本生光度計(jì)

現(xiàn)如今的很多煤氣用具其實(shí)都體現(xiàn)著Bunsen burner（本生燈）的燃燒原理，家用的煤氣灶便是最鮮明的例子，梅克爾燈和菲希爾燈也是依本生燈改良而來的加熱器。雖然說本生并不是Bunsen burner的第一任主人，可當(dāng)改良效率最大化，這也就是我們所需要的創(chuàng)新。

19世紀(jì)的著名德國化學(xué)家Robert Wilhelm 生于1811年3月31日，德國哥廷根， 家里兄弟四個(gè)，本生排行第四。他的父親老本生（Christian Bunsen）是當(dāng)時(shí)德國格丁根大學(xué)的物理學(xué)教授和圖書館館長，所以說本生是出自書香門第之家的。在本生中學(xué)畢業(yè)后，到哥廷根大學(xué)讀化學(xué)，19歲便獲得了博士學(xué)位。從1830年到1833年，他周游了西歐諸多國家，并且結(jié)識(shí)了很多后來很有名的科學(xué)家，像李比希，龍格（Friedrich Ferdinand Runge，成功分離出咖啡因的德國化學(xué)家）本生先后在格丁根大學(xué)、卡塞爾、馬爾堡大學(xué)任教工作過，這期間，他進(jìn)行了有機(jī)砷化合物、氣體分析、電池電極等多個(gè)方面的研究，其中，有機(jī)砷化合物是本生投入精力最多的一個(gè)方面，可不幸的是，砷是極其有毒的。還記得《水滸傳》里武大郎被砒霜毒死的慘狀嗎？那砒霜就是砷的氧化物（三氧化二砷As2O3）。所以這種研究充滿了各種各樣的危險(xiǎn)，尤其對(duì)工作者的身體傷害嚴(yán)重。在一次試驗(yàn)中，出了大狀況：因?yàn)橐粋€(gè)試驗(yàn)瓶的突然爆裂，破碎的瓶渣四處飛濺，一塊玻璃屑飛入了本生的一個(gè)眼珠，導(dǎo)致這位偉大的科學(xué)家后來只能用一只眼睛看世界。

1852年，德國海德爾堡大學(xué)向本生發(fā)出了一封聘請(qǐng)信，打算聘請(qǐng)本生為化學(xué)教授。本生接信前往，但當(dāng)他視察了學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室之后，發(fā)現(xiàn)很多方面已經(jīng)遠(yuǎn)趕不上化學(xué)的發(fā)展了，所以本生向?qū)W校提出：他要根據(jù)自己的設(shè)計(jì)建造化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，否則就離開。學(xué)校同意了，經(jīng)過近三年的改造，本生建成了新的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，可是，新問題接踵而來：現(xiàn)有儀器和實(shí)驗(yàn)要求的不同步，尤其在加熱方面。當(dāng)時(shí)，主要的加熱用具是酒精燈，可惜溫度不高（普通酒精燈外焰最多400℃），達(dá)不到一些高溫實(shí)驗(yàn)的要求。那個(gè)時(shí)候，德國一些城市開始普及煤氣路燈，本生從這一點(diǎn)得到啟發(fā)，設(shè)計(jì)了利用煤氣加熱的裝置，可惜新裝置黑煙大，效率低，這讓本生的燈具改良陷入了僵局。 就在這個(gè)時(shí)候，本生的一個(gè)學(xué)生從英國帶回了Michael Faraday（邁克爾·法拉第，就是物理里面那個(gè)法拉第常數(shù)的F）發(fā)明的新燈具，這種燈具呈圓錐形，能上下移動(dòng)，頂部有個(gè)金屬網(wǎng)。但本生試了后發(fā)現(xiàn)，這種燈依舊火焰小，溫度低，不穩(wěn)定，火焰大小難以調(diào)節(jié)。

經(jīng)過思考，本生發(fā)現(xiàn)了這一系列問題的癥結(jié)所在，這種燈同酒精燈一樣都是靠外部供給空氣燃燒，但由于煤氣與空氣接觸時(shí)間短，混和不充分，燃燒也就不完全，溫度也就上不去，黑煙也就滾滾來了。所以，要想火焰著得好，著得旺，就一定要在點(diǎn)燃之前氣體充分混合。

這種想法得到了當(dāng)時(shí)大學(xué)里另一位同仁Peter Desdega（彼得·迪斯德加）的認(rèn)同，動(dòng)手能力強(qiáng)的Desdega將本生的想法變成了現(xiàn)實(shí)，經(jīng)過一次次試用和改進(jìn)，1855年，Bunsen burner（本生燈）誕生了。

下面這張圖片就是當(dāng)年本生燈的原型了，它可以安全地燃燒氣體料，例如煤氣或者石油氣火焰不會(huì)倒流進(jìn)氣體供應(yīng)管內(nèi)，其中空氣:煤氣=3:1時(shí)火焰最佳，火焰溫度最高可達(dá)1500℃，旋轉(zhuǎn)燈管或者下部的螺絲可以調(diào)節(jié)進(jìn)氣量以控制火焰大小，這種狀況的具體控制就要依照火焰顏色和高度來判斷了。

本生燈是實(shí)驗(yàn)室常用的中高溫加熱工具。因其操作溫度較酒精燈高，故燈具的材質(zhì)必須使用較耐熱的金屬。又由于它的燃料在室溫時(shí)是氣態(tài)，使用時(shí)應(yīng)特別注意管線的安全。本生燈在使用時(shí)要特別注意使用安全。使用前必先檢查所有開關(guān)是否在關(guān)閉的狀態(tài)。確定所有的開關(guān)都在關(guān)閉的狀態(tài)時(shí)，才能打開瓦斯的總開關(guān)。

市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)以丁烷氣體為燃料的電子打火式本生燈，手持或座式，操作愈加簡便，也脫離了煤氣源的限制。加之丁烷的優(yōu)異燃燒性質(zhì)，溫度可以達(dá)到1100~1200度，在純氧條件下可能到達(dá)1300度左右，用途也由實(shí)驗(yàn)室滲透至更廣的方面。