Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name ___________________________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

 

Arbeitstechniken der Chemie: Der Brenner

 

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°).
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. 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.
Arbeitsaufträge: (sind schriftlich zu bearbeiten!):
  1. Nenne möglichst viele Möglichkeiten, Brände mit Kerzenflammen zu Hause zu vermeiden.
  2. Welche Unfallgefahren gibt es beim Grillen?
  3. Erkundige dich über richtiges Verhalten, wenn man sich verbrannt hat.
  4. Bei welchem Brenner kommt mehr Luft zum brennbaren Gas, dem Bunsenbrenner oder dem Teclubrenner?
  5. Welcher Brenner ist gegen die Gefahr des Durchschlagens besser geschützt?

Quelle: Römpp Chemie-Lexikon

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

Lösungen:
 

Arbeitsaufträge: (sind schriftlich zu bearbeiten!):

1. Nenne möglichst viele Möglichkeiten, Brände mit Kerzenflammen zu Hause zu vermeiden.

2. Welche Unfallgefahren gibt es beim Grillen?

3. Erkundige dich über richtiges Verhalten, wenn man sich verbrannt hat.

4. Bei welchem Brenner kommt mehr Luft zum brennbaren Gas, dem Bunsenbrenner oder dem Teclubrenner?

5. Welcher Brenner ist gegen die Gefahr des Durchschlagens besser geschützt?

 
 
 

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: 20.02.2017                                                                                                                                                                                   zurück        zur Hauptseite