Funktionsweise des Bunsenbrenners

Hach, so ein Campingkocher ist praktisch! Wer will schon auf den täglichen "Pumpkin-Spice-Chai-Latte" verzichten? Ich nicht! Im Chemielabor wird auf ganz ähnliche Weise gekocht. Allerdings kein Essen und Trinken, sondern chemische Reaktionen. Damit das klappt, müssen wir uns mit der "Funktionsweise des Bunsenbrenners" auseinandersetzen. Also los geht's! Der Bunsenbrenner ist ein GAS-Brenner, genau wie der Campingkocher. Er verbrennt Propan, Butan oder gewöhnliches Erdgas. Das Gas befindet sich entweder in einer "Kartusche", dann spricht man von einem "Kartuschenbrenner", oder wird über eine Leitung aus dem Gashahn im Labor oder Fachraum zugeleitet. Das ist beim "Bunsenbrenner" und beim "Teclubrenner" so. Die Namen bezeichnen unterschiedliche Bauarten, die du hier vielleicht schon unterscheiden kannst. Der "Klassiker" wurde von "Robert Wilhelm Bunsen" erfunden, das etwas heißere Modell von "Nicolae Teclu". Sehen wir uns die Details des Bunsenbrenners an! Die GASZUFUHR haben wir schon besprochen. Darunter gibt es noch den "Standfuß", damit das Ding sicher steht. Dieses Rädchen hier ist die Gas-REGULIERUNG. Damit kann die Gaszufuhr geöffnet und geschlossen werden. Ist sie geöffnet, gelangt Gas durch die "Gasdüse" ins BRENNERROHR. Am Gas-AUSLASS kann es dann angezündet werden, und brennt munter vor sich hin. Zusätzlich gibt es aber NOCH eine kleine Öffnung, die aufgedreht werden kann. Beim Teclubrenner ist sie etwas größer. Das ist die "Luftzufuhr". Luft kommt natürlich auch von oben. Deshalb brennt die Flamme auch bei GESCHLOSSENER Luftzufuhr. Aber ist sie geöffnet, entsteht schon im Brennerrohr ein "Luft-Gas-Gemisch", das eine optimale Sauerstoffversorgung ermöglicht, wodurch die Flamme deutlich HEIẞER brennt. Wie du siehst, sieht sie auch anders aus. Bei GESCHLOSSENER Luftzufuhr erhält man die sogenannte LEUCHTENDE Flamme. Sie sieht aus wie eine große Kerzenflamme. Ganz oben ist sie am heißesten – circa neunhundert Grad Celsius. An der Spitze des inneren, rötlichen Kegels erreicht sie siebenhundert Grad Celsius. Ganz unten ist sie nur um die zweihundertfünfzig Grad heiß. Es handelt sich um eine "unvollständige Verbrennung". Das heißt, das Gas wird nicht vollständig zu Kohlenstoffdioxid und Wasser verbrannt, sondern es bleiben Kohlenstoffreste in der Luft zurück. Diese lagern sich ab, wenn man beispielsweise ein Reagenzglas in die Flamme hält. Das ist es, was wir "Ruß" nennen. Wenn wir Lösungen in Reagenzgläsern erhitzen, brauchen wir also eine "vollständige Verbrennung", damit nicht alles mit Ruß bedeckt wird. Das erreichen wir mit GEÖFFNETER Luftzufuhr. Dann erhalten wir die sogenannte RAUSCHENDE Flamme. Warum sie so heißt, wirst du im Schulunterricht merken. Sie ist durchgehend blau, und ihr heißester Punkt ist an der Spitze des inneren, hellen Leuchtkegels. Dort wird es circa eintausenddreihundert Grad Celsius heiß. Ganz oben sind es noch eintausend Grad, und ganz unten um die vierhundert. Die unterschiedlichen Temperaturbereiche werden auch für unterschiedliche Arten von chemischen Reaktionen genutzt. Man spricht von "Reduktionszone" und "Oxidationszone", wobei dir diese Begriffe wahrscheinlich erst SPÄTER im Chemieunterricht wirklich weiterhelfen. Jedenfalls ist der Zweck des Bunsenbrenners, chemische Reaktionen durch die Zufuhr von "Wärmeenergie" herbeizuführen. Er wird deshalb hauptsächlich verwendet, um wässrige Lösungen zu erhitzen, oder auch Metalle und Salze. VERBRANNT wird eher selten etwas, und "leicht entzündliche Stoffe" solltest du sogar gänzlich vom Brenner fernhalten! Zum Beispiel deine Haare! Was Interessantes zu Sehen gibt's aber trotzdem eigentlich immer. Damit du fit fürs Experimentieren bist, gehen wir jetzt noch durch, wie man den Bunsenbrenner eigentlich an- und wieder ausmacht. Erstens: Gasleitung oder Kartusche anschließen, aber Gasregulierung und Luftzufuhr noch geschlossen halten. Zweitens: Auf sicheren Stand des Brenners und freigeräumten Arbeitsbereich achten. Drittens: Streichholz anzünden. Ja, das geschieht VOR dem Öffnen der Gaszufuhr! Ein STREICHHOLZ ist sicherer als ein Feuerzeug, geht aber manchmal nicht gleich an. Deshalb öffnest du die Gasregulierung erst JETZT, viertens, wenn das Streichholz brennt, dann kannst du das austretende Gas sofort entzünden. Andernfalls würde zu VIEL Gas austreten, was gefährlich ist! Fünftens: Drehe die Luftzufuhr je nach Bedarf auf, wenn du die rauschende Flamme brauchst. Zum AUSLÖSCHEN der Brennerflamme schließt du die Luftzufuhr und drehst die Gasregulierung so weit zu, dass die Flamme ganz klein wird. Dann pustest du sie aus und schließt die Gaszufuhr komplett. Würdest du nur den Gashahn zudrehen, könnte es sein, dass Gasreste im Brennerrohr weiterbrennen. Deshalb solltest du auch den Brenner nicht sofort wieder anfachen, falls er mal versehentlich ausgehen sollte. Schließe erst Gasregulierung und Luftzufuhr, warte einen Moment, und starte dann von neuem. WIR kommen jetzt aber zum Ende und fassen zusammen: Bunsenbrenner, Teclubrenner oder Kartuschenbrenner werden verwendet, um chemische Reaktionen herbeizuführen. Der grundsätzliche Aufbau ist HIER noch einmal dargestellt. Über die Luftzufuhr kann zwischen "leuchtender" und "rauschender Flamme" gewechselt werden. Bei der Handhabung ist zu beachten, leicht entzündliche Stoffe fernzuhalten und das Streichholz anzuzünden, BEVOR das Gas aufgedreht wird. Und am Ende noch abschmecken, fertig ist der "Pumpkin-Spice-Chai-Latte"?!