chemie gasbrenner experiment

Laborwissen und Sicherheit

Grundwissen, umgang mit dem gasbrenner.

Das Wichtigste auf einen Blick

• Es gibt unterschiedliche Arten von Gasbrennern für die Arbeit im Labor und für Zuhause.
• Ein Teclubrenner besteht hauptsächlich aus einem Standfuß, einer Gas- und Luftzufuhr und einem Brennerrohr.
• Die gelbe leuchtende Flamme ist nicht so heiß wie die blaue rauschende Flamme.
• Die blaue rauschende Flamme entsteht, wenn du die Luftzufuhr öffnest.
• Beachte bei der Verwendung eines Gasbrenners unbedingt die Sicherheitsregeln!

​Stell dir vor, du bist in der Wildnis zelten, aber dort gibt es keinen Strom. Wie bekommst du nun dein Essen warm? Am besten hast du in diesem Fall einen Gasbrenner dabei. Gasbrenner, die man beim Zelten mitnimmt, werden auch Campingkocher oder Campingbrenner genannt. Vielleicht kennst du aber auch Menschen, die zuhause mit einem Gasherd kochen oder mit einem Gasgrill grillen. Ein Feuerzeug funktioniert übrigens genauso. In deinem Alltag gibt es noch weitere Beispiele für Gasbrenner.

Im Chemieunterricht benutzt du Gasbrenner zum Experimentieren. Diese Brenner sind meistens Teclubrenner, Bunsenbrenner oder Kartuschenbrenner. In der Berufswelt arbeiten aber nicht nur Naturwissenschaftler und Naturwissenschaftlerinnen mit Gasbrennern. Auch im Metallhandwerk werden Gasbrenner verwendet. Zum Beispiel braucht ein Goldschmied einen Gasbrenner, um Schmuck herzustellen.

Bei allen Brennertypen ist es wichtig, dass du sie richtig bedienst und die Sicherheitsregeln befolgst. In diesem Artikel erfährst du mehr über die verschiedenen Arten von Gasbrennern und ihre richtige Bedienung.

Verschiedene Arten von Gasbrennern

Gasbrenner aus dem Chemieunterricht:

• Teclubrenner (Abb. 2.1)
• Bunsenbrenner (Abb. 2.2)
• Kartuschenbrenner (Abb. 2.3)  

Gasbrenner aus dem Alltag:

• Gaskocher (auch Campingkocher; Abb. 2.4)
• Gasgrill (Abb. 2.5)
• Handbrenner (Abb. 2.6)

Aufbau des Gasbrenners

Hier erfährst du mehr über die einzelnen Bestandteile des Brenners. Dafür zeigen wir dir einen Querschnitt von einem Teclubrenner.

Gasauslass Bei dem Gasauslass strömen das Gas bzw. das Gemisch aus Gas und Luft nach oben. Hier entsteht auch die Flamme.

Brennerrohr Im Brennerrohr vermischt sich das Gas mit der Luft (wenn die Luftzufuhr offen ist).

Gasdüse Durch die Gasdüse strömt das Gas in das Brennerrrohr.

Gaszufuhr geschlossen Wenn die Gaszufuhr geschlossen ist, strömt kein Gas durch den Brenner und es gibt keine Flamme. Bei manchen Brennern strömt trotzdem eine kleine Menge Gas hindurch, sodass du eine kleine Flamme – die Sparflamme – entzünden kannst (Abb. 5.1).

Gaszufuhr offen Je weiter die Gaszufuhr geöffnet ist, desto größer ist die Flamme des Brenners (Abb. 5.2).

Gasschlauch mit Gaszufuhr Den Schlauch schließt du an den Gashahn an. Über den Schlauch strömt das Gas aus der Gasleitung in den Brenner.

Luftzufuhr geschlossen Wenn die Luftzufuhr geschlossen ist, ist die Brennerflamme gelb. Das heißt, du hast das kleine Rad nach ganz oben gedreht und die Gaszufuhr ist offen (Abb. 5.1).

Luftzufuhr offen Wenn die Luftzufuhr offen ist, gibt es eine blaue rauschende Brennerflamme. Dafür drehst du das kleine Rad nach ganz unten und die Gaszufuhr ist auch offen (Abb. 5.2).

Gasregulierung Die Gasregulierung ist ein kleines Rad. Damit stellst du ein, wie viel Gas durch den Brenner strömen soll.

Standfuß Der Standfuß sorgt dafür, dass der Brenner sicher steht und nicht umkippt.

Funktionsweise des Gasbrenners

Durch die Gasdüse strömt das Gas (z. B. Propan, Butan oder Erdgas) aus der Leitung über den Schlauch in den Brenner hinein. Dann strömt das Gas über das Brennerrohr zum Gasauslass. Dort wird das Gas entzündet, wenn du das Feuerzeug oben an die Brenneröffnung hältst. Wenn die Luftzufuhr geschlossen ist, verbrennt das Gas nicht vollständig, weil nur wenig Sauerstoff vorhanden ist. Damit etwas brennt, wird immer Sauerstoff benötigt. Die Flamme ist dann gelb und Ruß bildet sich.

Wenn die Luftzufuhr geöffnet ist, vermischen sich Luft und Gas in dem Brennerrohr. Jetzt ist genügend Sauerstoff vorhanden, damit das Gas vollständig verbrennt. Es entsteht eine heiße rauschende Brennerflamme, bei der sich kein Ruß bildet.

Flammen des Gasbrenners

Beim Gasbrenner kannst du zwei verschiedene Flammen einstellen. Die leuchtend gelbe Brennerflamme (Abb. 6.1) entsteht, wenn die Gaszufuhr auf und die Luftzufuhr geschlossen ist. Sie hat Temperaturen zwischen 250 °C und 900 °C. Wenn du zum Beispiel eine weiße Porzellanschale über die Flamme hältst, setzt sich schwarzer Ruß an der Schale ab.

Die blaue und rauschende Brennerflamme (Abb. 6.2) entsteht, wenn die Gaszufuhr und die Luftzufuhr beide geöffnet sind. Die blaue Brennerflamme ist heißer als die gelbe Brennerflamme. Je lauter das Rauschen ist, desto weiter hast du die Luftzufuhr geöffnet und desto heißer ist die Flamme. Die blaue Brennerflamme baut sich aus einem Innen- und einen Außenkegel auf. Die Temperatur beträgt zwischen 400 °C und 1300 °C. Die heißeste Temperatur liegt genau über dem Innenkegel. Wenn du eine Porzellanschale über die Flamme hältst, setzt sich bei der blauen Brennerflamme kein Ruß oder ähnliches ab.

Bedienung des Gasbrenners

•  Beachte alle Sicherheitsregeln (siehe Artikel Sicherheit ).
•  Schließe die Gaszufuhr und die Luftzufuhr am Gasbrenner (Abb. 7.1).
•  Schließe den Gasschlauch an den Gashahn an (Abb. 7.2).
•  Drehe den Gashahn auf (Abb. 7.3).
•  Zünde mit einem Feuerzeug die Sparflamme vom Gasbrenner an (Abb. 7.4). Tipp: Wenn keine Sparflamme entsteht, fange langsam an, die Gaszufuhr aufzudrehen, während du weiterhin die Gasflamme versuchst anzünden.
•  Drehe die Gaszufuhr vom Brenner auf (Abb. 7.5).
•  Drehe die Luftzufuhr vom Brenner auf (Abb. 7.6).
•  Zum Ausschalten des Gasbrenners gehe alle Schritte wieder zurück.

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Die drei Bedingungen für das Brennen

von Jennifer Ahrens

Materialien

Bunsenbrenner, Stativmaterial, Reagenzglas mit Stopfen und Glasdüse, Tiegelzange, Becherglas, Teelicht

Chemikalien

Wasser, Ethanol

Durchführung

Teil 1: Man gibt etwa 2 cm Ethanol in ein Reagenzglas, verschließt dies mit einem Stopfen und einer Glasdüse und spannt es in ein Stativ ein. Anschließend erhitzt man mit einem Bunsenbrenner vorsichtig das Ethanol bis es siedet. Dann zündet man die entweichenden Gase am Ende der Glasdüse an und zieht den Bunsenbrenner weg. Teil 2: Ein Papiertaschentuch wird mit einer 1:1 Wasser-Ethanol-Mischung durchtränkt und mit einer Tiegelzange in die Flamme des Bunsenbrenners gehalten. Wenn das Taschentuch brennt wird es wieder aus der Flamme genommen. Teil 3: Ein Teelicht wird angezündet und anschließend ein Becherglas über die Kerze gestülpt.

Beobachtung

Teil 1: Die entweichenden Gase werden entflammt. Nachdem man den Bunsenbrenner weggezogen hat, erlischt die Flamme ziemlich schnell. Teil 2: Zunächst brennt das Taschentuch weiter, dann erlischt die Flamme. Das Taschentuch bleibt unversehrt. Teil 3: Nachdem das Becherglas über die Kerze gestülpt wurde erlischt die Kerze nach kurzer Zeit.

Teil 1: Solange der Bunsenbrenner den Ethanol erwärmt steigt das brennbare Gas aus der Glasdüse heraus und man kann es entzünden. Teil 2: Durch das Verbrennen des Ethanols wird das Wasser im Taschentuch auf maximal 100°C erhitzt. Die Verbrennungstemperatur des Taschentuchs ist jedoch höher. Teil 3: Die Kerze erlischt nach kurzer Zeit, weil die Zufuhr von Luftsauerstoff unterbunden wird.

Schmidkunz, H. (2011). Chemische Freihandversuche Band 1. Köln: Aulis Verlag.

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