжатием).

Установка фитиля в фитильную трубку с некоторым обжатием позволяет, с одной стороны, практически исключить вытекание спирта через фитильную трубку в нештатных ситуациях, т.к. гидродинамическое сопротивление фитильной трубки, плотно заполненной волокнистой массой фитиля, очень велико; с другой стороны, обжатие фитиля не позволяет фитилю самопроизвольно сползти вниз по фитильной трубке при работе спиртовки.

Однако последнее обстоятельство не является важным для спиртовок, имеющих механизмы удержания фитиля в фитильной трубке и перемещения его относительно последней.

Практически во всех указанных выше случаях необходимо стремится к тому, чтобы обжатие фитиля в фитильной трубке было минимальным, так как при увеличении обжатия диаметр капиллярных каналов уменьшается и скорость подъема спирта по фитилю резко падает.

Отличительные характеристики спиртовок

Конструкции спиртовок

Рассмотрим на примерах основные конструкции спиртовок.

сменить рисунок

Рис.3 Спиртовка СЛ-1 1 - резервуар
2 - спирт
3 - фитиль
4 - втулка
5 - колпачок

На рис. 3 изображено устройство стандартной спиртовки CЛ-1.

Эта спиртовка изготовлена из лабораторного стекла толщиной 2мм, имеет круглую форму и хлопчатобумажный фитиль. Устройство для регулировки выступающей части фитиля отсутствует.

Резервуар (поз.1) заполнен спиртом (поз.2). Фитиль (поз.3) размещается в спиртовке таким образом, чтобы его нижний конец был в резервуаре, погруженным в спирт, а верхний конец должен быть вне резервуара в открытом воздухе.

Крышка резервуара выполнена в виде втулки (поз.4), которая установлена внутри горловины резервуара, и через осевое отверстие в которой с некоторым обжатием пропущен фитиль. Спиртовка имеет колпачок (поз.5), который используется как для тушения пламени спиртовки, так и для предотвращения испарения топлива с верхней части фитиля.

Внешний вид этой спиртовки можно увидеть на этом же рисунке, если к нему подвести курсор.

сменить рисунок

Рис.4 Спиртовка 306 1 - резервуар
2 - крышка
3 - трубка
4 - фитиль
5 - втулка
6 - колпачок

На рис.4 показан внешний вид спиртовки мод.306.

Эта спиртовка изготовлена из бутылочного стекла толщиной 3мм, имеет граненую форму и хлопчатобумажный фитиль. Имеется устройство для регулировки выступающей части фитиля путем перемещения фитильной трубки относительно фитиля.

Резервуар (поз.1) имеет металлическую крышку (поз.2), которая крепится на горловине резервуара с помощью винтовой резьбы. В отверстии крышки закреплена металлическая фитильная трубка (поз.3), через которую пропущен фитиль (поз.4). На трубке установлена подвижная втулка (поз.5), посредством которой и осуществляется регулировка выступающей части фитиля. При перемещении втулки вверх выступающая часть фитиля уменьшается, вниз - увеличивается.

Спиртовка имеет колпачок (6), который устанавливается сверху на втулку. В качестве опорной поверхности на рабочем столе может использоваться любая из пяти граней резервуара, что позволяет пользоваться спиртовкой как в вертикальном, так и в наклонном положении.

Одно из наклонных положений этой спиртовки можно увидеть, если к рисунку подвести курсор.

Пламя спиртовки, имеющий граненый резервуар, при установке на различные грани показано на рис.5

Рис. 5 Пламя граненой спиртовки°

На рис.6 показан внешний вид спиртовки мод.304.

Эта спиртовка изготовлена из бутылочного стекла толщиной 3мм, имеет цилиндрическую форму и хлопчатобумажный фитиль. Имеется устройство для регулировки выступающей части фитиля путем перемещения фитиля относительно фитильной трубки.

сменить рисунок

Рис.6 Спиртовка с регулировкой фитиля 1 - рукоятка
2 - вал
3 - фитиль
4 - трубка;
5 - трубка стабилизатора пламени
6 - отверстие
7 - колпачок

Спиртовка имеет рукоятку (поз.1), посредством которой через вал (поз.2) вращение передается зубчатому колесу (на рисунке не показано). Острые зубья этого колеса взаимодействуют с фитилем (поз.3), перемещая его относительно трубки (поз.4) вверх или вниз в зависимости от направления вращения рукоятки.

Трубка стабилизатора пламени (поз.5) закреплена соосно относительно трубки в которой находится фитиль.В зазор между трубками поступают пары спирта через отверстие диаметром 1,5 мм (поз.6). На выходе трубки стабилизатора пламени пары поджигаются и в результате вокруг выступающей части фитиля создается дополнительное круговое пламя. Вышеупомянутое отверстие имеет и другое назначение. Посредством него выравнивается давление внутри резервуара и вне его.

Внешний вид этой спиртовки можно увидеть на этом же рисунке слева, если к нему подвести курсор.

Обычно топливо для спиртовки заливается через верхнее отверстие резервуара после снятия крышки. Однако имеются спиртовки, резервуар которых имеет боковую заправочную горловину с притертой пробкой.

Свойства топлива для спиртовок

Спиртовки, представляемые компанией «ООО ФИРМА БСТ-3» , отвечают самым высоким требованиям, предъявляемым к устройствам для профессиональной работы.

Для изготовления спиртовок использованы самые современные и совершенные материалы.

Все металлические части спиртовок выполнены из высококачественной бронзы или латуни с гальваническим никелевым или хромированным покрытием. Все стеклянные элементы изготовлены из прочного толстого стекла, достаточно стойкого против разрушения при механических воздействиях.

В качестве стекла для изготовления резервуара для спирта применяется толстостенное бутылочное стекло толщиной 3 мм или такой же толщины высокопрочное граненое стекло.

Спиртовки оборудованы механическими устройствами для регулировки длины выступающей части фитиля, при этом сами фитили изготовлены из высококачественных сортов хлопка, что гарантирует стабильную работу спиртовок при эксплуатации.

Защитные элементы спиртовок, а именно металлические колпачки, соединены с корпусом спиртовки прочной металлической цепочкой, что позволяет колпачкам всегда находится "под рукой" и экстренно их использовать при необходимости.

В высоком качестве изготовления и в современном дизайне этих спиртовок можно убедиться, если сравнить их с некоторыми аналогами отечественного рынка.

В таблице приведены технические характеристики спиртовок, которые поставляет на отечественный рынок компания ООО ФИРМА БСТ-3. Все спиртовки имеют максимальную температуру горения 900° Цельсия и срок службы не менее 5 лет.

Если подвести курсор к рисунку (модели 302 ,304 и т.д.) и щелкнуть по нему, то можно перейти к подробному техническому описанию спиртовки этой модели.

Спиртовки должны эксплуатироваться в хорошо проветриваемом закрытом отапливаемом помещении при температуре от +10° до +35°Цельсия и относительной влажности до 80% при температуре +25°Цельсия. Помещение должно быть оборудовано первичными средствами пожаротушения.

Преимущества и недостатки

В заключение приведем преимущества и недостатки лабораторных спиртовок (горелок спиртовых) по сравнению с другими видами лабораторных горелок.

ПРЕИМУЩЕСТВА

• ● Малый вес - не более 220 г.
• ● Простота использования - необходимо только добавлять спирт в топливную емкость (резервуар), а далее спирт самостоятельно подается в область горения.
• ● Надежность - все элементы конструкции практически безотказны в работе.
• ● Бесшумность работы - при работе спиртовка не создает каких-либо посторонних шумов.
• ● Отсутствие резких запахов - запах спирта перед тем как он поджигается, ничтожен по сравнению с запахом газообразного топлива в аналогичных случаях.
• ● Не требуется техническое обслуживание - нет необходимости в проведении регламентных, а также и ремонтных работ по регулировке и очистке элементов конструкции.
• ● Безопасность в работе - применяемое топливо в малых количествах не взрывоопасно, разлитый горящий спирт легко можно потушить, применяя стандартные средства пожаротушения (плотные ткани из натуральных волокон и порошковые огнетушители).
• ● Простота хранения топлива - допускается хранение небольших объемов топлива (порядка 1л.) в обычной пластиковой бутыли.
• ● Невысокая цена - стоимость спиртовок значительно ниже лабораторных газовых горелок или других видов горелок, применяющих жидкое топливо (керосин, бензин).
• ● Экологически чистое топливо - не загрязняет окружающую среду (безопасно при попадании в воду и почву и не образует токсичных веществ при сгорании).

НЕДОСТАТКИ

• ○ Низкая тепловая мощность - теплота сгорания этилового спирта ниже чем у других видов как жидкого топлива (керосин, бензин), так и газообразного топлива (метан,пропан).
• ○ Ненадежная работа при низких температурах - плохое испарение топлива при минусовых температурах.
• ○ Малая механическая прочность - стеклянные элементы спиртовок имеют малое сопротивление при ударе, что может привести к их повреждению или разрушению при механических воздействиях.

Мы надеемся, что представленный материал поможет специалистам определиться во всем многообразии лабораторных спиртовок, представленных на отечественном рынке, и сделать правильный выбор при их приобретении.

Copyright 2008- OOO "ФИРМА БСТ-3" Адрес: 127282 Москва Чермянский проезд дом 7, стр.1, подъезд 3, офис 3624.
E-mail: [email protected] Телефоны:8-495-4856463, 7822029, 7824687
Разработчик сайта Ф.А. Бронин (содержание, дизайн, верстка, программирование). Сайт создан 12/02/2008г. Последняя редакция от 20/02/2019

Казалось бы, что можно написать о таком простом объекте наблюдения, как горящая свеча? Однако наблюдательность - это не только способность видеть, но и умение обращать внимание на детали, а также сосредоточенность, умение анализировать, порой даже проявление обыкновенной настойчивости. Великий английский физик и химик М. Фарадей писал: «Рассмотрение физических явлений, происходящих при горении свечи, представляет собой самый широкий путь, которым можно подойти к изучению естествознания».

Цель данной практической работы - научиться наблюдать и описывать результаты наблюдения. Вам предстоит написать небольшое сочинение-миниатюру про горящую свечу (рис. 31).

Рис. 31.
Горящая свеча

Чтобы помочь вам в этом, предлагаем несколько вопросов, на которые нужно дать подробные ответы.

I. Опишите внешний вид свечи, вещество, из которого она изготовлена (цвет, запах, твердость), фитиль.

II. Зажгите свечу. Опишите внешний вид и строение пламени и ответьте на следующие вопросы:

1. Что происходит с материалом свечи при горении фитиля?
2. Как выглядит фитиль в процессе горения?
3. Нагревается ли свеча, слышен ли звук при горении, выделяется ли тепло?
4. Что происходит с пламенем, если появляется движение воздуха?
5. Как быстро сгорает свеча?
6. Изменяется ли длина фитиля в процессе горения?
7. Что представляет собой жидкость у основания фитиля? Что с ней происходит, когда она поглощается материалом фитиля, и что с ней происходит, когда ее капли стекают вниз по свече?

Многие химические процессы протекают при нагревании, однако пламя свечи для этой цели не используется. Поэтому во второй части этой практической работы познакомимся с устройством и работой уже знакомого вам нагревательного прибора - спиртовки (рис. 32).

32.
Устройство спиртовки

Спиртовка состоит из стеклянного резервуара 1, который заполняют спиртом не более чем на 2/3 объема. В спирт погружен фитиль 3, изготовленный из хлопчатобумажных нитей. Он удерживается в горлышке резервуара с помощью специальной трубочки с диском 2. Зажигают спиртовку только с помощью спичек. Для этой цели нельзя использовать другую горящую спиртовку, так как спирт при этом может разлиться и вспыхнуть. Фитиль необходимо ровно обрезать ножницами, в противном случае он начинает обгорать. Нельзя дуть на пламя, чтобы потушить спиртовку, ее следует закрыть колпачком 4. Он же предохраняет от быстрого испарения спирта.

Для жидкого топлива, содержащая резервуар для спирта, снабженный крышкой, через которую пропущен фитиль, нижний конец которого размещен в резервуаре, а верхний конец вне его.

Энциклопедичный YouTube

1 / 1

Спиртовка из фонарика.

Субтитры

Применение

Применяются в туризме для приготовления пищи; в химических и школьных лабораториях для подогрева и плавления материалов, для нагрева небольших лабораторных сосудов (пробирок, колб для химических работ и пр.) и других подобных термических процессов; в медицинских учреждениях для стерилизации в открытом пламени медицинских инструментов; а также везде, где требуется применение открытого пламени небольшой тепловой мощности.

Конструкция

Ёмкость для спирта является основной несущей частью лабораторной спиртовки, а важнейшей и главной её частью является фитиль, который переносит жидкое топливо (спирт) из ёмкости на конец фитиля, где это топливо горит и используется для нагревания. Ёмкость для спирта изготовлена в виде резервуара, в который опущен нижний конец фитиля. Резервуар имеет горловину, которая снабжена крышкой. Крышка необходима, чтобы отделить зону горения спирта от внутреннего объёма резервуара, где находится жидкое топливо. Крышка резервуара может быть размещена как внутри горловины, так и вне её, охватывая последнюю с наружной стороны. В отверстии крышки, через которую проходит фитиль, обычно устанавливают направляющую трубку. Фитиль должен размешаться в трубке таким образом, чтобы, с одной стороны, иметь возможность плавно и легко перемещаться в трубке, а с другой стороны, контакт трубки с фитилем должен быть достаточно плотным, чтобы фитиль не выпал из трубки. Крышка спиртовки может иметь устройство для регулировки выступающей длины фитиля, рекомендуемая величина которой составляет не более 15 мм.

Обычно топливо для спиртовки заливается через верхнее отверстие резервуара после снятия крышки. Однако имеются спиртовки, резервуар которых имеет боковую заправочную горловину с притертой пробкой. Количество заливаемого топлива определяется внутренним объёмом резервуара. Спирт из резервуара поднимается по фитилю за счет капиллярного давления и испаряется, когда достигнет верхнего конца выступающей части фитиля. Пары спирта поджигаются и спиртовка горит с температурой пламени не выше 900° Цельсия. Большинство спиртовок имеют металлический, либо стеклянный колпачок, который используется как для тушения пламени спиртовки, так и для предотвращения испарения топлива.

По конструктивным элементам лабораторные спиртовки отличаются друг от друга по следующим параметрам:

• материал резервуара (металл или стекло);
• форма резервуара (круглая или граненая);
• внутренний объём резервуара;
• материал и толщина фитиля;
• наличие или отсутствие устройства для регулирования выступающей части фитиля;

Материал резервуара следует выбирать исходя из условий работы спиртовки. Если спиртовка эксплуатируется в условиях, при которых возможно случайное падение спиртовки на каменный или металлический пол, то с точки зрения техники безопасности предпочтительно использовать спиртовку с металлическим резервуаром. Спиртовки со стеклянным корпусом значительно дешевле металлических. Кроме того при работе спиртовки всегда можно наблюдать за уровнем спирта в резервуаре. Однако стекло - хрупкий материал, имеющий малое сопротивление при ударе, и поэтому всегда имеется возможность разрушения резервуара спиртовки при падении на твердый пол, что может вызвать разлив горящего спирта. Поэтому в помещениях с повышенными требованиями по пожарной безопасности применение стеклянных спиртовок, особенно изготовленных из тонкого лабораторного стекла, не рекомендуется.

Круглая форма резервуара получила наиболее широкое распространение. Граненые спиртовки дороже круглых и их следует применять только при выполнении ряда специфических работ, например, связанных с нагревом легкоплавких материалов типа восков, чтобы исключить попадание капель разогретого материала на фитиль спиртовки.

Внутренний объём резервуара спиртовки надо выбирать таким, чтобы при её эксплуатации, как минимум, не требовалось бы вновь заправлять спиртовку в течение одного часа её непрерывной работы.

Материал и толщина фитиля важные элементы для работы спиртовки. Используются фитили из хлопчатобумажной ткани и асбестового шнура. Наибольшее распространение получили фитили из хлопчатобумажной ткани, так как они дают более стабильное и ровное пламя по сравнению с асбестовыми фитилями. Что касается толщины фитилей, то надо исходить из того, что чем толще фитиль тем больше топлива он подает в зону его сгорания. Более толстые фитили дают и более объемное пламя с большей высотой последнего. В результате тепловая мощность у спиртовок с более толстым фитилем несколько выше, однако при этом выше и расход спирта. Для большинства лабораторных работ, выполняемых при помощи спиртовок достаточна толщина фитиля не менее 4,8 мм и не более 6,4 мм. Более толстые фитили необходимы для выполнения некоторых профессиональных работ, где требуется высокое и объемное пламя. Желательно в наборе иметь спиртовки с разной толщиной фитиля и использовать их в зависимости технологических требований, предъявляемых к выполняемой работе.

Устройство для регулировки размеров выступающей части фитиля обеспечивает большое удобство при работе со спиртовками, так как не требуется каждый раз гасить пламя спиртовки, чтобы отрегулировать параметры пламени (высоту и объём) путём изменения размеров выступающей части фитиля. Спиртовки с устройствами регулировки выступающей части фитиля дороже, чем спиртовки без этих устройств. Однако несколько более высокая цена с лихвой покрывается удобствами для профессиональной работы, которые это устройство обеспечивает.

Топливо

Все спиртовки в качестве топлива преимущественно используют этиловый спирт . В продаже имеются три вида этилового спирта: спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья, гидролизный спирт технический из древесного сырья и спирт синтетический, полученный химическим способом. Спирт технический и спирт синтетический иногда окрашивают в сине-фиолетовый цвет с добавлением некоторых веществ с резким запахом. Такой спирт называется денатурат . Все эти виды спиртов можно использовать в качестве жидкого топлива для спиртовок.

Другие виды топлива, например изопропиловый или метиловый спирт, для лабораторных спиртовок применять не рекомендуется, так как эти спирты имеют ПДК (предельно допустимая концентрация в воздухе) на два и более порядка ниже, чем у этилового спирта и поэтому опасны для здоровья.

Техника безопасности

При работе с лабораторными спиртовками правила техники безопасности сводятся к следующему. Необходимо использовать спиртовку только по назначению, указанному в её техническом паспорте. Запрещается заправлять спиртовку вблизи устройств с открытым пламенем. Не заполнять спиртовку топливом более чем наполовину объёма резервуара. Нельзя перемещать или переносить спиртовку с горящим фитилем. Категорически запрещается зажигать фитиль спиртовки посредством другой спиртовки. Заправлять спиртовку только этиловым спиртом. Гасить пламя спиртовки только посредством колпачка. Не держать на рабочем столе, где используется спиртовка, легковоспламеняющиеся вещества и материалы, способные воспламеняться от кратковременного воздействия источника зажигания с низкой тепловой энергией (пламя спички, спиртовки). Помещение в котором производится работа со спиртовкой (спиртовками) должно быть оснащено первичными средствами пожаротушения, например, порошковым огнетушителем.

Преимущества

• Малый вес - не более 220 г.
• Простота использования - необходимо только добавлять спирт в резервуар спиртовки, а далее спирт самостоятельно подается в область горения.
• Надежность - все элементы конструкции практически безотказны в работе.
• Бесшумность работы.
• Отсутствие резких запахов - запах этилового спирта, перед тем как он поджигается, ничтожен по сравнению с запахом газообразного топлива в аналогичных случаях.
• Не требуется техническое обслуживание - нет необходимости в проведении регламентных, а также и ремонтных работ по регулировке и очистке элементов конструкции.
• Безопасность в работе - этиловый спирт в малых количествах не взрывоопасен, а разлитый горящий спирт легко можно потушить, применяя стандартные средства пожаротушения (порошковые огнетушители).
• Простота хранения топлива - допускается хранение этилового спирта в обычной пластиковой бутыли или пластиковой канистре.
• Невысокая цена - стоимость спиртовок значительно ниже лабораторных газовых горелок или других видов горелок, применяющих жидкое топливо (керосин, бензин).
• Экологически чистое топливо - не загрязняет окружающую среду (безопасно при попадании в воду и почву и не образует токсичных веществ при сгорании).

Недостатки

• Низкая тепловая мощность - теплота сгорания этилового спирта ниже чем у других видов как жидкого топлива (керосин, бензин), так и газообразного топлива (метан, пропан).
• Ненадежная работа при низких температурах - плохое испарение спирта с выступающей верхней части фитиля при минусовых температурах.
• Малая механическая прочность - детали спиртовок имеют невысокую прочность и могут деформироваться или разрушаться даже при небольших механических воздействиях.