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Im Labor braucht man für vielfältige
Zwecke einen Brenner, unter anderem auch zur Glasbearbeitung und
um chemische Reaktionen in Gang zu bringen. Was man genau machen
will, hängt ab von den Temperaturen, die man erreichen möchte und
von den Brennstoffen. Wenn man diese geschickt mit Luftsauerstoff
oder reinem Sauerstoff mischt, kann man sehr hohe Temperaturen
erreichen. Im Altertum hatte man vor allem Brenner, die Öl oder
Kerzenwachs benutzten. Die dabei erreichten Temperaturen waren
jedoch nicht besonders hoch. Wenn man also z.B. Glas bearbeiten wollte,
musste man auf ein Holzkohlenfeuer zurückgreifen, das mit einem
Blasebalg auf hohe Temperaturen gebracht wurde. |
Beim Spiritusbrenner trat die Luft auch erst an die Flamme, wenn
der Spiritusdampf (Alkohol) verbrannte. Aufgrund des Brennstoffes war
diese Flamme bereits viel heißer. Eine Glasbearbeitung war damit aber
nicht möglich. Der Bunsenbrenner wurde
erfunden von Robert Wilhelm Bunsen, (1811- 1899), Prof. für Chemie,
Heidelberg. Durch eines seiner Arbeitsgebiete, die Spektralanalyse, war
er gezwungen, Brenner mit hohen Temperaturen zu entwickeln. Dazu wird
Stadtgas (Leuchtgas) oder Erdgas mit Luft bereits im Brennerrohr
vermischt. Der Luftstrom lässt sich durch eine Regulierhülse regeln. Die
Bunsenflamme erreicht Temperaturen zwischen 1300–1800° C; sie ist bei
der nichtleuchtenden Flamme unmittelbar über der Spitze des blauen
Kegels am höchsten, innerhalb desselben am niedrigsten (ca. 300°). |
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| Der
Teclubrenner ist ein von Nicolaus Teclu (Prof. für Chemie, Wien,
1839–1916) erfundener Universalgasbrenner, dessen Mischrohr unten
kegelförmig erweitert ist. Die Regulierung der Gaszufuhr erfolgt durch
eine seitlich angebrachte Schraube, während die Luftzufuhr mit einer
drehbaren Platte eingestellt werden kann. Es lassen sich Temperaturen
erreichen, wie sie auch von Gebläsebrennern erzielt werden.
Der Gebläsebrenner (Daniellscher
Hahn) ist ein von John Frederic Daniell (1790-1845), Prof. für Chemie am
Kings College in London, entwickelter Gasbrenner,der eine gefahrlose
Verbrennung von Heizgasen (Acetylen, Wasserstoff usw.) mit reinem Sauerstoff
ermöglicht. Durch ein koaxial im Brennerrohr angebrachtes Zuleitungsrohr wird
der Sauerstoff dem Heizgas getrennt zugeführt, so dass die
Vermischung und Verbrennung beider Gase nur an der Brennermündung erfolgt. |
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Je nach Art der Brenngase können Temperaturen
bis ca. 3000° erzielt werden. Das Prinzip des Daniellschen Hahns findet
z.B. in Gebläsebrennern u. beim autogenen Schneiden u. Schweißen
praktische Anwendung. |
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Arbeitsaufträge:
(sind schriftlich zu bearbeiten!):
- Nenne möglichst viele Möglichkeiten, Brände mit
Kerzenflammen zu Hause zu vermeiden.
- Welche Unfallgefahren gibt es beim Grillen?
- Erkundige dich über richtiges Verhalten, wenn man
sich verbrannt hat.
- Bei welchem Brenner kommt mehr Luft zum
brennbaren Gas, dem Bunsenbrenner oder dem Teclubrenner?
- Welcher Brenner ist gegen die Gefahr des
Durchschlagens besser geschützt?
Quelle: Römpp Chemie-Lexikon
Bildquellen: Bunsenbrenner: flume.de; Teclubrenner:
directindustry.de |
Flamme bzw.
Brenner |
Maximal-
temperatur |
| Kerzenflamme |
ca. 500 °C |
| Spritusbrenner |
ca. 900
°C |
Leuchtgas-
Sauerstoff |
2000
°C |
| Erdgas-Luft |
2200
°C |
| Bunsenbrenner |
1300-180
°C |
| Teclubrenner |
1700-1800
°C |
| Gebläsebrenner |
3000
°C |
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Lösungen:
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Arbeitsaufträge: (sind schriftlich zu bearbeiten!):
1. Nenne möglichst viele Möglichkeiten, Brände mit
Kerzenflammen zu Hause zu vermeiden.
a. Kerze auf einen Unterteller, in ein Glasgefäß,
evtl. mit Wasser gefüllt, stellen.
b. Brennbare Materialien möglichst weit von der Kerze entfernt
aufbewahren.
c. Kerze nicht unbeaufsichtigt brennen lassen.
d. Kerze beim Verlassen des Raumes auslöschen oder aufbewahren wie unter
a. beschrieben.
e. ....
2. Welche Unfallgefahren gibt es beim Grillen?
a. Verbrennen am
Grill, an der Grillzange.
b. Verpuffungsgefahr, wenn der Grill mit Alkohol angezündet wird.
c. ....
3. Erkundige dich über richtiges Verhalten, wenn man
sich verbrannt hat.
siehe dazu:
http://www.lifeline.de/medizinwissen/verbrennungen-und-verbruehungen-richtig-behandeln-id21448.html
4. Bei welchem Brenner kommt mehr Luft zum
brennbaren Gas, dem Bunsenbrenner oder dem Teclubrenner?
Beim Teclubrenner komt mehr Luft zum brennbaren Gas, deswegen wird er auch
heißer.
5. Welcher Brenner ist gegen die Gefahr des
Durchschlagens besser geschützt?
Zwischen Teclu- und Bunsenbrenner besteht kein grundsätzlicher Unterschied,
da bei beiden das Gas aus einer Düse am Boden des Brenners entströmt.
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Übrigens: Der Umgang und die Arbeit mit einem
Brenner gehört zu den grundlegendsten Arbeitstechniken im Labor. Enorme Vorsicht
und die genaue Beachtung der einzelnen Abläufe und Schritte werden bei
Experimenten gefordert, ebenso Kenntnisse darüber, wie Stoffe und Materialien
sich beim Erhitzen verhalten. Beispielsweise kann nicht jede Glassorte mit einem
Brenner bearbeitet werden, explosive Stoffe sollte man tunlichst nicht erhitzen.
Deswegen sind vor der Arbeit
Gefährdungsbeurteilungen verpflichtend, die statt der bisherigen
Gefahrstoff-verordnung das neue
GHS-System zur Grundlage haben. Leider passiert es immer wieder, dass man
sich bei der Handhabung des Brenners oder von Chemikalien bzw. Geräten selbst
verletzt. Trotz aller Vorsicht bringt die Arbeit des Chemikers oder Laboranten
gewisse Risiken mit sich, die mit einer Berufsunfähigkeitsversicherung
abgefedert werden können. Egal, ob als Familienversorger oder Berufsanfänger:
die eigene Arbeitskraft ist letztlich das wertvollste Gut, das unbedingt
geschützt werden muss. Eine positive Versicherungsbewertung von der
Stiftung Warentest, zum Beispiel die Note 1,4 im Finanztest, kann zu
Berufsunfähigkeit eine Entscheidungshilfe sein. Überlegungen zu diesem Thema
sind wichtig, denn
Berufsunfähigkeit kann jeden treffen - laut Statistik in Deutschland jeden
vierten Arbeitnehmer. Insgesamt ist eine
Versicherung zur Berufsunfähigkeit für jeden sinnvoll, der sich für den
Chemieberuf entscheidet. update:
02.02.2021
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