2. Temperaturerzeugung

2.1.2.5. Verwendung der Flammentypen und –zonen
Je nach dem Zweck des Erwärmens werden die entsprechenden Flammentypen
eingestellt, wobei man hauptsächlich die unterschiedlichen Temperaturen ausnutzt.
Das Glühen und Schmelzen erfordert die entleuchtete Flamme, die
leuchtende Flamme dient zum vorsichtigen Erwärmen sowie häufig zum Einleiten
einer Reaktion. Um die vollständige Umsetzung zu erreichen, geht man dann
meist zur entleuchteten Flamme über (z. B. Thermolyse). Daneben wird die
entleuchtete Flamme auch eingesetzt, wenn z. B. Etwas unter Sauerstoffmangel
erhitzt werden soll (Verkohlen eines Filterpapiers). Zum Herstellen von Reduktions-
und Oxidationsperlen 24) dienen die entsprechenden Reaktionsräume der
entleuchteten Flamme.
Um zu starke Temperaturwechsel zu vermeiden, sollte bei Verwendung der
entleuchteten Flamme die Substanz in der leuchtenden Flamme zuerst aufgeheizt
bzw. anschließend abgekühlt werden.
Nach Möglichkeit ist ein direktes Erhitzen mit der Flamme zu vermeiden, da
immer die Gefahr der punktuellen Überhitzung besteht. Falls möglich sollte ein
Asbestdrahtnetz unter das Reaktionsgefäß gelegt werden.
2.1.2.6. Der durchgeschlagene Brenner
Ist die Luftzufuhr im Verhältnis zur Gaszufuhr zu groß, d. h. bekommt die
Flamme nicht genug Gas als Nahrung, so „wandert“ die Flamme dem Gas entgegen
und brennt im Inneren des Rohres an der Gasaustrittsdüse weiter. Der
Brenner ist durchgeschlagen. Dann:
- Vorsicht, das Brennerrohr ist sehr heiß
- Gashahn zudrehen
- Nach dem Abkühlen des Brenners Luft- und Gaszufuhr schließen
- Gaszufuhr etwas öffnen und Brenner neu entzünden
- Luftzufuhr nachregulieren.
24) Reduktions- (Oxidations-)perlen dienen als Vorproben für die qualitative Analyse. Sie
werden an einem erhitzten Magnesiumstäbchen durchgeführt. Anhand der
charakteristischen Färbung der Perle können die Kationen identifiziert warden. (Näheres s.
Jander-Blasius, a.a. O.)
2.1.2.7. Der Gebläsebrenner ( bis ca. 2000° C)
Noch höhere Temperaturen (bis zu ca. 2000° C) kann man erreichen, wenn man
den Brenner anstatt mit Luft mit reinem Sauerstoff oder Pressluft beschickt.
Hierfür wurde der Gebläsebrenner entwickelt (Abb. 2.5.). Er besteht aus zwei
ineinander geschobenen Rohren, von
denen das äußere zur Gas- und das innere
zur Luft- bzw. Sauerstoffaufnahme
dient. Gas- und Luft- bzw. Sauerstoffzufuhr
sind durch Hähne zu regulieren.
Abb. 2.5.
Handhabung des Gebläsebrenners (mit O 2-Bombe)
Bei geschlossener Gas- und Luft- bzw. Sauerstoffzufuhr wird das Gas- und ggf.
die Sauerstoffbombe angeschlossen. Die Flamme wird bei zunächst noch geschlossener
Luft bzw. Sauerstoffzufuhr (sowohl am Gebläse als auch an der
Sauerstoffbombe) entzündet. Durch Regulieren der Gas- und Luft- bzw. Sauerstoffzufuhr
wird das gewünschte Verhältnis des Gas- Luft (oder Sauerstoff)-
Gemisches eingestellt. Beim Löschen der Flamme werden zunächst die Luftbzw.
Sauerstoffzufuhr und dann die Gaszufuhr geschlossen. Genauere Angaben
zur Handhabung von Druckgasflaschen finden Sie in Kap. 4.5.1.1.
2.1.2.8. Vor- und Nachteile des Erhitzens mit direkter Flamme
Das Erhitzen mit dem Gasbrenner ist im Labor sehr verbreitet, da es eine Reihe
von Vorteilen hat, wie z. B.:
- schnelles Erwärmen
- gezieltes Erwärmen
- schneller Übergang von mittleren zu hohen Temperaturen möglich
- punktuelles Erwärmen möglich
- Erwärmen unter Sauerstoffüberschuss bzw. Sauerstoffmangel möglich.
Doch daneben birgt es auch eine Reihe von Nachteilen, wie z. B.
- zu starke punktuelle Erhitzung (Überhitzungsgefahr)
- keine konstante Temperatur einstellbar
- keine gleichmäßige Erwärmung möglich (da unterschiedliche Temperaturzonen)