Funktion eines Bunsenbrenners kurz erklärt
Als Bunsenbrenner wird ein kleiner Gasbrenner bezeichnet, der heutzutage vielfältige Verwendung im privaten sowie gewerblichen Raum findet. Benannt nach Robert Wilhelm Bunsen kommt der Bunsenbrenner hauptsächlich in Laboren zum Erhitzen von Stoffproben zu Einsatz. Viele kennen die Gasbrenner aus dem Chemieunterricht oder aus Restaurants mit ausgefallenem Speisenangebot, wo ein schnelles Erhitzen notwendig ist. Das Funktionsprinzip eines Bunsenbrenners ist jedoch für viele Menschen ein Rätsel. Dieser Thematik widmet sich der Artikel.
Grundsätzlicher Aufbau
Der Gasbrenner besteht zumeist aus einem ca. 15 cm langen, zylindrischen Brennerrohr. In diesem strömt das zu verbrennende Gas nach oben und saugt zugleich die benötigte Verbrennungsluft durch regulierbare Öffnungen an. Für die Regulierung verwendet man meist Stellschrauben. Moderne Ausführungen des Brenners verfügen über ein Gitter am oberen Ende des Rohres, was ein Zurückschlagen der Flamme verhindern soll. Der Brenner selbst verfügt über einen massiven Stand Fuß, an dem auch die Zufuhreinrichtung für das Brenngas angebracht ist.
Funktionsweise
Die häufigsten zum Betrieb eines Bunsenbrenners eingesetzten Gase sind Propan, Butan oder Erdgas. Das Brenngas gelangt durch die Zufuhreinrichtung an einer regulierbaren Öffnung vorbei, durch welche zumeist Luft als Oxidator angesaugt wird. Das zugeführte Gas verbrennt am oberen Ende des Rohrstückes. Ist die Luftzufuhr geöffnet, vermischen sich Oxidator und Brenngas schon im Inneren des Bunsenbrenners. Die als Vormischflamme bezeichnete, blaue und sehr heiße Flamme ist wohl jedem bekannt und ist charakteristisch für Bunsenbrenner von Windaus-Labortechnik GmbH.
Wenn man die regulierbare Öffnung schließt, vermischt sich das Brenngas mit dem Oxidator erst am oberen Ausgang des Rohrstückes und es entstehen geringere Temperaturen. Die entstehende leuchtende Flamme, auch als Diffusionsflamme bezeichnet, ist mit bis zu 900 °C kühler deutlich kühler als die Vormischflamme und erscheint gelb. Die Übergangsphasen der Flamme bezeichnet man als Teilvormischflammen. Die Temperatur der entstehenden Flamme kann folglich über die regulierbare Öffnung zwischen 350°C und 1000°C gezielt eingestellt werden.
Aufbau der erzeugten Flamme
Man unterteilt den Aufbau der erzeugten Flamme in den Flammenkern, den Flammenmantel und den nahezu unsichtbaren Flammensaum. Im Kern der Flamme herrschen Temperaturen von ca. 250°C bis 550°C. Im Flammenmantel kann es je nach verwendeter Flammquelle zwischen 1000°C und 1200°C heiß werden. Der Flammensaum, mit einer Temperatur von ca. 900°C, ist zusammen mit dem Flammenmantel deutlich heißer als der Flammenkern.
Da das zugeführte Gas hier fast vollständig verbrennt, sind diese Bereiche allerdings weniger gut zu erkennen als der Flammenkern. Bei den erzeugten Flammen zeigt sich die Ausbildung von Flammkegeln. Man unterscheidet hierbei nach oxidierender Flamme (außen) und reduzierender Flamme (innen). Die Vormischflamme bildet hierbei einen größeren Flammkegel aus als die Teilvormischflamme. Die Größten Temperaturen treten am Übergang von oxidierender und reduzierender Flamme auf.
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