Gymnasium Ohmoor                                        Versuchsprotokoll: Der Gasbrenner                                             (Technik Chemie / Klasse 5, Juni 2010)   
Durchführung:

 

 Material: Tiegelzange, Gasbrenner, Magnesiastäbchen, Anzünder, Schutzbrille (Hochtemperatur -Thermometer)

Eine Schutzbrille wird aufgesetzt und der Gasbrenner wird nach einem vorgegebenen Schema in Betrieb genommen. Gas- und Luftzufuhr sind voll geöffnet. Ein Magnesiastäbchen wird mit einer Tiegelzange waagerecht in unterschiedlicher Höhe die Flamme gehalten.

Beobachtung:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Im unteren Teil der Flamme glüht das Stäbchen nur an den Außenseiten. Über dem blauen Kegel ist die Zeit bis zur Rotglut am kürzesten. Ganz oben dauert das Erhitzen bis zum Glühen wieder etwas länger. Ein digitales Hochtemperaturmessgerät (Voltkraft 500, K-Typ Fühler -50 bis 1300°C) zeigt unten 330°C an, in der Mitte maximal 1060 und oben knapp 1000 Grad. 
 


Deutungen:

 

 Der heißeste Teil der Flamme ist nicht ganz unten, sondern knapp über dem inneren, blauen Kegel. Ganz oben ist die Temperatur etwas geringer. Der kälteste Teil der Flamme liegt innerhalb des blauen Kegels über der Austrittsöffnung des Brenners. (Chemischer Hintergrund: An der Austrittsöffnung herrscht Sauerstoffmangel. Innerhalb des blauen Kegels verbrennt das Methan, CH4 zu Kohlenmonoxid, CO. Das ist die so genannte Reduktionszone. Am Rand der Flamme erfolgt die wesentlich heißere Reaktion mit einer Oxidation zu Kohlendioxid.)

Ergebnis: 

 

 Die stärkste Erwärmungswirkung hat die Brennerflamme nicht unten, sondern genau über dem inneren, blauen Kegel.
Hinweis: Der Metallfühler des Messgerätes leitet viel Wärme ab, erreicht weiter oben nicht die tatsächliche Flammtemperatur. Eine genaue Messung kann nur berührungslos, mit einem Infrarot - Thermometer vorgenommen werden.

© C.-J.Bautsch 3.06.2010