テクルーバーナー

テクルーバーナー

Tecluバーナー
用途	加熱 殺菌 はんだ付け
発明家	ニコラエ・テクル
材料	真鍮または鉄
関連商品	ブンゼンバーナー ホットプレート 加熱マントル メーカーフィッシャーバーナー

テクルーバーナーは、ルーマニアの化学者ニコラエ・テクルーによって1882年に開発された、実験室用の 常温ガスバーナーです。バーナーは、実験室で物質を加熱するために最も一般的に使用されていますが、滅菌にも使用でき、はんだ付けやガラス細工にも使用されることがあります。 ^[1]一般的には真鍮または鉄で作られています。^{[2] [3]}バーナーは物理的には、円形のベース、それに接続されて炎にガスを供給するチューブ、および炎を上向きに導く垂直の金属チューブで構成されています。チューブは、ベースに近づくほど円錐形になっています。

このバーナーは、ニコラエ・テクルの炎分光法に関する以前の研究、特に管内の異なる高さに炎を配置する実験に基づいて作成されました。テクルは、垂直管内の炎の位置を変えると炎の分裂に影響を与え、炎によって生成される熱を最適化できるという結論に達しました。この変更の結果、このバーナーはブンゼンバーナーと比較して、より高い炎温度、約2,900 °F（1,600 °C、1,850 K）を生成できます。^{[1] [4]このバーナーの作成の背景にある研究は、1892年に初めて発表されました。ポーランドのバーチャルガス博物館[5]}とロンドンのサイエンスミュージアムには、初期のテクルバーナーがいくつか展示されています。

Tecluバーナーは、実験や教育の目的で実験室設備として最もよく使用されるガスバーナーです。Tecluバーナーは、裸火を使用して物質を急速に加熱するために最も一般的に使用されます。Tecluバーナーの主な機能は実験室で使用される設備として機能することですが、ガラス細工やはんだ付けにも使用できます。 [ ^1] Tecluバーナーは、約2,900 °F（1,600 °C）の非常に熱い炎を発生させることができます。通常は真鍮または鉄で作られています。^{[2] [3]}バーナーは、円形のベース、それに接続された炎にガスを供給するチューブ、および炎を上向きに導く垂直の金属チューブで構成されています。チューブは、ベースに近づくほど円錐形になっています。チューブの寸法は、高さが125〜165 mm（4.9〜6.5インチ）、直径が13〜17 mm（0.5〜0.7インチ）です。^{[3] [6]}ガス調節のために締めたり緩めたりできるねじ込み式エアバルブが設計されています。^[3]この装置の構造は他のバーナーよりも単純です。^[7] Tecluバーナーでは、内部の炎を持ち上げてチューブの上に置くことができ、その先端が上を向くためです。 これにより、チューブから単一の炎を発生させることができます。

テクルーバーナーの発明者はルーマニアの化学者ニコラエ・テクルーである。テクルーは炎の研究で最もよく知られている。^{[8]テクルーは1839年10月7日に}ルーマニアのブラショフで生まれ、ウィーンの高等学校を卒業した。ミュンヘンで理学士号を取得した後、ウィーンに戻り、ウィーン美術アカデミーで化学の授業を受けた。^[9]彼は若い科学者としてキャリアを始め、アーネスト・ルートヴィヒ教授の助手となった。その後すぐに、ウィーン貿易アカデミーの技術化学部門の化学教授になった。また、美術アカデミーで色の化学に関する学術講義を行った。テクルーが関わった他の注目すべき研究には、可燃性ガスの燃焼プロセス、天然物の分析、紙の組成に関する研究などがある。^[7]

テクルーは、常に新しい、より高度な実験装置の開発と研究に取り組んでいました。^[7]テクルーバーナーは、酸素含有量に関するガス混合物の燃焼速度を調査するテクルーの研究とテストに基づいて作成されました。テクルーは、垂直のチューブ内で炎の位置を移動したときに生成される炎を比較する実験を行いました。^[7]この実験から、炎は燃焼中に複数の部分に分割されるという結論に達しました。1つの炎はチューブの内側で燃え、もう1つの炎はチューブの外側で燃えます。彼は、内側の炎は非常に熱く、緑色で下向きに向いており、ガス混合物に含まれる酸素が供給されていると述べました。外側の炎は青色で上向きに向いており、周囲から酸素が供給されていると彼は指摘しました。この結論と炎に関する以前の知識と研究を使用して、テクルーは1882年に、チューブ内の炎を下げたり上げたりして非常に熱い炎を作ることができるバーナーをうまく作成しました。^[7]

テクルーバーナーの発明の背景にある彼の研究が初めて出版されたのは、それから10年後の1892年で、「新しいブレンナー研究室」と題された。この記事は、Für Praktische Chemie Journal に掲載された。オリジナルのバーナーは、ウィーンに拠点を置く WJ Rohrbeck Nachfolger 所有の会社と、ライプツィヒに拠点を置く Franz Hugershoff 所有の会社によって特許が取得された。 [ ^7] 1960年代に製造されたテクルーバーナーは現在、ポーランドのパチュクフにあるガス工場博物館に展示されている。鋳鉄と真鍮で作られており、1998年に博物館に収蔵された。^[5]テクルーバーナーの他の初期の作品は、ロンドンの科学博物館に展示されている。ここには、テクルーバーナーの2つのモデルが展示されており、1つは全体、もう1つはバーナーの内部部品を調査するために断面が作られている。^{[10] [11]}

Teclu バーナーは、水分に敏感な化合物を使用する実験に役立ちます。Teclu バーナーが実験で使用された例としては、ベリリウム化合物を扱うためのガラス器具の準備があります。ベリリウムは水分に敏感なので、洗浄後にガラス器具の表面に残っている可能性のある水分を排除する必要があります。実験担当者は、130～160 °C (270～320 °F) に保たれた加熱キャビネット内にガラス器具を少なくとも 4 時間保管しました。次に、ガラス器具を取り外し、シュレンク管に接続しました。ガラス器具は真空下で Teclu バーナーを使用して、バーナーの炎が黄色/オレンジ色に変わるまで加熱されました。この時点でガラス器具は十分に熱くなっていたため、真空下のまま室温まで冷却しました。この手順は、ガラス器具に水分が残っていないことを確認するために数回繰り返されました。ヒートガンの代わりにTecluバーナーを使用すると、ガラス実験器具内の水分レベルが可能な限り低く保たれ、水分に敏感な物質がガラス器具に添加されても反応しないようになります。^[12]

テクルーバーナーは、プロセスが石炭のるつぼ膨張数 (CSN) に与える影響を調べる実験に使用されました。この数値は、サンプルの膨張度合いの尺度です。挽きたてのマイナス 72「BS メッシュ石炭」1g のサンプルをテクルーバーナーで 1.5 分間約 800 °C (1,470 °F) に加熱し、次の 1 分間で 820 °C (1,510 °F) に加熱しました。最終結果が記録され、プロファイルが 8 から 9 の石炭は高品質の石炭と見なされました。^[13]

Tecluバーナーは、希土類元素からの火花形成を調査することを目的とした実験にも使用されました。希土類元素を含む粉末をTecluバーナーによって生成されたガス炎の中心に通し、火花を調べました。Tecluバーナーは、20cm（8インチ）の距離からアルミニウム管を通してメタンで作動しました。これらの火花は、時間分解発光分光法、長時間露光、およびNIR（近赤外線分光法）/ MIR（中赤外線分光法）画像を使用して調べられました。^[14]

Teclu バーナーとBunsen バーナーの比較:

テクルーバーナーは1882年に発明され、ブンゼンバーナーは1855年に発明されました。それぞれの開発者であるルーマニアの化学者ニコラエ・テクルーとドイツの化学者ロバート・ブンゼンは、テクルーが工学、建築、化学を専門とし、ブンゼンが主に化学、鉱物学、数学を研究したという点で、教育的背景も異なります。これらの装置自体は、チューブに入力されるメタンガスと空気の量を正確に制御する能力が異なり、それがテクルーバーナーで達成できるより熱い炎に貢献しています。^[1]ブンゼンバーナーはチューブの側面に開いたスロットがありますが、テクルーバーナーはチューブの底の下のネジとチューブ自体の端の間の距離によって空気とガスの入力を調整します。この設計の変更により、メタンガスと空気の混合が向上し、テクルーバーナーで見られるように高温になります。具体的には、テクルーバーナーは約2,900°F（1,600°C）まで到達できるのに対し、ブンゼンバーナーは2,000°F（1,100°C）までしか到達できません。ブンゼンバーナーとテクルーバーナーはどちらも騒音を伴って燃焼します。^[1]

Teclu バーナーとMeker バーナーの比較:

Mekerバーナーは、Tecluバーナーよりも管の下部に開口部が多く設計されており、管の上部を覆うワイヤーグリッドにより炎が小さな炎に分割されるという点で異なります。^[1]これにより、温度は2,200°F（1,200°C）に達し、Tecluバーナーやブンゼンバーナーとは異なり、騒音なしで燃焼できます。MekerバーナーはTecluバーナーよりも管が広くなっています。^[1]

Teclu バーナーと Tirril バーナーの比較:

ティリルバーナーには、ガス源から直接ガスを調節するテクルーバーナーとは異なり、ガス吸入を直接調節するニードルバルブが付いています。また、ティリルバーナーは2,800 °F（1,550 °C）程度まで温度が上昇するのに対し、テクルーバーナーは2,900 °F（1,600 °C）まで温度が上昇するという点でも異なります。^[1]

Teclu バーナーと Amal バーナーの比較:

アマルバーナーは、ブンゼンバーナーとテクルバーナーを改良して作られたバーナーです。アマルバーナーはバーミンガムのアマル社によって販売されました。このバーナーでは、ニードルバルブがジェットのオリフィスに挿入され、外部ネジによってバーナーへのガスの流れを敏感に制御します。生成される炎は、ほとんど目に見えないほど小さくすることができます。このバーナーの燃焼ヘッドには多数の小さな穴が開けられており、バーナーが生成する炎は多数の小さな円錐状になっていますが、テクルバーナーでは単一の炎しか生成されません。バーナー自体が熱くなりすぎて扱えなくなった場合に備えて、ベースに取り付けられたフック状の金属片がホルダーとして機能します。アマルバーナーは通常、高さが 5 インチで、そのチューブの直径は約 1 インチです。^[2]

• ウィキメディア・コモンズの Teclu バーナーに関連するメディア
• ロンドンの科学博物館にある 1900 年製の Teclu バーナー
• ロンドンの科学博物館にある 1913 年製の Teclu バーナー
• ロンドンのサイエンス ミュージアムにある 1914 年製の Teclu バーナー - この展示品は、内部構造を示すためにセクションに分けられています。