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ブンゼンバーナーは、開発者の一人であるRobert Bunsenにちなんで名付けられ、高温で、すすを生じない不輝炎を作り出すことのできる実験器具です。ブンゼンバーナーは、点火する前に本体バレル内で混合するガスと空気の量を細やかに調整することができ、炎の大きさと温度をコントロールできます。ブンゼンバーナーの炎により対流が発生します。炎の上部空間では熱されて生じた上昇気流にのってどんな粒子も上方向、つまり下降する冷たい空気から離れる方向に移動するため、作業領域を無菌状態に保つことができます。火の取り扱いには特別な注意が必要となります。点火前に髪の毛や服、アクセサリーに常に注意を払い、また消化器や放火用毛布などの防火グッズを近くに準備しておいて下さい。十分に時間を取ってブンゼンバーナーの使用方法や必要な安全設備について理解しておくことで、安全に自信を持ってこの便利な実験器具を使いこなすことができます。
ブンゼンバーナーは、ガスと空気を混合し燃焼させ、連続的に炎を作り出すことができる実験器具です。ガスと空気を混ぜる比率を調整することで、炎の強さ、温度、大きさをコントロールできます。実験試薬や器具を熱し、滅菌するためにブンゼンバーナーが利用されます。
全てのブンゼンバーナーの基本構造は同じです。空気とガスはバレルつまり筒の部分で混ざり合います。
バレルの下方にあるカラーを使って空気量と炎の温度を調整することができます。カラーを回すと、空気の通り道ができより多くの空気が流入します。反対に回すとその穴は塞がります。
ベンチュリ効果によって穴から空気が吸い込まれます。 カラーが開いているときはバーナー内部の空気圧が下がることにより、バレル内に空気が流入する仕組みです。
また、ニードルバルブがバレルの底部分についており本体にねじ込む構造になっています。ニードルバルブは半時計回りか時計回りに回転させることでガスの量を調節でき、炎の大きさをコントロールできます。
ブンゼンバーナーを移動させるときは、バレルが土台にねじ込まれた状態であり、冷えていることを確認してからにしましょう。
ブンゼンバーナーのガス供給口はガスの元栓とゴム製の吸入管を通してつながっています。通常スパークライターを使ってガスと空気に点火し燃焼させます。
ブンゼンバーナーの使用前には必ずカラーが閉まっていることを確認して下さい。
できるだけ高温のきれいな炎にするために、ゴム管がガスの元栓とガス供給口にきちんとつながっていることを確認します。
さらなる安全対策のため耐熱性のマットを敷きましょう。飛び散った火花をキャッチでき、実験台の損傷を防いでくれます。
ブンゼンバーナーは棚や備品から少なくとも30センチメートル離して設置し、髪の毛や服、ジュエリーは後ろで束ねておいて下さい。消化器やセーフティブランケットなどの安全設備も近くに準備しておきましょう。
ガスの元栓を全開にし、スパークライターを使って点火します。
カラーが閉まった状態では、明るくくすんだ勢いのない輝炎と呼ばれる炎になります。 この炎は低温で、バーナーがついている状態であることを示します。カラーが閉まっているため空気の流入が最小限に留まり高温にはならず、不完全燃焼を起こしている状態です。
今度はカラーを回してみましょう。カラーを開くと２種類の炎が現れます。青色の外炎は輝炎よりも高温で音を発しません。また、この炎は見えにくいため取り扱いには特に注意して下さい。
青色の内炎、特に先端が最も高温になる部分です。この炎はさらに奇麗で、音を立てて燃焼します。
カラーを調節し至適温度の炎にします。ニードルバルブを開くと炎が大きく、閉めると小さくなります。
使用後はガスの元栓を忘れずに閉めてください。
ここまでブンゼンバーナーの操作法を見てきました。ここからは様々な応用例を見ていきましょう。
場合によっては金属製の器具を使用前もしくは実験手順の途中で素早く滅菌する必要が生じます。例えば金属スパチュラや白金耳はバクテリアサンプルを扱うため頻繁に滅菌されます。オペ前にはハサミや鉗子をアルコールに浸してから炎にあて、速やかに滅菌します。
血清ピペットのようなガラス製器具も、使用前に火炎滅菌が必要になります。
またブンゼンバーナーの炎を使って、実験用容器の口周辺を無菌状態に保つことができます。容器の口に短時間炎をあて熱をかけることで、空気の流れが生じます。その対流にのってどんな粒子も上昇し、容器から遠ざかるため、空気中浮遊物のコンタミネーションを防ぐことができます。さらに、ブンゼンバーナーの対流により空気中の粒子も上昇するため、作業領域周辺を無菌状態に保つこともできます。また、封入前の顕微鏡用スライドガラスをブンゼンバーナーの炎に軽くあてることで、ほこりなどを取り除くことができます。
ガラスや金属器具を加工するためにもブンゼンバーナーが使用されます。例えば、このガラス棒を慎重に火にかけ、熱いうちに曲げるとバクテリア培養用スプレッダーが出来上がります。
さらに、ブンゼンバーナーの炎を利用してピペットを引っ張ったりさらには曲げたりできるため、ガラス毛細管から解剖用ガラス針を作製することや、ガラス製ピペットの先端を塞いでワイヤーピックを作製することができます。
ここまでJoVEブンゼンバーナー編をご覧いただきました。このビデオでは、ブンゼンバーナーの概要と使用方法、炎の調整方法、安全上の注意点、さらにそのアプリケーションを紹介しました。ご覧いただきありがとうございました。研究室の火災を防ぐことができるのはあなたですからね。
ブンゼンバーナーは、制御された方法でガスと空気を混合することにより、単一の連続的な炎を提供するために使用できる実験装置です。混合されたガスと空気の比率は手動で調整できるため、ユーザーは炎の強度、温度、サイズを制御できます。その後、炎を使用して、実験室の試薬や機器を加熱または滅菌できます。
すべてのブンゼンバーナーは、同じ基本コンポーネントで構成されています。バレル、またはバーナーチューブは、空気とガスが混ざり合う場所です。
バレルの下部にあるカラーは、空気取り入れ口と炎の熱を制御するために調整できます。カラーを回して、通気孔を露出させてバーナーにより多くの空気を入れたり、回転させてバーナーを閉めたりすることができます。
襟の通気口はベンチュリ効果により空気を吸い込みます。つまり、カラーを開くと、バーナーチューブ内の空気圧が低下し、空気がバレルに引き込まれます。
ニードル、またはガスフローバルブもバレルの下部にあり、ブンゼンバーナーのベースにねじ込まれています。カラーと同様に、ニードルバルブを反時計回りまたは時計回りに回してガスの流れを制御できます。ニードルバルブを調整することで、炎の大きさをコントロールすることができます。
バレルはベースにねじ込まれているため、ブンゼンバーナーは安定し、冷却されたままで、使用中または使用後に機器を安全に移動できます。
ガス入口は、ゴム製のガス吸気チューブを介してブンゼンバーナーをガスジェットに接続します。スパークライターは、ガスと空気の燃焼に点火するために一般的に使用されます。
ブンゼンバーナーを使用するには、まず首輪が閉じていることを確認してください。
可能な限り高温でクリーンな炎を確保するために、ゴムチューブがガスジェットとガスインレットバルブにしっかりと接続されていることを確認してください。
耐熱マットをブンゼンバーナーの下に置くと、ベンチトップの損傷を防ぎ、浮遊火花をキャッチするための追加の安全対策として。
照明を打つ前に、ブンゼンバーナーを頭上の棚や機器の少なくとも12インチ前に置き、白衣などの髪の毛や衣服の抜けに注意してください。消火器や安全毛布などの安全装備は、常に手元に置いてください。
次に、ガスジェットを完全に開きます。スパークライターを使用して炎を点火します。
襟を完全に閉じた状態で、「安全炎」?- より明るく、汚れた、それほど強くない炎?が表示されます。この炎はより冷たく、一般的にバーナーが「オン」であることを示すために使用されます。カラーを閉じた状態では、バーナーチューブを通る空気の流れが最小限に抑えられ、不完全燃焼反応が発生するため、安全炎はそれほど熱く燃焼しません。
次に、カラーを反時計回りに回し始めます。襟が開くと、特徴的な2つの炎が現れます。青い外側の炎は安全炎よりも熱く、音を立てません。この炎は見づらい場合がありますので、バーナーがこの状態にあるときは注意してください。
青い内側の炎は、特に先端で最も熱く燃えます。最も熱い炎であることに加えて、それはまた、最もきれいで騒々しい炎でもあり、一種の「轟音」を作りますか?音。
カラーを調整して炎を希望の温度にしたら、ニードルバルブを開閉して炎のサイズを大きくするか、閉じて炎を小さくします。
作業が終わったら、ガスを止めることを忘れないでください。
ブンゼンバーナーを安全に操作する方法がわかったところで、この機器を使用するためのさまざまなアプリケーションをいくつか見てみましょう。
金属製の器具は、使用前や実験のステップ間で迅速に滅菌する必要がある場合があります。例えば、金属製のヘラや接種ループは、細菌サンプル間で頻繁に滅菌されます。ハサミや鉗子はアルコールに浸し、手術前に火をつけて迅速に滅菌することができます。
血清ピペットなどのガラス器具も、使用前や使用の合間に短時間火炎滅菌されることがよくあります。
ブンゼンバーナーの炎は、実験容器の開口部の周りの無菌フィールドを維持するために使用することができます。容器の首を短時間炎上させることにより、熱または対流電流が発生します。対流により、空気中の粒子が容器の開口部から離れ、空気中の微粒子による潜在的な汚染を防ぎます。対流は、空気中の微粒子を実験エリアから持ち上げる役割も果たすため、ブンゼンバーナーは実験周辺を無菌状態に保つのに役立ちます。顕微鏡検査では、サンプルを埋込する前に、スライドガラスをブンゼンバーナーの炎に通してほこりの粒子を取り除くことがあります。
ブンゼンバーナーの興味深い用途の1つは、熱を使用してガラスや金属工具を変更することです。例えば、この細いガラス棒を丁寧に加熱し、ガラスがまだ熱いうちに曲げて細菌培養スプレッダーを作っています。
ブンゼンバーナーの炎は、ピペットの引っ張り、ピペットの曲げ、ガラス毛細管の研磨、ガラス解剖針の作成、ガラスピペットへのワイヤーピックのシールにも使用できます。
JoVEのBunsen Burnersの紹介をご覧になりました。
このビデオでは、ブンゼンバーナーとは何か、どのように機能するか、ブンゼンバーナーの炎を調整する方法、いくつかの安全上の懸念、およびブンゼンバーナーのさまざまなアプリケーションについて説明しました。見てくれてありがとう、そして覚えておいてください、実験室の火災を防ぐことができるのはあなただけです!
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