Titel: Zusammensetzung von Gasgemischen, in denen Flammen verlöschen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1894, Band 294 (S. 212–213)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj294/ar294061

Zusammensetzung von Gasgemischen, in denen Flammen verlöschen.

Frank Clowes publicirt in The Chem. News, 1894 S. 27, die Resultate einer eingehenden Untersuchung über die Frage, wie viel Kohlensäure bezieh. wie viel Stickstoff der atmosphärischen Luft zugemischt werden muss, damit in ihr die Flammen verschiedener brennbarer Stoffe verlöschen.

Die Methode der Untersuchung war die folgende: Ein |213| Glascylinder wurde mit Luft und so viel Wasser, als später Kohlensäure oder Stickstoff zugemischt werden sollte, gefüllt, darauf in der pneumatischen Wanne das Wasser durch Kohlensäure bezieh. Stickstoff verdrängt und der Cylinder mit einer abgeschliffenen Glasplatte verschlossen. Zur Mischung der Gase wurde stets mit dem Wasser ein leichter Ball von bekanntem Volum mit in den Cylinder gegeben, der nach Entfernung des Wassers beim Schütteln des Gefässes rasch eine gleichmässige Durchmischung der Gase veranlasste.

Die so erzielten Gasmischungen zeigten bei der analytischen Controle eine mit der berechneten auf 0,2 bis 0,3 Proc. übereinstimmende Zusammensetzung.

Die Versuchsflammen waren 19 mm hoch. Sie wurden langsam in den Cylinder hinabgesenkt und schliesslich die obere Oeffnung des Cylinders wieder mit der abgeschliffenen Glasplatte verschlossen. Die Gase brannten aus einer Platindüse von 1 mm Durchmesser. Als flammen verlöschende Gasgemische galten solche, welche ein Auslöschen der Flamme spätestens in dem Augenblicke veranlassten, wenn diese beim langsamen Einsenken in den Cylinder ihre tiefste Stellung erreicht hatte.

Es wurde angenommen, dass ein Gasgemisch dann das Mindestmaass der für das Verlöschen der Flamme nöthigen Kohlensäure bezieh. Stickstoffmenge enthalte, wenn die Flamme in ihm beim Einsenken verlöschte, in einem Gemisch aber, das 1 Proc. weniger von dem auslöschenden Gas enthielt, einige Secunden nach beendetem Einbringen fortbrannte.

Die nachstehende Tabelle bringt die Mittelwerthe für die Gasgemische, welche im vorstehend erläuterten Sinne das Mindestmaass an auslöschendem Gas enthielten. Die Einzelwerthe, aus denen diese Mittel abgeleitet sind, zeigten Abweichungen bis zu 1 Proc. in der Menge des auslöschenden Gases.




Brennmaterial
Auslöschender Kohlen-
säurezusatz
Auslöschender Stick-
stoffzusatz
Zuge-
fügte
Volum-
Pro-
cente
Volumprocen-
tische Zusam-
mensetzung des
Gasgemisches
Zuge-
fügte
Volum-
Pro-
cente
Volumprocen-
tische Zusam-
mensetzung des
Gasgemisches
O (N + CO2) O N
Absoluter Alkohol 14 18,1 81,9 21 16,6 83,4
Methylalkohol 13 18,3 81,7 18 17,2 82,8
Gewöhnliches
Lampenöl

15

17,9

82,1

23

16,2

83,8
Gleiche Volumina 16 17,6 82,4 22 16,4 83,6
Colza und Erdöl-
kerze

14

18,1

81,9

22

16,4

83,6
Wasserstoff 58 8,8 91,2 70 6,3 93,7
Kohlenoxyd 24 16,0 84,0 28 15,1 84,9
Methan 10 18,9 81,1 17 17,4 82,6
Aethylen 26 15,5 84,8 37 13,2 86,8
Kohlengas 33 14,1 85,9 46 11,3 88,7

Der verwendete Stickstoff wurde durch Erhitzen einer Lösung von KNO2, ClNH4 und K2Cr2O7 entwickelt und enthielt 0,3 Proc. Verunreinigungen. Die Kohlensäure wurde aus Marmor und Salzsäure erzeugt und mit Wasser gewaschen.

Eine besondere Reihe von Versuchen lehrte, dass die Zusammensetzung der auslöschenden Gasgemische von der Flammengrösse nicht abhängt, wenigstens nicht innerhalb des untersuchten Grössenintervalls von 10 bis 37,5 mm Flammenhöhe.

Aus seinen Beobachtungen zieht der Verfasser folgende Schlüsse:

1) Verschiedene indifferente Gase üben bei gleicher Menge eine ungleiche auslöschende Wirkung.

2) Kohlensäure übertrifft den Stickstoff an auslöschender Kraft.

3) Die von einem Docht brennenden Flammen verlöschen alle nahe bei der gleichen Gaszusammensetzung.

4) Brennende Gase zeigen diese Gleichartigkeit nicht.

5) Es besteht kein einfaches Verhältniss bei brennenden Gasen zwischen dem Procentgehalte an Sauerstoff in der umgebenden Atmosphäre, bei dem sie verlöschen, und der Sauerstoffmenge, welche sie zu ihrer Verbrennung benöthigen.

Das Ausgehen der Flammen, die vom Docht brennen, vollzieht sich in der Weise, dass die Flamme immer kleiner wird, bis sie schliesslich verlischt. Die Flammen brennender Gase hingegen werden grösser, brennen fahl und verlöschen dann plötzlich.

Die Gründe für die grössere auslöschende Kraft der Kohlensäure sieht der Verfasser ausser in dem von Waldie früher betonten Umstände, dass die Verbrennungsproducte in einer dichteren Atmosphäre rascher fortdiffundiren und die Flamme in einer solchen deshalb kälter wird als in einer minder dichten, auch noch in der höheren specifischen Wärme der Kohlensäure und in der geringeren mittleren Geschwindigkeit der Gasmolekeln, die eine trägere Sauerstoffzufuhr zur Flamme in der mit Kohlensäure gegenüber der mit Stickstoff verdünnten Luft zur Folge hat.

Verfasser glaubt, dass die Annahme, Kohlensäure werde durch eine brennende Wasserstofflamme theilweise desoxydirt, angesichts des Umstandes, dass die Wasserstofflamme leichter in mit Kohlensäure als in mit Stickstoff verdünnter Luft verlöscht, nicht wahrscheinlich sei.

Der Umstand, dass Wasserstofflammen einen Zusatz von 58 Proc. Kohlensäure zur Luft erfordern, ehe sie ausgehen, ist bezüglich der Sicherheitslampen für Bergleute sehr erheblich.

Eine Nachschrift des Verfassers macht darauf aufmerksam, dass seine Ergebnisse, zusammengehalten mit einer Mittheilung von J. R. Wilson (American Journ. of Pharm., Bd. 1 Nr. 12), der zufolge ein Kaninchen wenigstens 1 Stunde ohne Schaden eine Luft, der 25 Proc. Kohlensäure zugemischt war, athmen konnte, die Annahme zu entkräften geeignet sind, dass ein Gasgemisch, in dem eine Lampe ausgeht, nicht mehr athembar sei.

H.

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