تويت
حين الحرارة في المصابيح تكون أهم من الضياء
ان مصباح الزيت يعطي الحرارة ويعطي النور .
وان ( مصباح ) الشمع ، أعني الشمعة ، تعطي الحرارة وتعطي النور .
ولكن من هذه المصابيح ما نريد نورها ، لا نارها ، في ظلام ليل .
ولكنا في النهار نطبخ .
ولا ينفع مصباح الزيت في طبخ .
ولا تنفع شمعة .
اننا عندئذ نريد مصباحا يعطي الحرارة، ويعطي كل ما يستطيع منها ، وعلى النور العفاء .
وفي البلاد حيث الفحم الحجري كثير ، يستخرج أهلها منه غازا يطبخون به في المنازل ، هو أشبه شيء بغاز البوتان ( البوتاغاز ) الذي شاع استخدامه اليوم في دول الشرق والغرب على السواء .
انه الوقود جاءنا غازا جاهزا ، فهو ليس كزيت المصباح أو شمع الشمعة يحتاج الى تفويز . وبهذا قطعنا نصف الطريق الى المصباح الحار، الكامل الحرارة، الذي ينفع للطبخ وأشباه الطبخ .
اننا نستطيع أن نشعل مثل هذا الغاز عند خروجه من الأنبوبة التي يخرج منها، وعندئذ هو يتزود بأكسجين الهواء الذي حوله ، واذن تكون الشعلة كشعلة الشمعة ، تعطي النور والنار . وهي انما تعطي النور على حساب النار .
لا نكسب اذن من هذا الوضع كسبا كثيرا. ولكن . .
- روبرت وليم بنسن :
ولكن ... في نحو منتصف القرن الماضي عاش رجل كيماوي الماني اسمه روبرت وليم بنسن Bunsen . وحدث أنه امتحن فيما امتحن الغازات التي تخرج عند تحضير الحديد من خاماته ، من الأفران المعروفة باللافحة Blast Furnaces ، وخرج بأن هذه الغازات تهرب من هذه الأفران قبل أن يتم الانتفاع الكامل بما تحمل من طاقة وقود ، وأن المفقود بذلك يبلغ نحو ٨٠ في المائة من هذه الطاقة الحرارية المحتملة .
و درس ، وخرج بأنه للانتفاع بكل ما في غاز محترق من حرارة مكنونة ، لا بد من حرقه كله . ولا تمام حرقه لا بد من تزويده قبل استعماله بالمقدار الكافي من الهواء.
وبهذا بدأت فكرة مصباح بنسن الشهيرة .
و فكرته هذه طبقت في ملايين من الأجهزة التي تحدث الحرارة ، في مطبخ بيت ، أو مختبر مدرسة أو جامعة ، أو أجهزة صناعة . وفي أجهزة سلم أو أجهزة حرب .
- مصباح بنسن :
أساس هذا المصباح خلط الغاز ( الوقود ) بالهواء قبل احتراقه .
و خلطهما بالمقدار الكافي لكمال احتراقه .
ومع هذا البحث صورة مصباح بنسن المستخدم في المختبرات الكيماوية بالمدارس الثانوية وغيرها . من الأنبوبة الأفقية يدخل الغاز الواصل من أنابيبه الممتدة في المختبر (غ) ومن الفتحة المستديرة بأنبوبة المصباح القائم ، عند قاعدته ، يدخل الهواء (هـ). وحول هذه الفتحة ياقة تدور ، تسد الفتحة بعض السد لتضبط الهواء الداخل ، ذلك الذي يحمله الفاز معه عند اندفاعه في المصباح الى أعلاه .
وعند فوهة المصباح العليا يشعل الغاز مخلوطا بالهواء .
والشعلة الناتجة تختلف .
اننا اذا سددنا فتحة الهواء كل السد ، فمنعنا الهواء من الدخول ، كانت الشعلة مضيئة صفراء كشعلة الشمعة على حد سواء . ولم تكن الشعلة ذات حرارة عالية ، لأن الوقود لم يخرج كل الطاقة التي به ، وبعضها تسرب الى الهواء سخاما أسود .
والشعلة غير ذلك اذا أعطيناها كفايتها من هواء ( انظر الصورة ) . ثلاثة أحجام من الهواء تختلط بحجم وأحد من الغاز قبل أن يكون اشتعال . والشعلة عندئذ تكون عكس شعلة الشمعة ، كلها حرارة ولا يكاد يخرج منها نور .
ففي المخروط الداخل من الشعلة (أ) ، نجد خليط الغاز والهواء على درجة من الحرارة واطئة هي نحو ۳۰۰ درجة مئوية ، لأنه لم يتح له بعد كثير احتراق . ثم يأتي المخروط الثاني (ب) وبه يشتد الاحتراق . وحول رأس هذا المخروط توجد اسخن بقعة في المصباح ( نحو من ١٥٠٠ درجة مئوية ) . ثم تأخذ الدرجة في الانخفاض كلما اتجهنا الى حافة الشعلة (ج) .
( صورة مبسطة المصباح بنسن انه غاز الاستصباح يدخل مندفعا فيسحب معه الهواء من الجو )
( تقول عادة يحترق الغاز في الهواء ، والصورة توضح انه يجوز أن تقول ان الهواء يحترق في الغاز والحق أنهما كاليدين ، اذا صفقتا فكلتاهما صفقت . والاحتراق لا يكون الا بهما معا .
( شعلة مصباح بنسن ، أوسطها أبردها ، لهذا لم تتفحم فيه قطعة الخشب )
( مصباح" حلقة كالذي في المطابخ ، فيه يدخل الغاز مندفعا فيسحب معه الهواء ، كمصباح بنسن تماما )
( الشمعة : وقودها الشمع اذ يسيح ، ويتشربه الفتيل ويحوله الى غاز هو الذي يحتل أوسط الشعلة (أ) وهو أبعد ما يكون عن اكسجين الهواء اللازم للاحتراق ، فهو أعتم مكان في الشعلة وأخفضها درجة حرارة. وتطول الشعلة وتحترق احتراقا غير كامل ، فتظهر صفراء للكربون المتقد الذي لم يحترق بعد فيها (ب). وعلى حافة الشعلة منطقة رقيقة ذات لون أزرق ، الاحتراق فيها كامل لاتصالها بالهواء. وهي أعلى المناطق درجة حرارة ( ج ) .
( مصباح بنسن ، قطعناه لتقصير طوله ، فهو يبلغ ١٥ سنتيمترا ، تزيد وتنقص : والشعلة يصلها الغاز مخلوطا بالهواء ، وبالكفاية منه . وتتألف الشعلة من ثلاث مناطق موصوفة في المقال )
ان مصباح الزيت يعطي الحرارة ويعطي النور .
وان ( مصباح ) الشمع ، أعني الشمعة ، تعطي الحرارة وتعطي النور .
ولكن من هذه المصابيح ما نريد نورها ، لا نارها ، في ظلام ليل .
ولكنا في النهار نطبخ .
ولا ينفع مصباح الزيت في طبخ .
ولا تنفع شمعة .
اننا عندئذ نريد مصباحا يعطي الحرارة، ويعطي كل ما يستطيع منها ، وعلى النور العفاء .
وفي البلاد حيث الفحم الحجري كثير ، يستخرج أهلها منه غازا يطبخون به في المنازل ، هو أشبه شيء بغاز البوتان ( البوتاغاز ) الذي شاع استخدامه اليوم في دول الشرق والغرب على السواء .
انه الوقود جاءنا غازا جاهزا ، فهو ليس كزيت المصباح أو شمع الشمعة يحتاج الى تفويز . وبهذا قطعنا نصف الطريق الى المصباح الحار، الكامل الحرارة، الذي ينفع للطبخ وأشباه الطبخ .
اننا نستطيع أن نشعل مثل هذا الغاز عند خروجه من الأنبوبة التي يخرج منها، وعندئذ هو يتزود بأكسجين الهواء الذي حوله ، واذن تكون الشعلة كشعلة الشمعة ، تعطي النور والنار . وهي انما تعطي النور على حساب النار .
لا نكسب اذن من هذا الوضع كسبا كثيرا. ولكن . .
- روبرت وليم بنسن :
ولكن ... في نحو منتصف القرن الماضي عاش رجل كيماوي الماني اسمه روبرت وليم بنسن Bunsen . وحدث أنه امتحن فيما امتحن الغازات التي تخرج عند تحضير الحديد من خاماته ، من الأفران المعروفة باللافحة Blast Furnaces ، وخرج بأن هذه الغازات تهرب من هذه الأفران قبل أن يتم الانتفاع الكامل بما تحمل من طاقة وقود ، وأن المفقود بذلك يبلغ نحو ٨٠ في المائة من هذه الطاقة الحرارية المحتملة .
و درس ، وخرج بأنه للانتفاع بكل ما في غاز محترق من حرارة مكنونة ، لا بد من حرقه كله . ولا تمام حرقه لا بد من تزويده قبل استعماله بالمقدار الكافي من الهواء.
وبهذا بدأت فكرة مصباح بنسن الشهيرة .
و فكرته هذه طبقت في ملايين من الأجهزة التي تحدث الحرارة ، في مطبخ بيت ، أو مختبر مدرسة أو جامعة ، أو أجهزة صناعة . وفي أجهزة سلم أو أجهزة حرب .
- مصباح بنسن :
أساس هذا المصباح خلط الغاز ( الوقود ) بالهواء قبل احتراقه .
و خلطهما بالمقدار الكافي لكمال احتراقه .
ومع هذا البحث صورة مصباح بنسن المستخدم في المختبرات الكيماوية بالمدارس الثانوية وغيرها . من الأنبوبة الأفقية يدخل الغاز الواصل من أنابيبه الممتدة في المختبر (غ) ومن الفتحة المستديرة بأنبوبة المصباح القائم ، عند قاعدته ، يدخل الهواء (هـ). وحول هذه الفتحة ياقة تدور ، تسد الفتحة بعض السد لتضبط الهواء الداخل ، ذلك الذي يحمله الفاز معه عند اندفاعه في المصباح الى أعلاه .
وعند فوهة المصباح العليا يشعل الغاز مخلوطا بالهواء .
والشعلة الناتجة تختلف .
اننا اذا سددنا فتحة الهواء كل السد ، فمنعنا الهواء من الدخول ، كانت الشعلة مضيئة صفراء كشعلة الشمعة على حد سواء . ولم تكن الشعلة ذات حرارة عالية ، لأن الوقود لم يخرج كل الطاقة التي به ، وبعضها تسرب الى الهواء سخاما أسود .
والشعلة غير ذلك اذا أعطيناها كفايتها من هواء ( انظر الصورة ) . ثلاثة أحجام من الهواء تختلط بحجم وأحد من الغاز قبل أن يكون اشتعال . والشعلة عندئذ تكون عكس شعلة الشمعة ، كلها حرارة ولا يكاد يخرج منها نور .
ففي المخروط الداخل من الشعلة (أ) ، نجد خليط الغاز والهواء على درجة من الحرارة واطئة هي نحو ۳۰۰ درجة مئوية ، لأنه لم يتح له بعد كثير احتراق . ثم يأتي المخروط الثاني (ب) وبه يشتد الاحتراق . وحول رأس هذا المخروط توجد اسخن بقعة في المصباح ( نحو من ١٥٠٠ درجة مئوية ) . ثم تأخذ الدرجة في الانخفاض كلما اتجهنا الى حافة الشعلة (ج) .
( صورة مبسطة المصباح بنسن انه غاز الاستصباح يدخل مندفعا فيسحب معه الهواء من الجو )
( تقول عادة يحترق الغاز في الهواء ، والصورة توضح انه يجوز أن تقول ان الهواء يحترق في الغاز والحق أنهما كاليدين ، اذا صفقتا فكلتاهما صفقت . والاحتراق لا يكون الا بهما معا .
( شعلة مصباح بنسن ، أوسطها أبردها ، لهذا لم تتفحم فيه قطعة الخشب )
( مصباح" حلقة كالذي في المطابخ ، فيه يدخل الغاز مندفعا فيسحب معه الهواء ، كمصباح بنسن تماما )
( الشمعة : وقودها الشمع اذ يسيح ، ويتشربه الفتيل ويحوله الى غاز هو الذي يحتل أوسط الشعلة (أ) وهو أبعد ما يكون عن اكسجين الهواء اللازم للاحتراق ، فهو أعتم مكان في الشعلة وأخفضها درجة حرارة. وتطول الشعلة وتحترق احتراقا غير كامل ، فتظهر صفراء للكربون المتقد الذي لم يحترق بعد فيها (ب). وعلى حافة الشعلة منطقة رقيقة ذات لون أزرق ، الاحتراق فيها كامل لاتصالها بالهواء. وهي أعلى المناطق درجة حرارة ( ج ) .
( مصباح بنسن ، قطعناه لتقصير طوله ، فهو يبلغ ١٥ سنتيمترا ، تزيد وتنقص : والشعلة يصلها الغاز مخلوطا بالهواء ، وبالكفاية منه . وتتألف الشعلة من ثلاث مناطق موصوفة في المقال )
تعليق