经典装备:本生灯

化学家就像飞蛾一样，会被火焰吸引。无论是将暗淡的岩石变成闪闪发光的金属，将沙子变成玻璃，还是将混合物分离成令人陶醉的蒸汽，炽热的火焰总是在实验室中扮演着主要角色。

直到19世纪，加热仍是化学家们的难题。熔炉和木炭燃烧器用于煅烧很好，但像蒸馏这样精细的实验需要更微妙的东西。以油为基础的加热器是很精细的:火焰的烟熏会迅速变黑烧瓶，并减少灯可以传递的热量。一个更好的选择是使用酒精灯——一个装满酒精的深蹲玻璃瓶，逐渐变细，狭窄的颈部有一根棉芯。由于纯乙醇燃烧时发出明亮的煤烟火焰，酒精中的酒精含量至关重要;加水可以降低烟灰，也可以降低燃烧温度，而火焰只能通过改变灯芯厚度来改变。英国化学家面临着更大的困难，19世纪30年代，J J格里芬(J J Griffin)在他的《化学消遣》(Chemical recreation)中哀叹道:“在法国和德国，烈酒很便宜，但在英国，由于消费税的原因，烈酒很贵。”这不幸地限制了英国学生对分析化学的勤奋追求。”

随着煤气可用并开始用于照明(化学世界，2006年11月，p50)，许多化学家使用煤气来加热他们的反应。manbetx手机客户端3.0格里芬描述了一种装置，包括在一块“长木板”下面铺设一根煤气管道，每隔18英寸左右就有一个开口，这样就可以让大量学生在一名老师的监督下同时进行实验，以确保所有相关人员的安全。“但是，”格里芬总结道，“用目前所引进的任何形式的燃烧器，都不可能达到煤气所推荐的那种融合和分解作用。然而，汉弗莱·戴维和他的助手迈克尔·法拉第刚刚绘制出了碳氢化合物的燃烧图，表明火焰温度不是气体的固有性质，而是取决于它的燃烧速度。他们的实验达到了高潮，戴维提出了解决煤矿煤潮爆炸问题的绝妙方案:用金属纱布遮盖火焰，防止它点燃环境中的任何气体;而火焰本身会随着气体浓度的变化而改变外观，提醒矿工迫在眉睫的危险。

许多化学家在戴维灯的基础上开发了一种变体，其中金属网产生气体和空气的湍流混合，提高了封闭火焰的温度，但防止了灾难性的闪回。但在1828年，法拉第在设计上取得了重大进展。它由一根金属管组成，顶部装有一个可移动的锥形烟囱;锥体越高，气体和空气的混合越好，火焰越热，亮度越低。这个想法没有流行起来。

25年后，海德堡大学新任命的教授罗伯特·本森(Robert Bunsen)用资金建立了一个全新的实验室，请他所在大学的仪器制造商彼得·德萨加(Peter Desaga)为他制造了一个燃烧器。在一个非常简单的设计中，与法拉第的设计有关，类似于气体工程师R W埃尔斯纳(R W Elsner)在1856年获得专利的装置，气体从烟囱底部的一个小喷嘴流出，将空气吸入烟囱周围的一组孔中。结果是一种可调节的，非常热的，最重要的是，不发光的火焰。一次性手机立即获得了成功。

本生花了数年时间研究砷及其臭名昭著的臭而有毒的化合物卡可基(As2Me4)。现在，他将注意力转向电解，开发了一种高效的电化学电池，可以分离出最活性的金属，包括铷和铯。当他们被喂给德萨加的火焰时，它突然迸发出壮观的色彩。现代火焰测试诞生了。物理学家古斯塔夫•基尔霍夫(Gustav Kirchoff)是本生的朋友和同事，他意识到可以用棱镜来分析有色光。基尔霍夫和本生共同奠定了光谱学的基础:描述了发射和吸收，为量子理论铺平了道路，并永远地改变了世界。

今天，本生灯在我们的实验室里并不是那么普遍——有机溶剂和明火不是最好的搭档——但它仍然是最方便和最漂亮的热源之一。

为了纪念它的发明者，给自己准备一个植物喷雾器，并将它装满金属氯化物或硫酸盐在甲醇中的溶液。点燃炉子，调暗灯光，把溶液喷在火焰上。当房间变成一种可怕的色调时，庄严地吟诵着咒语:“法拉第-埃尔斯纳-德萨加-本生”。

Andrea Sella是伦敦大学学院的无机化学家。