Titel: | Zusammensetzung von Gasgemischen, in denen Flammen verlöschen. |
Autor: | H. |
Fundstelle: | Band 294, Jahrgang 1894, S. 213 |
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Zusammensetzung von Gasgemischen, in denen
Flammen verlöschen.
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: EinGlascylinder 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-fügteVolum-Pro-cente
Volumprocen-tische Zusam-mensetzung
desGasgemisches
Zuge-fügteVolum-Pro-cente
Volumprocen-tische Zusam-mensetzung
desGasgemisches
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.