موقد تيكلو

موقد تيكلو هو موقد غازي يُستخدم في المختبرات ، يعمل على الهواء المحيط ، وقد ابتكره الكيميائي الروماني نيكولاي تيكلو عام ١٨٨٢. يُستخدم هذا الموقد عادةً لتسخين المواد في المختبرات، كما يُمكن استخدامه للتعقيم، وأحيانًا في اللحام أو صناعة الزجاج. ^{[ ١ ]} يُصنع عادةً من النحاس الأصفر أو الحديد. ^{[ ٢ ] [ ٣ ]} يتكون الموقد من قاعدة دائرية، وأنبوب متصل بها يزود اللهب بالغاز، وأنبوب معدني رأسي يوجه اللهب إلى الأعلى. يكون الأنبوب مخروطي الشكل بالقرب من القاعدة.

صُمم الموقد بناءً على دراسات نيكولاي تيكلو السابقة حول مطيافية اللهب ، وتحديدًا تجاربه التي شملت وضع اللهب على مستويات مختلفة داخل أنبوب. استنتج تيكلو أن تغيير موضع اللهب في أنبوب رأسي يؤثر على انقسامه ويُحسّن الحرارة الناتجة عنه. ونتيجةً لهذا التعديل، يُنتج هذا الموقد، مقارنةً بموقد بنسن، درجات حرارة أعلى للهب: حوالي 1600 درجة مئوية (2900 درجة فهرنهايت؛ 1850 كلفن) . ^{[ 1 ] [ 4 ]} نُشر البحث الذي استند إليه تصميم هذا الموقد لأول مرة عام 1892. تُعرض بعض مواقد تيكلو القديمة في متحف الغاز الافتراضي في بولندا ^{[ 5 ]} ، وكذلك في متحف العلوم في لندن.   

موقد تيكلو هو موقد غاز يُستخدم غالبًا كأداة مخبرية للأغراض التجريبية والتعليمية. يُستخدم موقد تيكلو عادةً لتسخين المواد بسرعة باستخدام لهب مكشوف. على الرغم من أن وظيفته الأساسية هي العمل في المختبر، إلا أنه يُمكن استخدامه أيضًا في أعمال الزجاج وحتى في اللحام . ^{[ 1 ]} يُمكن لموقد تيكلو إنتاج لهب شديد الحرارة يصل إلى حوالي 1600 درجة مئوية (2900 درجة فهرنهايت) . يُصنع عادةً من النحاس الأصفر أو الحديد. ^{[ 2 ] [ 3 ]} يتكون الموقد من قاعدة دائرية، وأنبوب متصل بها يُزود اللهب بالغاز، وأنبوب معدني رأسي يُوجه اللهب إلى الأعلى. يكون شكل الأنبوب مخروطيًا بالقرب من القاعدة. يتراوح ارتفاع الأنبوب بين 125 و165 ملم (4.9 و6.5 بوصة) ، وقطره بين 13 و17 ملم (0.5 و0.7 بوصة) . ^{[ 3 ] [ 6 ]} وهو مُصمم بصمام هواء لولبي يُمكن شده أو فكه لتنظيم الغاز. ^{[ 3 ]} يتميز هذا الجهاز ببنية أبسط من المواقد الأخرى، ^{[ 7 ]} حيث يُمكن رفع اللهب الداخلي في موقد تيكلو ووضعه أعلى الأنبوب، بحيث تكون قمته متجهة للأعلى. وهذا يسمح بإنتاج لهب واحد من الأنبوب.      

مخترع موقد تيكلو هو الكيميائي الروماني نيكولاي تيكلو. اشتهر تيكلو بدراساته حول اللهب. ^{[ 8 ]} وُلد تيكلو في براشوف، رومانيا، في 7 أكتوبر 1839، وتخرج من المدرسة الثانوية في فيينا. بعد حصوله على بكالوريوس العلوم من ميونيخ ، عاد إلى فيينا والتحق بصفوف الكيمياء في أكاديمية الفنون الجميلة هناك . [ ^{9 ] بدأ} مسيرته المهنية كعالم شاب، حيث عمل مساعدًا للبروفيسور إرنست لودفيج . بعد ذلك بوقت قصير، أصبح أستاذًا للكيمياء في قسم الكيمياء التقنية بأكاديمية فيينا التجارية . كما ألقى محاضرات أكاديمية حول كيمياء الألوان في أكاديمية الفنون الجميلة. من بين الأبحاث البارزة الأخرى التي شارك فيها تيكلو: عملية احتراق الغازات القابلة للاشتعال، وتحليل المنتجات الطبيعية، ودراسات حول تركيب الورق. ^{[ 7 ]}

كان تيكلو منشغلاً باستمرار بابتكار ودراسة معدات مخبرية جديدة وأكثر تطوراً. ^{[ 7 ]} صُمم موقد تيكلو بناءً على دراساته واختباراته التي بحثت في معدل احتراق خليط غازي تبعاً لمحتواه من الأكسجين. أجرى تيكلو تجربة قارن فيها اللهب الناتج عن تغيير موضع اللهب داخل أنبوب رأسي. ^{[ 7 ]} من هذه التجربة، استنتج أن اللهب ينقسم إلى جزأين أثناء احتراقه: لهب يحترق داخل الأنبوب وآخر خارجه. وصف اللهب الداخلي بأنه شديد الحرارة، ذو لون أخضر، ويتجه نحو الأسفل، ويستمد الأكسجين من الخليط الغازي. ولاحظ أن اللهب الخارجي ذو لون أزرق، ويتجه نحو الأعلى، ويستمد الأكسجين من محيطه. باستخدام هذا الاستنتاج ومعرفته السابقة وأبحاثه حول اللهب، نجح تيكلو في ابتكار موقد في عام 1882 حيث كان من الممكن خفض اللهب الموجود في الأنبوب أو رفعه لتوليد لهب شديد الحرارة. ^{[ 7 ]}

نُشرت أولى أبحاثه حول ابتكار موقد تيكلو بعد عشر سنوات، في عام 1892، تحت عنوان "موقد مختبري جديد". نُشرت هذه المقالة في مجلة "الكيمياء العملية " . حصل الموقد الأصلي على براءة اختراع من شركة يملكها دبليو جيه روهربيك ناخفولجر، ومقرها فيينا، وشركة أخرى يملكها فرانز هوغيرشوف، ومقرها لايبزيغ . ^{[ 7 ]} يُعرض حاليًا موقد تيكلو، الذي صُنع في ستينيات القرن الماضي، في متحف الغاز في باتشكو، بولندا. وهو مصنوع من الحديد الزهر والنحاس، وقد أُضيف إلى المتحف عام 1998. ^{[ 5 ]} تُعرض نماذج أخرى من موقد تيكلو في متحف العلوم في لندن. يوجد هناك نموذجان، أحدهما كامل والآخر مقطع عرضيًا لفحص أجزائه الداخلية. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

يُعدّ موقد تيكلو مفيدًا في التجارب التي تُستخدم فيها مركبات حساسة للرطوبة. ومن الأمثلة على ذلك، استخدامه في تحضير الأواني الزجاجية لمعالجة مركبات البريليوم . فالبريليوم حساس للرطوبة، لذا من الضروري التأكد من خلوّ سطح الأواني الزجاجية من أي رطوبة متبقية بعد تنظيفها. قام القائمون على التجربة بتخزين الأواني الزجاجية لمدة أربع ساعات على الأقل في خزانة مُدفأة، حُفظت درجة حرارتها بين 130 و160 درجة مئوية (270-320 درجة فهرنهايت) . بعد ذلك، أُخرجت الأواني ووُصلت بخط شلينك . سُخّنت الأواني الزجاجية باستخدام موقد تيكلو تحت فراغ حتى تحوّل لهب الموقد إلى اللون الأصفر/البرتقالي. عند هذه النقطة، كانت الأواني الزجاجية ساخنة بدرجة كافية، ثم بُرّدت إلى درجة حرارة الغرفة مع بقائها تحت الفراغ. كُرّرت هذه العملية عدة مرات للتأكد من عدم وجود أي رطوبة متبقية على الأواني الزجاجية. يضمن استخدام موقد تيكلو بدلاً من مسدس الهواء الساخن الحصول على أدنى مستويات الرطوبة الممكنة في المعدات الزجاجية المختبرية. وهذا كافٍ لمنع تفاعل المواد الحساسة للرطوبة عند إضافتها إلى الأواني الزجاجية. ^{[ 12 ]}  

استُخدم موقد تيكلو في تجربة لدراسة تأثير عملية التسخين على رقم انتفاخ الفحم في البوتقة (CSN). يُعدّ هذا الرقم مقياسًا لدرجة انتفاخ العينة. سُخّنت عينة وزنها 1 غرام من فحم مطحون حديثًا بحجم أقل من 72 شبكة (BS mesh) باستخدام موقد تيكلو إلى حوالي 800 درجة مئوية (1470 درجة فهرنهايت) لمدة دقيقة ونصف، ثم إلى 820 درجة مئوية (1510 درجة فهرنهايت) في الدقيقة التالية. سُجّلت النتيجة النهائية، واعتُبر الفحم ذو الرقم من 8 إلى 9 فحمًا عالي الجودة. ^{[ 13 ]}    

استُخدم موقد تيكلو أيضًا في تجربة هدفت إلى دراسة تكوّن الشرر الناتج عن العناصر الأرضية النادرة. تم تمرير مساحيق تحتوي على هذه العناصر إلى مركز لهب الغاز الناتج عن موقد تيكلو، ثم فُحصت الشرارات. شُغّل موقد تيكلو باستخدام غاز الميثان عبر أنبوب ألومنيوم من مسافة 20 سم (8 بوصات) . بعد ذلك، فُحصت هذه الشرارات باستخدام مطيافية الانبعاث المعتمدة على الزمن، والتعريض لفترات طويلة، والتصوير الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة . ^{[ 14 ]}  

موقد تيكلو مقابل موقد بنسن :

تم اختراع موقد تيكلو عام 1882، على عكس موقد بنسن الذي تم اختراعه عام 1855. وقد اختلف كل من نيكولاي تيكلو، الكيميائي الروماني ، وروبرت بنسن، الكيميائي الألماني، في خلفيتهما التعليمية؛ إذ تخصص تيكلو في الهندسة المعمارية والكيمياء، بينما درس بنسن الكيمياء وعلم المعادن والرياضيات بشكل أساسي. ويكمن الاختلاف بين الجهازين في قدرتهما على التحكم بدقة في كميات غاز الميثان والهواء الداخلة إلى الأنبوب، مما يُسهم في الحصول على لهب أكثر سخونة، وهو ما يُمكن تحقيقه باستخدام موقد تيكلو. ^{[ 1 ]} فبينما يحتوي موقد بنسن على فتحات جانبية في الأنبوب، يُنظم موقد تيكلو كمية الهواء والغاز الداخلة من خلال المسافة بين البرغي الموجود أسفل قاعدة الأنبوب ونهايته. كما يسمح هذا التغيير في التصميم بمزج أفضل لغاز الميثان والهواء، مما يُنتج بدوره درجات حرارة أعلى، كما هو الحال في موقد تيكلو. وبشكلٍ أدق، يمكن لموقد تيكلو أن يصل إلى حوالي 2900 درجة فهرنهايت (1600 درجة مئوية)، بينما لا تتجاوز درجة حرارة موقد بنسن 2000 درجة فهرنهايت (1100 درجة مئوية) . ويصدر كل من موقد بنسن وموقد تيكلو ضوضاءً أثناء الاحتراق. ^{[ 1 ]}    

مقارنة بين برنامج نسخ الملفات Teclu وبرنامج نسخ الملفات Meker :

يختلف موقد ميكر عن موقد تيكلو في تصميمه الذي يحتوي على فتحات أكثر في الجزء السفلي من الأنبوب، كما أنه مزود بشبكة سلكية تغطي الجزء العلوي من الأنبوب، مما يسمح بتقسيم اللهب إلى ألسنة لهب أصغر. ^{[ 1 ]} وهذا يسمح بوصول درجات الحرارة إلى 1200 درجة مئوية (2200 درجة فهرنهايت) ، مما يُمكّن الجهاز من الاحتراق بهدوء تام، على عكس موقدي تيكلو وبونسن. يتميز موقد ميكر بأنبوب أعرض من موقد تيكلو. ^{[ 1 ]}  

موقد تيكلو مقابل موقد تيريل:

يحتوي موقد تيريل على صمام إبرة لتنظيم تدفق الغاز مباشرةً، على عكس موقد تيكلو الذي ينظم تدفق الغاز مباشرةً من مصدره. كما يختلف موقد تيريل في أن درجة حرارته تصل إلى حوالي 1550 درجة مئوية (2800 درجة فهرنهايت)، بينما تصل درجة حرارة موقد تيكلو إلى 1600 درجة مئوية (2900 درجة فهرنهايت) . ^{[ 1 ]}    

مقارنة بين موقد تيكلو وموقد أمل:

موقد أمل هو موقد مُعدّل من موقدي بنسن وتيكلو. وقد سوّقته شركة أمل المحدودة، ومقرها برمنغهام. يحتوي هذا الموقد على صمام إبرة مُثبّت في فتحة اللهب للتحكم الدقيق في تدفق الغاز إلى الموقد بواسطة برغي خارجي. ويمكن تقليل شدة اللهب الناتج إلى حدّ شبه معدوم. رأس الاحتراق في هذا الموقد مُثقّب بالعديد من الثقوب الصغيرة، مما يجعل اللهب الناتج يتكون من عدة مخاريط صغيرة مُهواة، بينما ينتج عن موقد تيكلو لهب واحد فقط. يوجد شريط معدني معزول مُعلّق في القاعدة، يعمل كحامل للموقد عندما يسخن لدرجة يصعب معها حمله. يبلغ ارتفاع موقد أمل عادةً 12.7 سم، وقطر أنبوبه حوالي 2.5 سم. ^{[ 2 ]}

• الوسائط المتعلقة بمواقد تيكلو على ويكيميديا ​​كومنز
• موقد تيكلو يعود تاريخه إلى عام 1900 معروض في متحف العلوم بلندن
• موقد تيكلو يعود تاريخه إلى عام 1913 في متحف العلوم بلندن
• موقد تيكلو يعود تاريخه إلى عام 1914 في متحف العلوم بلندن - تم تقسيم هذا المعروض لإظهار الهيكل الداخلي.