# Lâmpada de segurança mineira

> Uma chama numa gaiola de rede metálica contra o grisu

- Data: 1813
- Época: Era industrial
- Domínio: [Ferramentas e fabrico](https://lastcodex.org/pt/domains/tools/)
- Etapa: IV (Ciência e indústria)
- Dificuldade: 3/5
- URL: https://lastcodex.org/pt/inventions/safety-lamp/

A lâmpada de segurança é uma lâmpada de óleo cuja chama está encerrada de modo a não poder inflamar o grisu das minas de carvão. Na forma mais conhecida, a de Humphry Davy, um cilindro de fina rede de ferro deixa entrar o ar e retém a chama. A primeira lâmpada de segurança foi descrita por William Clanny em 1813, e tanto Davy como George Stephenson construíram a sua em 1815.

![Lâmpada de segurança mineira · Uma chama numa gaiola de rede metálica contra o grisu](https://lastcodex.org/_astro/plate.D0LJ3hDT_Z1llFKx.webp)

## Legenda

1. Depósito de óleo em latão
2. Torcida e chama
3. Cilindro de rede metálica
4. Rede dupla no topo
5. Varetas de proteção e argola de suspensão

## O que é

As camadas de hulha libertam grisu, um gás composto sobretudo por metano. Misturado com o ar numa proporção entre cerca de 5 e 15 %, explode ao contacto com uma chama, e os mineiros trabalhavam à luz de velas e de lâmpadas de chama descoberta. A lâmpada de segurança permite levar uma chama para esse ar sem o inflamar. A chama arde numa gaiola fechada que deixa entrar o ar fresco e sair os gases queimados, mas que a própria chama não consegue atravessar.

![Vista de frente de uma lâmpada de segurança de mineiro: depósito de latão, cilindro de vidro grosso à volta de uma pequena chama, cilindro de rede metálica por cima, varetas de proteção de latão à volta de ambos e um gancho para a transportar](https://lastcodex.org/_astro/v3.Bax3mrLt_ZxOrpi.webp)
_As lâmpadas posteriores rodeiam a chama com um cilindro de vidro grosso e mantêm a rede por cima._

A lâmpada que Humphry Davy concebeu no final de 1815 é a forma mais simples. Uma pequena [lamparina de óleo](/pt/inventions/oil-lamp/) com depósito de latão sustenta um cilindro de fina rede de ferro, fechado no alto por uma segunda camada de rede. Três varetas verticais de arame protegem o cilindro e juntam-se por cima numa placa com uma argola para transportar ou pendurar a lâmpada. A rede é todo o invólucro: não há vidro, e o mineiro vê a chama através da malha. As lâmpadas posteriores rodearam a chama com um cilindro de vidro grosso e mantiveram a rede apenas por cima, o que dava muito mais luz.

A lâmpada era também o detetor de gás do mineiro. A maneira como a chama mudava dizia-lhe se havia grisu e, aproximadamente, quanto.

## Como funciona

Uma chama é uma camada de gás suficientemente quente para continuar a arder por si. Quando chega à rede, os fios de ferro retiram-lhe calor mais depressa do que o gás em combustão o consegue produzir, e o gás que passa pelos orifícios sai demasiado frio para arder do outro lado. Davy começou com tubos metálicos estreitos: uma explosão não avança por um tubo suficientemente fino e comprido. Uma rede metálica funciona como uma multidão de tubos muito curtos lado a lado. Na memória de janeiro de 1816 indicou que as redes que ensaiou, de 625 a 6400 orifícios por polegada quadrada, eram seguras. Um manual de 1842 recomendava que nenhuma abertura excedesse um vinte e quatro avos de polegada, cerca de 1 mm, e a rede que se tornou habitual tinha 28 fios de ferro por polegada, ou seja, 784 orifícios por polegada quadrada.

![Vista aproximada da parte de baixo do cilindro de rede de uma lâmpada: uma chama amarela pequena e baixa sobre a torcida e, por cima, um cone azul-claro mais alto, tudo dentro da rede](https://lastcodex.org/_astro/v2.B2eneW20_1dvz9V.webp)
_Quando há grisu, uma auréola azul-clara ergue-se sobre a chama; quanto mais gás, mais alta._

A lâmpada respira o ar que a rodeia, seja ele qual for. Quando esse ar contém grisu, parte do gás arde dentro da gaiola. Com pouco gás aparece por cima da chama amarela uma auréola azul-clara que se alonga à medida que a proporção sobe. Algumas lâmpadas tinham marcas no vidro para se ler a sua altura. Numa mistura explosiva, todo o cilindro se enche de chama e a rede pode ficar em brasa, mas a combustão fica no interior. É o sinal para sair de imediato: deixados no gás, os fios continuam a aquecer e podem acabar por fundir.

A proteção tinha limites conhecidos desde o início. Uma corrente de ar forte podia empurrar a chama através da malha. Nos ensaios de uma comissão real britânica, entre 1879 e 1886, uma lâmpada Davy da mina de Blantyre transmitiu a chama à mistura explosiva à sua volta quando esta estava em movimento. Um buraco maior do que a malha, causado por uma pancada ou pela ferrugem, anulava toda a proteção, e o mesmo acontecia se a lâmpada fosse aberta no fundo da mina, o que os mineiros estavam proibidos de fazer. A luz era fraca. A lâmpada permitiu também explorar camadas mais profundas e com mais grisu, e as explosões continuaram.

## Como fazer

Uma verdadeira lâmpada de segurança tem de ser fabricada e homologada para o seu trabalho, e uma lâmpada feita em casa nunca deve aproximar-se de gás, vapores de combustível ou poeiras. O que se pode mostrar sem perigo numa mesa é o princípio: uma chama não atravessa uma rede metálica fina.

![Uma vela num tabuleiro de metal e, por cima, um quadrado de rede metálica fina segurado na horizontal por uma pinça de laboratório comprida; a chama espalha-se por baixo da rede e nada arde por cima, ao lado de um tabuleiro com areia](https://lastcodex.org/_astro/v1.Wc6LcG8O_Z11uMWT.webp)
_A chama espalha-se por baixo da rede, mas não a atravessa._

É preciso uma vela num castiçal estável, um tabuleiro de metal, um quadrado de rede metálica fina com cerca de 15 cm de lado (a rede de aço ou de cobre vendida para laboratórios, ou um pedaço de um passador fino de metal sem o rebordo de plástico), uma pinça metálica comprida ou uma pinça de laboratório num suporte, e um balde de areia ou de água. Acenda a vela e deixe a chama estabilizar. Segure a rede na horizontal com a pinça e baixe-a devagar sobre a chama até a cortar a meia altura. A parte de baixo da chama espalha-se sob a malha, e por cima vê-se apenas um pouco de fumo, sem chama. Levante a rede e a chama inteira volta. A rede fria funciona melhor; ao fim de alguns segundos na chama aquece, a fuligem deposita-se nos fios, e deve ser pousada no tabuleiro para arrefecer antes de se repetir.

A chama está descoberta e a rede fica quente o suficiente para queimar a pele. Trabalhe sobre uma superfície resistente ao calor, longe de cortinas, papel e de tudo o que possa pegar fogo, prenda o cabelo comprido e arregace as mangas largas, mantenha a areia ou a água ao alcance da mão, e deixe as crianças fazer a experiência apenas com um adulto. Nunca segure a rede com os dedos, nunca use um queimador a gás, gasolina de isqueiro, álcool ou qualquer outro combustível neste ensaio, e nunca o utilize para procurar gás. Deixe tudo arrefecer antes de arrumar.

## História e evolução

A 25 de maio de 1812, uma explosão na mina de Felling, perto de Gateshead, matou 92 homens e rapazes. No ano seguinte formou-se em Sunderland uma Sociedade para a Prevenção de Acidentes nas Minas de Carvão, cujos membros esperavam da ciência uma luz segura.

A primeira resposta veio de um médico de Sunderland, William Reid Clanny. Numa memória lida na Royal Society a 20 de maio de 1813, descreveu uma vela que ardia atrás de um [vidro](/pt/inventions/glass/) grosso numa caixa fechada. Um par de [foles](/pt/inventions/bellows/) empurrava o ar fresco através de água colocada por baixo da chama, e o ar queimado saía através de água colocada por cima, de modo que uma explosão interior não podia chegar à mina. A lâmpada funcionava, mas era preciso bombear sem parar, e Clanny passou depois a modelos mais simples.

Em 1815, dois homens trabalharam ao mesmo tempo no problema. George Stephenson, mecânico-chefe da mina de Killingworth e mais tarde construtor de [locomotivas](/pt/inventions/steam-locomotive/), ensaiou uma lâmpada na mina a 21 de outubro de 1815 e versões melhoradas a 4 e a 30 de novembro; na forma acabada, a chama ardia numa chaminé de vidro sob uma tampa de metal com pequenos furos. Humphry Davy começou a trabalhar em Londres a 9 de outubro de 1815, com Michael Faraday como assistente. A 9 de novembro foi lida na Royal Society a sua primeira memória, sobre lâmpadas cujo ar passava por tubos estreitos. Depois substituiu os tubos por rede metálica. Cinco das suas lâmpadas de rede foram ensaiadas na mina de Hebburn a 9 de janeiro de 1816, e o seu relato sobre a lâmpada de rede foi lido dois dias mais tarde.

Cada lado reclamou a prioridade. Os partidários de Davy defendiam que a lâmpada saíra das suas experiências e que Stephenson lhe tinha tirado a ideia. Em 1817, uma comissão reunida em Newcastle concluiu que Stephenson trabalhara de forma independente, e vários proprietários de minas juntaram para ele 1000 libras. As duas lâmpadas continuaram em uso, a Davy na maior parte da Grã-Bretanha e a lâmpada «Geordie» de Stephenson no nordeste, onde muitos mineiros preferiam a sua luz mais viva.

As lâmpadas seguintes juntaram vidro e rede. Em 1839, Clanny rodeou a chama com um cilindro de vidro encimado pela rede, e em 1840 o engenheiro belga Mathieu Mueseler acrescentou uma chaminé interior que melhorava a tiragem e evitava que a fuligem embaciasse o vidro. Depois dos ensaios da comissão real em corrente de ar, passaram a preferir-se as lâmpadas com a rede protegida por uma camisa de metal. As lâmpadas elétricas trouxeram a mudança seguinte. Nos Estados Unidos, o Bureau of Mines aprovou em 1915 uma lâmpada de capacete desenvolvida com Thomas Edison, com uma [lâmpada elétrica](/pt/inventions/light-bulb/) no capacete e uma bateria recarregável no cinto. As lâmpadas elétricas de capacete davam muito mais luz, mas não denunciavam o gás, pelo que as lâmpadas de segurança de chama se mantiveram como detetores de grisu muito depois de deixarem de servir para iluminar.

## Dados essenciais

- Primeira lâmpada de segurança: Clanny, memória lida na Royal Society a 20 de maio de 1813
- Lâmpada de Stephenson: Primeiro ensaio na mina de Killingworth a 21 de outubro de 1815
- Lâmpada de rede de Davy: Ensaiada na mina de Hebburn a 9 de janeiro de 1816
- Rede habitual: 784 orifícios por polegada quadrada (28 fios por polegada, cerca de 11 por centímetro)

## Requer

- [Lamparina de óleo e gordura](https://lastcodex.org/pt/inventions/oil-lamp/): Um pavio alimenta uma pequena chama a partir de uma reserva líquida (há 20.000 anos)
- [Trefilagem manual do ferro macio](https://lastcodex.org/pt/inventions/wire-drawing/): Uma fieira de aço e uma tenaz transformam varetas em arame (c. 1100)
- [Vidro](https://lastcodex.org/pt/inventions/glass/): Areia fundida e transparente (c. 2.500 a.C.)
- [Fole](https://lastcodex.org/pt/inventions/bellows/): Mover ar com uma câmara flexível (c. 2.100 a.C.)
- [Vela](https://lastcodex.org/pt/inventions/candle/): Um pavio que se alimenta do seu próprio combustível sólido (c. 550 a.C.)

## Fontes

- [On the Means of Procuring a Steady Light in Coal Mines without the Danger of Explosion (Phil. Trans. 103, read 20 May 1813)](https://jimclifford.ca/philosophical-transactions-ocr-1665-1869/articles/jstor-107407/), William Reid Clanny, Philosophical Transactions of the Royal Society of London
- [An Account of an Invention for Giving Light in Explosive Mixtures of Fire-Damp in Coal Mines, by Consuming the Fire-Damp (Phil. Trans. 106, read 11 January 1816)](https://jimclifford.ca/philosophical-transactions-ocr-1665-1869/articles/jstor-107514/), Humphry Davy, Philosophical Transactions of the Royal Society of London
- [Paper, 'On the fire damp of coal mines and on a lantern for preventing its explosion' by Sir H. Davy (read 9 November 1815)](https://makingscience.royalsociety.org/items/PT_10_1), The Royal Society, Making Science
- [Davy's safety lamp, October to December 1815](https://www.rigb.org/node/3129), The Royal Institution
- [Voices in the Coalshed: Davy Lamp](https://www.ncm.org.uk/news/voices-in-the-coalshed-davy-lamp/), National Coal Mining Museum for England
- [Stephenson's work on the lamp](https://wp.lancs.ac.uk/lettersandthelamp/?p=25), Letters and the Lamp, Lancaster University
- [The Industrial Revolution, coal mining, and the Felling Colliery Disaster](https://wp.lancs.ac.uk/lettersandthelamp/?p=17), Letters and the Lamp, Lancaster University
- [Geordie lamp](https://www.northeastmuseums.org.uk/projects/our-past-your-future/geordie-lamp), North East Museums
- [George Stephenson 1781–1848](https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/people/cp3870/george-stephenson), Science Museum Group
- [Safety lamp, early form of the Davy lamp, c. 1820 (1895-101)](https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co44038/safety-lamp), Science Museum Group
- [Safety lamp, Davy no. 1 from Blantyre Colliery, tested by the Royal Commission on Accidents in Mines (1886-200)](https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co44033/safety-lamp), Science Museum Group
- [Miners' Flame Safety Lamp Gauzes (Nature 114, 1924, p. 591)](https://www.nature.com/articles/114591a0), Nature
- [Davy safety lamps (with an 1842 extract on their use)](https://www.nmrs.org.uk/mines-map/coal-mining-in-the-british-isles/davy-safety-lamps/), Northern Mine Research Society
- [The Flame Safety Lamp, talk by Mark Carlyle (18 November 2020)](https://www.wakefieldhistoricalsociety.org.uk/the-flame-safety-lamp-zoom-talk-by-mark-carlyle-18-november-2020/), Wakefield Historical Society
- [Mueseler Flame-Safety Lamp by Ellis](https://www.ncm.org.uk/collections/mueseler-flame-safety-lamp-by-ellis/), National Coal Mining Museum for England
- [Clanny flame safety lamp (90.83I)](https://museum.wales/collections/online/object/9dbe807a-0e03-3190-b488-8149c7c3b7ed), Amgueddfa Cymru – Museum Wales
- [Miner's Safety Lamp](https://si.edu/es/object/miners-safety-lamp:nmah_872312), Smithsonian National Museum of American History
- [Height of Gas Cap in Safety Lamp (C. M. Young, 1919)](https://www.onemine.org/documents/height-of-gas-cap-in-safety-lamp), American Institute of Mining Engineers, via OneMine
- [Electric cap lamp approved by U.S. Bureau of Mines](https://ethw.org/Electric_cap_lamp_approved_by_U.S._Bureau_of_Mines), Engineering and Technology History Wiki (IEEE)
- [Information Circular 9503: Explosion Hazards from Methane Emissions Related to Geologic Features in Coal Mines](https://stacks.cdc.gov/view/cdc/11497), National Institute for Occupational Safety and Health

Factos verificados em 2026-10-17.

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