Una lámpara de carburo o lámpara de gas acetileno es una lámpara simple que produce y quema acetileno (C 2 H 2 ), que se crea mediante la reacción del carburo de calcio (CaC 2 ) con agua (H 2 O). [1]
Las lámparas de gas de acetileno se utilizaban para iluminar edificios, como faros y como faros delanteros de automóviles y bicicletas. Las lámparas de gas de acetileno portátiles, que se llevaban en el sombrero o en la mano, se utilizaban ampliamente en la minería a principios del siglo XX. Todavía las utilizan espeleólogos , cazadores y catafilos .
En 1892, Thomas Willson descubrió un proceso económicamente eficiente para crear carburo de calcio en un horno de arco eléctrico a partir de una mezcla de cal y coque. El horno de arco proporciona la alta temperatura necesaria para impulsar la reacción. [2] La fabricación de carburo de calcio fue una parte importante de la revolución industrial en química, y fue posible en los Estados Unidos como resultado de cantidades masivas de energía hidroeléctrica barata producida en las cataratas del Niágara antes del cambio de siglo XX. [3] En 1895, Willson vendió su patente a Union Carbide . La iluminación doméstica con gas acetileno se introdujo alrededor de 1894 y las lámparas de bicicleta a partir de 1896. En Francia, Gustave Trouvé , un ingeniero eléctrico parisino, también fabricó lámparas de acetileno y gasómetros domésticos .
La primera lámpara de carburo para bicicletas desarrollada en los Estados Unidos fue patentada en Nueva York el 28 de agosto de 1900 por Frederick Baldwin. [4] Otro diseño de lámpara temprano se muestra en una patente de Duluth, Minnesota del 21 de octubre de 1902. [5] A principios de la década de 1900, Gustaf Dalén inventó la lámpara Dalén . Esta combinaba dos de las invenciones anteriores de Dalén, a saber, el sustrato Agamassan y la válvula Sun. Las invenciones y mejoras de las lámparas de carburo continuaron durante décadas. [6]
Después de que las llamas abiertas de las lámparas de carburo se vieran implicadas en una explosión de gas metano en una veta de carbón de Illinois que mató a 54 mineros, el desastre de la mina de carbón de Moweaqua en 1932 , [7] el uso de las lámparas de carburo disminuyó en las minas de carbón de los Estados Unidos. Siguieron utilizándose en las minas de carbón de otros países, en particular la Unión Soviética .
En el nacimiento del cine de Iquitos , se utilizó una lámpara de carburo como fuente de luz para proyectar la primera película en la Casa de Fierro , en 1900.
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Una lámpara de minería o espeleología tiene carburo de calcio colocado en una cámara inferior, el generador. El depósito superior se llena luego con agua. Se utiliza una válvula roscada u otro mecanismo para controlar la velocidad a la que se permite que el agua gotee en la cámara que contiene el carburo de calcio. Al controlar la velocidad del flujo de agua, se controla la producción de gas acetileno. Esto, a su vez, controla la velocidad del flujo del gas y el tamaño de la llama en el quemador y, por lo tanto, la cantidad de luz que produce.
Este tipo de lámpara generalmente tiene un reflector detrás de la llama para ayudar a proyectar la luz hacia adelante. Una lámpara alimentada con gas acetileno produce una luz brillante y amplia. Muchos espeleólogos prefieren este tipo de luz desenfocada, ya que mejora la visión periférica en la oscuridad total. La reacción del carburo con el agua es exotérmica y produce una buena cantidad de calor independientemente de la llama. En cuevas frías, los usuarios de lámparas de carburo pueden usar este calor para ayudar a evitar la hipotermia. [8]
El acetileno se produce mediante la reacción: [9]
El acetileno arde fácilmente en la atmósfera :
Cuando todo el carburo de una lámpara ha reaccionado, la cámara de carburo contiene una pasta húmeda de cal apagada ( Ca(OH) 2 ) que se puede utilizar para hacer un cemento . Esta pasta se vacía en una bolsa de desechos y la cámara se puede volver a llenar.
La iluminación con carburo se utilizó en áreas rurales y urbanas de los Estados Unidos que no contaban con electricidad . Su uso comenzó poco después de 1900 y continuó después de 1950. Se colocaban bolitas de carburo de calcio en un recipiente fuera de la casa, al que se conducía agua mediante tuberías y se dejaba que goteara sobre las bolitas, liberando acetileno. Este gas se conducía por tuberías a las luminarias del interior de la casa, donde se quemaba, creando una llama muy brillante. La iluminación con carburo era barata, pero era propensa a fugas de gas y explosiones.
Los primeros modelos de automóviles, motos y bicicletas utilizaban lámparas de carburo como faros . El gas acetileno, derivado del carburo, permitía a los primeros automóviles circular de forma segura durante la noche. Unos gruesos espejos cóncavos combinados con lentes de aumento proyectaban la luz de la llama de acetileno. Este tipo de luces se utilizaron hasta que se dispuso de baterías y dinamos fiables y los fabricantes pasaron a las luces eléctricas.
Las lámparas de acetileno también se utilizaban en los barcos fluviales para la navegación nocturna. El Museo Nacional de Australia tiene una lámpara fabricada en torno a 1910 que se utilizó a bordo del PS Enterprise , un barco de vapor que ha sido restaurado y que también forma parte de la colección del museo. [10]
También se utilizan para la caza nocturna .
Los primeros entusiastas de la espeleología , que aún no contaban con la ventaja de la iluminación eléctrica ligera, introdujeron la lámpara de carburo en su afición. [11] Aunque cada vez más se ha sustituido por opciones más modernas, un porcentaje sustancial de espeleólogos todavía utiliza este método. [ cita requerida ]
Muchos espeleólogos prefieren las lámparas de carburo por su durabilidad y calidad de iluminación. En su día, se las prefería por su iluminación relativa por masa de combustible en comparación con los dispositivos alimentados por batería. [ cita requerida ] Antes de la llegada de la iluminación de diodos emisores de luz (LED) de alta intensidad con baterías de iones de litio, el carburo también tenía dos ventajas importantes sobre la alternativa de las lámparas eléctricas de minero. Las lámparas de minero estaban pensadas para durar lo mismo que un turno de trabajo estándar, mientras que las grandes exploraciones espeleológicas podían durar mucho más, por lo que el carburo podía reponerse durante el viaje. Las expediciones que implicaban acampar durante varios días en regiones remotas podían no tener acceso a la electricidad para recargar. Las lámparas utilizadas en tales circunstancias consistirían en un generador de gas montado en un cinturón conectado por un tubo flexible a un auricular. [ cita requerida ]
La reacción que produce acetileno es exotérmica , lo que significa que el recipiente del reactor de la lámpara se calentará bastante al tacto; esto se puede utilizar para calentar las manos. El calor de la llama también se puede utilizar para calentar el cuerpo al permitir que los gases de escape fluyan por debajo de una camisa o poncho sacado del cuerpo, una técnica descubierta casi inmediatamente por los mineros del frío y apodada por los espeleólogos como el "horno Palmer". [ cita requerida ]
A las lámparas a veces se las llama "apestosas" debido a su olor. [12]
Las pequeñas lámparas de carburo llamadas "velas de carburo" o "ahumadores" se utilizan para ennegrecer las miras de los rifles y reducir el deslumbramiento. A veces se las denomina "ahumadores" debido a la llama de hollín que produce el acetileno. [13]
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