Step #4: Il principio fisico della lampada ad acetilene
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| Lampada ad acetilene utilizzata in sotterranea, modello francese |
Introduzione
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| lampada ad acetilene montata su una bicicletta del 1910 |
La lampada ad acetilene, inventata da Henri Moissan nel 1892, è stata una vera e propria rivoluzione sia rispetto ai sistemi di illuminazione ad olio, che a quelli elettrici, pesanti e con scarsa autonomia. Questo tipo di lampada ha sostituito in passato nell'uso minerario le precedenti a olio per la sua praticità di utilizzo, per la chiarezza della luce generata dalla fiamma dell'acetilene e per il basso costo del carburo di calcio, che si ottiene a partire dal carbonato di calcio, attraverso un passaggio intermedio in ossido di calcio.
E' un tipo
di lampada che è stata utilizzata nel passato principalmente dai minatori, ed è
attualmente utilizzata dagli speleologi all'interno di grotte e miniere.
In passato
ne sono state prodotte anche delle versioni adatte all'uso domestico, ed altre
utilizzate come fanali per l'illuminazione dei veicoli.
La lampada
utilizza come combustibile l'acetilene, un gas più leggero dell'aria (formula
chimica C2H2), prodotto dalla reazione chimica generata dal contatto dell'acqua
con il carburo di calcio (formula chimica CaC2).
Il Carburo di Calcio
Nel 1836 il chimico inglese Edmund Davy, durante un processo chimico per isolare il potassio, scoprì il carburo di calcio senza intuirne le vere potenzialità, il gas Acetilene fu scoperto veramente nel 1894 da Moisset in Francia e da Thomas L. Wilson, nello stesso anno, negli Stati Uniti. Il brevetto francese è del medesimo anno, per quello americano si deve aspettare il 1906.
Reagisce
rapidamente a contatto con l'acqua generando Acetilene e Idrossido di Calcio,
per questo non è un minerale che si trova in natura ma viene prodotto in
speciali forni che raggiungono temperature fino a 3000°C.
Struttura
e funzionamento
La lampada ad acetilene è composta da due contenitori sovrapposti: in quello inferiore è contenuto il carburo di calcio, in quello superiore l'acqua. L'acqua, attraverso un foro (regolato da una vite), precipita a gocce sul carburo innescando la reazione chimica che genera l'acetilene; quest'ultimo, attraverso un condotto che nella maggioranza dei casi attraversa il contenitore dell'acqua, viene indirizzato verso un beccuccio posto sulla parte superiore della lampada, da cui fuoriesce e dove può essere incendiato con un fiammifero o un apparato piezoelettrico.
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| lampada con beccuccio orizzontale e riflettore |
La lampada ad acetilene per speleologia è concettualmente analoga a quella normale, ma viene separata in due componenti: l'ugello di uscita dell'acetilene viene separato dal corpo della lampada, ed installato sul caschetto; un tubo lo unisce poi alla lampada. L'ugello è normalmente dotato di alcuni accessori, quali un riflettore metallico ed un impianto di accensione piezoelettrico, che rendono l'accensione della lampada autonoma da fonti esterne di fuoco.
Un diverso
tipo di lampada, ormai in disuso, aveva invece semplicemente dietro al
beccuccio un riflettore metallico che permetteva di avere una luce direzionale
più intensa. La lampada poteva essere agganciata al cinturone o tenuta in mano.
Ad oggi anche nel mondo speleologico questo
tipo d'illuminazione sta
progressivamente scomparendo lasciando il posto ai LED.
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