Quelltext der Seite Flammpunkt

Du bist aus dem folgenden Grund nicht berechtigt, die Seite zu bearbeiten:
Diese Aktion ist auf Benutzer beschränkt, die der Gruppe „Benutzer“ angehören.
Du kannst den Quelltext dieser Seite betrachten und kopieren.
Der '''Flammpunkt''' eines Stoffes ist nach DIN V 14011 die niedrigste Temperatur, bei der sich über einem Stoff ein zündfähiges Dampf-Luft-Gemisch bilden kann.<ref name="Gisbert Rodewald">{{Literatur |Autor=Gisbert Rodewald |Titel=Brandlehre |Verlag=W. Kohlhammer Verlag |Datum=2006 |ISBN=3-17-019129-2 |Seiten=172 |Online={{Google Buch | BuchID=gu_f8XoJ268C | Seite=172 }}}}</ref>

== Weitere Details ==
Durch den [[Dampfdruck]] von Flüssigkeiten verdunstet auch unterhalb des [[Normalsiedepunkt]]es ein Teil der Flüssigkeit. Der Dampfdruck steigt mit der Flüssigkeitstemperatur, d.&nbsp;h. je höher die Temperatur der Flüssigkeit ist, desto mehr der Flüssigkeit geht durch Verdunsten in den Gaszustand über. Die gasförmigen Teile der Flüssigkeit reichern sich im Raum über der Flüssigkeitsoberfläche an und bilden dort ein Dampf/Luft-Gemisch. Überschreitet die Dampfkonzentration die untere Zündgrenze, so kann dieses Gemisch durch eine geeignete Zündquelle entzündet werden. Schon eine Beimischung von wenigen Prozenten einer Flüssigkeit mit niedrigem Flammpunkt zu einer Flüssigkeit mit hohem bzw. keinem Flammpunkt kann eine Mischung mit niedrigem Flammpunkt ergeben.<ref name="Gisbert Rodewald" /> Der Verbrennungsvorgang stoppt in der Regel kurze Zeit nach der Zündung wieder, da bei dieser Temperatur noch nicht genügend brennbare Dämpfe entstehen, um die [[Verbrennung (Chemie)|Verbrennung]] aufrechtzuerhalten.<ref name="Henry Portz">{{Literatur |Autor=Henry Portz |Titel=Brand- und Explosionsschutz von A-Z Begriffserläuterungen und brandschutztechnische Kennwerte |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2015 |ISBN=978-3-322-80197-5 |Seiten=68 |Online={{Google Buch | BuchID=5aN8BwAAQBAJ | Seite=68 }}}}</ref> Ist das Volumen des Gemisches groß genug, kann es [[Explosion|explodieren]]. Unterhalb des Flammpunktes kann sich die [[Flamme|Flammfront]] nicht von der Zündquelle weg ausbreiten, da die [[Wärme]] aus der [[Oxidation]] nicht ausreicht, um das Gemisch auf die zur Verbrennung nötige Temperatur aufzuheizen. Eine brennbare Flüssigkeit mit einem Flammpunkt, der im Bereich oder unterhalb der Normaltemperatur von etwa 20&nbsp;°C liegt, ist am gefährlichsten, weil sie jederzeit ohne weitere Wärmezufuhr schon mit einem Funken gezündet werden kann. Bei brennbaren Flüssigkeiten, die wasserlöslich sind (z.&nbsp;B. Alkohol), ist der Flammpunkt abhängig von der Konzentration der Flüssigkeit. Das Verdünnen mit Wasser führt zur Heraufsetzung des Flammpunktes.<ref name="Praxishandbuch">{{Literatur |Titel=Praxishandbuch für den betrieblichen Brandschutz |Verlag=WEKA Media |Datum=2004 |ISBN=3-8111-4471-5 |Online={{Google Buch | BuchID=BZwWd6rJUjsC | Seite= }}}}</ref> Literaturwerte für Flammpunkte gelten allgemein für einen [[Luftdruck]] von 1013&nbsp;mbar (1&nbsp;[[Physikalische Atmosphäre|atm]]). Bei höherem Druck steigt zwar der Dampfdruck geringfügig,<ref>G. Wedler: ''Lehrbuch der Physikalischen Chemie.'' 5. Auflage. Whiley-VCH, Weinheim 2004, ISBN 3-527-31066-5.</ref> der Flammpunkt erhöht sich jedoch, weil der brennbare Dampf durch mehr Moleküle der Luft „verdünnt“ wird.

Die [[Zündquelle]] (z.&nbsp;B. [[Funke (Entladung)|elektrostatischer Funke]] oder Flamme) muss eine Mindestzündenergie erzeugen (z.&nbsp;B. für [[Methan]] 0,2&nbsp;[[Joule|mJ]])<ref name="Gisbert Rodewald" /> und die Atmosphäre muss einen Mindestgehalt an Sauerstoff aufweisen (z.&nbsp;B. für [[Bisphenol A]] 2,0 Vol.-%).

Zur Aufrechterhaltung der Verbrennung muss zusätzlich zumindest die [[Verdampfungsenthalpie]] aufgebracht werden (Viele Stoffe befinden sich an ihrem Flammpunkt bereits im flüssigen [[Aggregatzustand]], andere sind fest und sublimieren, manche sind am Flammpunkt nicht stabil, sodass der Dampf Zersetzungsprodukte enthält). Die dazu nötige, höhere Dampfkonzentration entsteht bei einer um wenige Grad höheren Temperatur, dem [[Brennpunkt (Chemie)|Brennpunkt]]. Vom Flamm- und Brennpunkt zu unterscheiden ist die [[Zündtemperatur]], bei der eine Zündquelle nicht mehr nötig ist.

== Brandversuch ==
[[Dieselkraftstoff]] oder [[Heizöl]] mit einem Flammpunkt von etwa 55&nbsp;°C lassen sich bei [[Raumtemperatur]] mit einem brennenden [[Streichholz]] nicht entflammen. Wird jedoch das Streichholz lange genug an die Flüssigkeit gehalten, steigt lokal die Temperatur an der Flüssigkeitsoberfläche, wodurch der Flammpunkt erreicht und damit die Flüssigkeit lokal entflammt wird. Von hier breitet sich die Flamme dann kreisförmig auf der Oberfläche aus.<ref name="Olaf Eduard Wolff">{{Literatur |Autor=Olaf Eduard Wolff |Titel=Brandleichen – Tatortarbeit und Ermittlungen Erscheinungsformen, Ursachen, Beweissicherung |Verlag=Richard Boorberg Verlag |Datum=2017 |ISBN=978-3-415-05888-0 |Online={{Google Buch | BuchID=_9QfDgAAQBAJ}}}}</ref>

== Flammpunktbestimmung ==

[[Datei:Anton Paar PMA 5 Gas Ignition 03.jpg|mini|Automatischer Flammpunktprüfer nach der Pensky-Martens-Methode mit integrierter Feuerlöscheinrichtung]]

Der Flammpunkt ist ausschlaggebend bei der Einstufung und Klassifizierung als [[Gefahrstoff]] bzw. nach der [[Betriebssicherheitsverordnung|BetrSichV]].<ref name="Praxishandbuch" />

Es gibt verschiedene standardisierte Apparaturen, um den Flammpunkt einer Flüssigkeit zu bestimmen:<ref name="Uwe J. Möller, Jamil Nassar">{{Literatur |Autor=Uwe J. Möller, Jamil Nassar |Titel=Schmierstoffe im Betrieb |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2013 |ISBN=978-3-642-56379-9 |Seiten=124 |Online={{Google Buch | BuchID=tB8dBgAAQBAJ | Seite=124 }}}}</ref>
* Methode nach Pensky-Martens (> 50&nbsp;°C; DIN 51758, EN 22719, aktuell Standardapparatur)
* Methode nach Abel-Pensky (< 50&nbsp;°C; DIN 51755, geschlossener Tiegel = c. c. ''closed cup'')
* Methode nach Cleveland (DIN 51376, offener Tiegel = ''open cup'')
* Methode nach Marcusson (DIN 51584, offener Tiegel, veraltete Methode von 1959)

Generell liefern Closed-cup-Methoden niedrigere Flammpunkte als die veralteten Open-cup-Methoden.<ref name="Henrikus Steen">{{Literatur |Autor=Henrikus Steen |Titel=Handbuch des Explosionsschutzes |Verlag=John Wiley & Sons |Datum=2012 |ISBN=978-3-527-66086-5 |Seiten=60 |Online={{Google Buch | BuchID=mzklPAbjPHIC | Seite=60 }}}}</ref> Letztere dienten in Abwandlungen zur Bestimmung des heute nicht mehr gebräuchlichen [[Brennpunkt (Chemie)|Brennpunkts]].

=== Gemische brennbarer Stoffe ===
In Gemischen bestimmt der Dampfdruck der am niedrigsten siedenden Substanz den Flammpunkt des Gemischs.<ref name="Gisbert Rodewald" />

* Dem [[Ottokraftstoff]] (''Benzin'') sind neuerdings leichtsiedende [[Ether]] (Methyl-''tert''-butylether, Ethyl-''tert''-butylether) beigemischt, die seinen Flammpunkt und auch seine [[Zündtemperatur]] senken.

* [[Hefeweizenbier]] (= 5 Vol.-% Ethanol in Wasser) hat einen Flammpunkt von 81&nbsp;°C; d.&nbsp;h. 5-prozentiges Ethanol entwickelt bei 81&nbsp;°C die zur Zündung notwendige Konzentration an brennbaren Dämpfen von 3,5 % (= Untere Explosionsgrenze).
Das lässt sich mit dem [[Raoultsches Gesetz|Raoultschen Gesetz]] über die Partialdampfdrücke von Wasser und Ethanol auch errechnen.

== Beispiele ==
Hinweis: 1,0 [[Volumenprozent|Vol.-%]] entspricht 10.000 ppm
{| class="wikitable sortable"
|- style="background:#DDDDDD"
! data-sort-type="text"|Substanz
! data-sort-type="number"|Siedepunkt
! data-sort-type="number"|Flammpunkt
! data-sort-type="number"|[[Explosionsgrenze|Untere<br /> Explosions-<br />grenze]]
! data-sort-type="number"|Obere<br /> Explosions-<br />grenze
! data-sort-type="number"|[[Zündtemperatur|Zünd-<br />temperatur]]
|- style="background: #DDDDDD; font-size: smaller;"
! !! [°C] !! [°C] !! [Vol.-%] !! [Vol.-%] !! [°C]
|-
| [[Wasserstoff]] || {{0|00}}−253 ||  || {{0|00000}}4 || {{0|0000}}77 || {{0|000}}560
|-
| [[Methan]] (Erdgas) || {{0|00}}−162 ||  || {{0|00000}}4,4 || {{0|0000}}16,5 || {{0|000}}595
|-
| [[Ethan]] || {{0|000}}–89 ||{{0|000}}−135 || {{0|00000}}3 || {{0|0000}}12,4 || {{0|000}}515
|-
| [[Ethin]] (Acetylen) || {{0|000}}−84 ||  || {{0|00000}}2,3 || {{0|0000}}82 || {{0|000}}305
|-
| [[Propan]] || {{0|000}}−42 ||  || {{0|00000}}1,7 || {{0|0000}}10,9 || {{0|000}}470
|-
| ''n''-[[Butan]] || {{0|00000}}0 ||  || {{0|00000}}1,4 || {{0|00000}}9,3 || {{0|000}}365
|-
| [[Acetaldehyd]] || {{0|0000}}20 || {{0|000}}−30 || {{0|00000}}4 || {{0|0000}}57 || {{0|000}}155
|-
| ''n''-[[Pentan]] || {{0|0000}}36 || {{0|000}}−35 || {{0|00000}}1,4 || {{0|00000}}8,0 || {{0|000}}285
|-
| [[Diethylether]] || {{0|0000}}36 || {{0|000}}−40 || {{0|00000}}1,7 || {{0|0000}}36 || {{0|000}}160
|-
| [[Schwefelkohlenstoff]] || {{0|0000}}46 || {{0|000}}−30 || {{0|00000}}1,0 || {{0|0000}}60 || {{0|000}}102
|-
| [[Propionaldehyd]] || {{0|0000}}47 || {{0|000}}−40 || {{0|00000}}2,3 || {{0|0000}}21 || {{0|000}}175
|-
| [[Methyl-tert-butylether]] || {{0|0000}}55 || {{0|000}}−28 || {{0|00000}}1,6 || {{0|00000}}8,4 || {{0|000}}460
|-
| [[Aceton]] || {{0|0000}}56 || {{0|000}}−18 || {{0|00000}}2,1 || {{0|0000}}13 || {{0|000}}540
|-
| [[Methanol]] || {{0|0000}}65 || {{0|0000}}11 || {{0|00000}}5,5 || {{0|0000}}37 || {{0|000}}455
|-
| ''n''-[[Hexan]] || {{0|0000}}69 || {{0|000}}−22 || {{0|00000}}1,0 || {{0|00000}}8,1 || {{0|000}}240
|-
| [[Ethyl-tert-butylether|Ethyl-''tert''-butylether]] || {{0|0000}}71 || data-sort-value="-19"|{{0|000}}−19 || {{0|00000}}1,2 || {{0|00000}}7,7 ||
|-
| [[Ethanol]] (Brennspiritus) || {{0|0000}}78 || {{0|0000}}13 || {{0|00000}}3,5 || {{0|0000}}15 || {{0|000}}425
|-
| [[2-Propanol]] || {{0|0000}}82 || {{0|0000}}12 || {{0|00000}}2 || {{0|0000}}12 || {{0|000}}425
|-
| [[Ethylenglycoldimethylether]] || {{0|0000}}84 … 86 || {{0|0000}}−6 || {{0|00000}}1,6 || {{0|0000}}10,4 || {{0|000}}200
|-
| ''n''-[[Heptan]] || {{0|0000}}98 || {{0|0000}}−4 || {{0|00000}}1,0 || {{0|00000}}7 || {{0|000}}215 = ROZ=0
|-
| [[Isooctan]], 2,2,4-Trimethylpentan || {{0|0000}}99 || {{0|000}}−12 || {{0|00000}}1,0 || {{0|00000}}6 || {{0|000}}410 = ROZ=100
|-
| [[1,4-Dioxan]] || {{0|000}}101 || {{0|0000}}11 || {{0|00000}}1,7 || {{0|0000}}25 || {{0|000}}300
|-
| [[1-Butanol]] || {{0|000}}117 || {{0|0000}}34 || {{0|00000}}1,4 || {{0|0000}}11,3 || {{0|000}}340
|-
| [[1-Methoxy-2-propanol|Propylenglycolmonomethylether]] || {{0|000}}119 … 121 || {{0|0000}}32 || {{0|00000}}1,7 || {{0|0000}}11,5 || {{0|000}}270
|-
| ''n''-[[Octan]] || {{0|000}}126 || {{0|0000}}12 || {{0|00000}}0,8 || {{0|00000}}6,5 || {{0|000}}210
|-
| [[Bis(2-methoxyethyl)ether|Diglykoldimethylether]] || {{0|000}}155 … 165 || {{0|0000}}51 || {{0|00000}}1,4 || {{0|0000}}17,4 || {{0|000}}190
|-
| [[Dipropylenglycoldimethylether]] || {{0|000}}175 || {{0|0000}}65 || {{0|00000}}0,85 ||  || {{0|000}}165
|-
| [[Dipropylenglycolmonomethylether]] || {{0|000}}185 … 195 || {{0|0000}}80 || {{0|00000}}1,1 || {{0|0000}}14 || {{0|000}}205
|-
| [[Glycerin]] || {{0|000}}290 Zers. || {{0|000}}176 ||  ||  || {{0|000}}400
|-
| [[Motorenbenzin|Benzin]] für Kfz (KW-Gemisch) || {{0|0000}}70 … 210 || data-sort-value="-20"|{{0|0}}< −20 || {{0|00000}}0,6 || {{0|00000}}8 || {{0|000}}200 … 410
|-
| [[Dieselkraftstoff|Diesel]] für Kfz (KW-Gemisch) || {{0|000}}150 … 390 || data-sort-value="55"|{{0|00}}> 55 || {{0|00000}}0,6 || {{0|00000}}6,5 || {{0|000}}220 (ca.)
|-
| [[Biodiesel]] (FS-Methylester) || {{0|000}}300 (ca.) || {{0|000}}180 ||  ||  || {{0|000}}250 (ca.)
|-
| [[Kerosin|Jet-A1]] Flugturbinentreibstoff || {{0|000}}150 (ca.) || {{0|0000}}38 || {{0|00000}}0,6 || {{0|00000}}6,5 || {{0|000}}220 (ca.)
|-
| [[Rapsöl]] (FS-Triglycerid) || {{0|000}}350 (ca.) || {{0|000}}230 ||   ||   || {{0|000}}300 (ca.)
|-
| [[Feuerzeugbenzin]]<ref>[http://www.pearl.de/pdocs/PV7272_11_110072.pdf ''EU-Sicherheitsdatenblatt Feuerzeugbenzin F001:''] In: ''pearl.de'', Zippo GmbH, 17. November 2009, abgerufen am 14. März 2013 (PDF; 72&nbsp;kB).</ref> ||  {{0|000}}113 … 143 || {{0|00000}}7 || {{0|00000}}0,7 || {{0|00000}}6 || {{0|000}}380
|}

Die Daten von [[Rapsöl]] gelten stellvertretend für alle Speisefette und Speiseöle. Den Flammpunkt von Rapsöl kann man anhand der Beispiele recht zuverlässig auf ca. 230&nbsp;°C schätzen. Brände am Herd entstehen durch Überschreitung der [[Zündtemperatur]] (ca. 300&nbsp;°C) von Speisefetten oder Ölen.

== Druck- und Konzentrationsabhängigkeit des Flammpunkts ==
Die Daten der Tabelle wurden unter standardisierten Bedingungen mit Reinsubstanzen ermittelt. Bei Verdünnen mit [[Inertgas]]en und/oder unter Druck ist es wahrscheinlich, dass sich die Werte für die untere [[Explosionsgrenze]] um 20 % (pro 100&nbsp;°C) verringern und die der oberen Explosionsgrenze um 10 % (pro 100&nbsp;°C) erhöhen.<ref>{{Internetquelle |autor=E. Brandes, M. Thedens |url=http://www.ptb.de/de/org/3/34/341/ex.pdf |titel=Kenngrößen des Explosionsschutzes bei nichtatmosphärischen Bedingungen |werk=PTB-Mitteilungen  113, Heft 2 |hrsg=[[Physikalisch-Technische Bundesanstalt]] |seiten=115–121 |datum=2003 |format=PDF |archiv-url=https://web.archive.org/web/20070930185236/http://www.ptb.de/de/org/3/34/341/ex.pdf |archiv-datum=2007-09-30 |offline=1 |abruf=2016-07-12}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=E. Brandes, M. Thedens |url=http://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_3/3.4_grundlagen_des_explosionsschutzes/3.41/nichtatm.pdf |titel=Safety Characteristics at non Atmospheric Conditions |hrsg=[[Physikalisch-Technische Bundesanstalt]] |format=PDF; 421&nbsp;kB |sprache=en |archiv-url=https://web.archive.org/web/20160304081105/http://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_3/3.4_grundlagen_des_explosionsschutzes/3.41/nichtatm.pdf |archiv-datum=2016-03-04 |kommentar=Vortragsfolien |offline=1 |abruf=2016-07-12}}</ref> Die Absenkung der unteren Explosionsgrenze um 20 % entspricht ungefähr einem 5&nbsp;°C niedrigeren Flammpunkt (vgl. [[Sättigungsdampfdruck]]kurve).

== Siehe auch ==
* [[Chemsafe]]: Datenbank für Flammpunkte (unter anderem) der [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt|PTB]] und der [[Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung|BAM]]

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Roy Bergdoll, Sebastian Breitenbach |Titel=Verbrennen und Löschen |Reihe=Die Roten Hefte |BandReihe=Heft 1 |Auflage=18., überarbeitete Auflage |Verlag=Kohlhammer |Ort=Stuttgart |Datum=2019 |ISBN=978-3-17-026968-2}}
* E. Brandes, W. Möller: ''Sicherheitstechnische Kenngrößen.'' Band 1: ''Brennbare Flüssigkeiten und Gase.'' Wirtschaftsverlag NW, Verlag für neue Wissenschaft, Bremerhaven 2003, ISBN 3-89701-745-8.
* BG RCI Merkblatt R003 ''Sicherheitstechnische Kenngrößen.'' Jedermann-Verlag, Heidelberg, April 2016, [http://downloadcenter.bgrci.de/resource/downloadcenter/downloads/R003_Gesamtdokument_07-2017.pdf (PDF-Download)].
* M. Kräft: ''Explosionsschutz mit Flammensperren.'' 2. Auflage. Mackensen, Berlin 2007, ISBN 978-3-926535-53-5.
* {{Literatur |Autor=Lothar Schott, Manfred Ritter |Titel=Feuerwehr Grundlehrgang FwDV 2 |Verlag=Wenzel-Verlag |Ort=Marburg |Auflage=20 |Datum=2018 |Seiten= |ISBN=978-3-88293-220-1}}

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
* M. Kräft, Ex.CE.L Arbeitsschutz Gruppe: [https://excel-arbeitsschutz.de/ex-prevention/ignition_protection/ignition_protected_09.html Ausgewählte Methoden der ''Flammpunktbestimmung.'']
* Darstellung eines Geräts zur Bestimmung des Flammpunkts von Petroleum von 1883: [http://www.colag.de/petroleumprober_abel.html Der Abel‘sche Petroleumprober]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Schwellenwert (Temperatur)]]
[[Kategorie:Verbrennungslehre]]
[[Kategorie:Explosionsschutz]]
Folgende Vorlagen werden auf dieser Seite verwendet:
Zurück zur Seite Flammpunkt.
Abgerufen von „https://www.cosmos-indirekt.de/Physik-Schule/Flammpunkt“