Ein wichtiges Gerät für die Durchführung von chemischen
Experimenten ist der Gasbrenner.
Er dient als Wärmequelle.
Der Vorläufer der heute eingesetzten Brenner wurde 1855 von Robert
Wilhelm Bunsen entwickelt und ihm zu Ehren als Bunsenbrenner bezeichnet.
Heute verwendet man im Labor hauptsächlich einen vom Österreicher
Nicolaus Teclu entwickelten Gasbrenner, der durch eine verbesserte Luftzufuhr
Temperaturen bis zu 1300 °C erreichen kann (Bild 1). Je nach Einstellung
der Luftzufuhr erhält man unterschiedliche Flammen mit unterschiedlichen
Temperaturen.
Auch innerhalb einer Brennerflamme ist die Temperatur nicht konstant.
Es gibt verschiedene Zonen mit unterschiedlichen Temperaturen.
Aufbau des Brenners
Der Gasbrenner besitzt einen Metallfuß. Am oberen Ende des Fußes
befindet sich ein Anschluss (Metallolive), über die mit einem Schlauch
die Gaszufuhr erfolgt. Manche Brenner besitzen an dieser Gaszufuhr noch
eine Stellschraube oder einen Hahn, um die Gasmenge zu regulieren. Das
Gas strömt durch das Brennerrohr nach oben. Im unteren Bereich des
Brennerrohres befindet sich eine Öffnung, der Luftzutritt. Mit einem
Stellring kann diese Öffnung verschlossen werden. Dadurch können
die Anteile von brennbarem Gas und Luft und damit die Temperaturen verändert
werden.
Regeln für die Handhabung eines
Brenners
- Prüfe, ob die Luftregulierung geschlossen ist!
- Setze eine Schutzbrille auf!
- Öffne die Gasregulierung, zünde die Flamme, z.B. mit einem brennenden Streichholz, an!
- Öffne die Luftregulierung, um aus der Leuchtflamme eine Heizflamme zu bekommen.
- Zum Löschen einer Brennerflamme schließe zuerst die Luftregulierung und dann die Gasregulierung!
Brennerflamme und Flammenzonen
Wurde der Brenner nach der beschriebenen Schrittfolge entzündet,
erhält man eine leuchtende
Flamme. Die Leuchtflamme brennt lautlos, flackert und ist gelb gefärbt.
Durch Öffnen der Luftzufuhr am Brennerrohr wird dem Gas mehr Sauerstoff zugeführt. Ein deutliches Rauschen ist zu hören. Diese Flamme ist schwach blau und wird als entleuchtete oder rauschende Flamme bezeichnet. Die entleuchtete Flamme besitzt zwei Flammenzonen, einen inneren Kegel und einen äußeren Mantel, in denen unterschiedliche Temperaturen erreicht werden. Im Inneren der Flamme herrscht Sauerstoffunterschuss, die Flamme hat hier eine reduzierende Eigenschaft. Am Flammensaum ist Sauerstoffüberschuss, hier ist die Flamme oxidierend.