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Mit dem Bunsenbrenner können viele spannende Experimente durchgeführt werden. Er stellt ein wichtiges Werkzeug für chemische Versuche dar und ist aus sowohl aus Schulen als auch Laboren nicht mehr wegzudenken. Zunächst lernst du hier, was ein Bunsenbrenner genau ist:Der Bunsenbrenner ist ein Gasbrenner. Das bedeutet, dass strömendes Gas gezielt entzündet wird. Dadurch entsteht eine Flamme und damit Hitze, die du für…
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Jetzt kostenlos anmeldenMit dem Bunsenbrenner können viele spannende Experimente durchgeführt werden. Er stellt ein wichtiges Werkzeug für chemische Versuche dar und ist aus sowohl aus Schulen als auch Laboren nicht mehr wegzudenken.
Zunächst lernst du hier, was ein Bunsenbrenner genau ist:
Der Bunsenbrenner ist ein Gasbrenner. Das bedeutet, dass strömendes Gas gezielt entzündet wird. Dadurch entsteht eine Flamme und damit Hitze, die du für Versuche im Chemielabor nutzen kannst. Der Bunsenbrenner wird verwendet, um Stoffproben oder Flüssigkeiten zu erhitzen.
Dafür machst du dir bestimmte Brenngase zu Nutze. Typischerweise benutzen die meisten Labore Propan, Methan oder Erdgas. Wichtig zu unterscheiden ist aber auch, dass es nicht nur den Bunsenbrenner, sondern auch den Teclubrenner gibt, um damit im Chemielabor zu arbeiten.
Oft wird der Teclubrenner als Bunsenbrenner bezeichnet, doch das ist nicht richtig! Es sind zwei verschiedene Gasbrenner.
Der Unterschied zwischen dem Bunsenbrenner und dem Teclubrenner zeigt sich schon beim ersten Hinsehen. Während der Bunsenbrenner eher wie eine Art Kerze aussieht, ist der Teclubrenner unten breiter beziehungsweise kegelförmig.
Bei einem herkömmlichen Bunsenbrenner findest du unten ein kleines Loch und beim Teclubrenner eine drehbare Scheibe, damit Luft einströmen kann. Trotzdem funktionieren beide nach demselben Prinzip – dem Prinzip der Stahlpumpe.
Abbildung 1: Bunsenbrenner, Teclubrenner und Ventilkartuschenbrenner im Vergleich
Der Bunsenbrenner wurde nach dem deutschen Chemiker Robert Wilhelm Bunsen benannt. Er lebe von 1811 bis 1899. Doch Bunsen war nicht der Erfinder des Bunsenbrenners. Schon vor ihm beschrieben Wissenschaftler*innen einen solchen Gasbrenner. So auch der englische Wissenschaftler Michael Faraday.
Der deutsche Instrumentenbauer Peter Desaga, der auch Laborassistent von Bunsen war, verbesserte daraufhin im Jahr 1855 in Heidelberg, in Zusammenarbeit mit Robert Wilhelm Bunsen, die technischen Eigenschaften. Sie brachten den Gasbrenner unter dem Namen Bunsenbrenner auf den Markt.
Geschichte des Teclubrenners:
Der Teclubrenner wurde ebenfalls nach einem Wissenschaftler benannt, nämlich nach dem rumänisch-österreichischen Chemiker und Architekten Nicolae Teclu. Er lebte von 1838 bis 1916.
Neben dem Teclubrenner entwickelte er viele weitere Apparaturen für das Arbeiten im Labor. In welchem Jahr genau der Teclubrenner erfunden wurde, ist jedoch nicht bekannt.
Auch wenn es den Bunsenbrenner mittlerweile in verschieden Ausführungen gibt, ist sein Grundaufbau immer gleich. In der folgenden Abbildung findest du eine Beschriftung der wichtigen Bestandteile.
Ganz unten befindet sich ein Metallfuß. Am oberen Ende des Fußes befindet sich ein Schlauch, mit dessen Hilfe Gas zugeführt werden kann. Gegenüber von diesem Schlauch befindet sich eine Art Schraube, die zur Gasregulierung dient. Mit dieser kannst du bestimmen, wie viel Gas durch das ca. 15 cm lange, vertikal angeordnete Brennerrohr nach oben ausströmen soll.
Im unteren Bereich des Brennerrohrs siehst du eine Öffnung – die Luftzufuhr. Durch diese Zufuhr wird ein Oxidator, meistens ist dieser Luft, angesaugt. Diese Öffnung ist mithilfe des Stellrings beliebig regulierbar.
Am oberen Ende des Brenners wird das Gas schließlich entzündet und verbrannt. Dort befindet sich bei modernen Brennern noch ein Gitter oder eine feine Bohrung, die verhindern soll, dass die Flamme in den Brenner zurückschlägt.
Willst du eine leuchtende Flamme, muss diese Zufuhr bedeckt sein. Dabei vermischt sich der Oxidator und das Brenngas erst am oberen Röhrenausgang. Die entstehende Flamme brennt also ohne eine Luftvormischung. Es entwickelt sich dabei auch eine geringere Temperatur. Diese sogenannte Diffusionsflamme ist kühler als die Folgende und erscheint in einer gelblichen Farbe. Zudem brennt diese Flamme lautlos und flackert. Eine solche Flamme siehst du in Abbildung 3 ganz links.
Bei einer nicht leuchtenden Flamme, auch rauschende Flamme genannt, wird bereits durch die Luftzufuhr Luft beigemischt. Der Oxidator und das Brenngas vermischen sich innerhalb des Bunsenbrenners. Es entsteht eine blaue und heiße, sogenannte Vormischflamme. Bei dieser Flamme ist zudem ein deutliches Rauschen zu hören. Eine solche Flamme siehst du in Abbildung 3 ganz rechts.
Es gibt auch Zwischenformen dieser beiden Regulationsarten: die Teilvormischflammen (die beiden mittigen Flammen in Abbildung 3).
Mithilfe der Luftzufuhr können die Anteile des brennbaren Gases und der Luft und damit einhergehend auch die Temperaturen verändert werden. Diese Temperaturen äußern sich dann beispielsweise anhand der Farbe der Flamme.
Eine Flamme kannst du zwischen 600 und 1500 °C regulieren. Dabei wird die Flamme in 3 Abschnitte unterteilt:
Die Flamme wird bei dieser Abstufung von oben nach unten immer heißer und weniger gut sichtbar. Das liegt daran, dass das Gas immer mehr verbrennt bis es zum Schluss nahezu vollständig verbrannt ist.
Da ein Bunsenbrenner eine offene Flamme erzeugt, ist es wichtig, dass du dich an bestimmte Sicherheitsvorkehrungen hältst. Ohne die können Haare oder Ärmel schnell Feuer fangen und lebenslange Schäden hinterlassen.
Benutze statt einem Feuerzeug am besten eine Art Schaschlikspieß oder ein langes Streichholz und zünde diesen an einem Ende an.
Wie schon vorher im Artikel erklärt wurde, können die Flammen unterschiedlich aussehen. Bei einer rauschenden Flamme fällt auf, dass diese sich in zwei Zonen aufteilen lässt.
Innerhalb der großen Flamme liegt direkt über dem Austrittsloch des Brennrohrs eine Art kleine Flamme. Die kleine Zone hat im Vergleich zur großen ganzen Flamme eine stärkere blaue Farbe. Man nennt sie die Reduktionszone.
Bei der rauschenden, nicht-leuchtenden Flamme unterscheidest du 2 Flammenzonen:
In diesen Zonen werden, wie du in Abbildung 5 erkennen kannst, unterschiedliche Temperaturen erreicht.
Die höchsten Temperaturen zeigen sich dabei an dem Übergang vom Innen- zum Außenkegel!
Im Inneren der Flamme, bezeichnet als Innenkegel, besteht ein Sauerstoffunterschuss (zu wenig Sauerstoff). Die Flamme hat dort eine reduzierende Eigenschaft. Es findet dabei eine Reduktion der Substanz statt, die in die Flamme gebracht wird – daher auch der Name "Reduktionszone".
Wie du bestimmt schon in der Abbildung gesehen hast, ist die höchste Temperatur der Flamme an der Spitze des kleinen inneren Lichtkegels.
Zur Erinnerung: Unter einer Reduktion verstehst du in der Chemie eine Reaktion, bei der ein Stoff Elektronen aufnimmt (Stichwort: Elektronenakzeptor).
Der äußere Teil der Flamme, der als Außenkegel bezeichnet wird, hat einen Sauerstoffüberschuss (zu viel Sauerstoff). Dort ist die Flamme, im Gegensatz zur Reduktionszone, also oxidierend. Hier findet also eine Oxidation der die in die Flamme gebrachten Substanz statt.
Zur Erinnerung: Die Oxidation ist eine chemische Reaktion, bei der ein oxidierender Stoff Elektronen abgibt (Stichwort: Elektronendonator). Mit jeder Oxidation ist auch eine Reduktion verbunden.
Der Bunsenbrenner wird mit Brenngas betrieben. Für den Bunsenbrenner verwendet man in der Regel Propan, Methan oder Erdgas.
Der Bunsenbrenner ist ein Gasbrenner, welcher in Laboren zur Durchführung von Versuchen verwendet wird. Durch die einströmende Luft kann er Temperaturen bis zu 1200°C erreichen.
Die Idee entsprang schon früh. Jedoch wurde diese 1854 von Peter Desaga in Zusammenarbeit mit Robert Wilhelm Bunsen entscheidend weiterentwickelt und auf den Markt gebracht.
Bei einer hohen Luftzufuhr erhält man die nichtleuchtende, rauschende Flamme, bei der das Gas vollständig verbrannt wird und je nach Zone in der Flamme bis zu 1500 °C erreicht werden.
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