Flammpunkt
De Flammpunkt vun en Stoff is na Definitschoon vun DIN V 14011 de sietste Temperatur, bi de sik över en Stoff en tünnerbor Mischen ut Damp und Luft billn kann.[1]
Physikaalsch Achtergrund
Dör den Dampdruck vun Fletigkeiten verdunst ok ünner den Kaakpunkt al en Deel vun de Fletigkeit. Dorbi warrt de Dampdruck grötter, wenn de Temperatur anstiegen deit. Dat heet, um so höger de Temperatur vun en Fleitigkeit is, um so mehr Fletigkeit verdunst un geiht in den Gastostand över. De Gasandeel kunzentreert sik över de Böverflach vun de Fletigkeit un mischt sik dor mit de Luft. Wenn de Kunzentratschoon vun den Damp grötter warrt as de ünnere Tünnergrenz, kann de Mischen dör en Tünnerborn tünnert warrn. En Bimischen vun blots wenige Perzent vun en Fletigkeit mit sieten to en Fletigkeit mit en hogen Flammpunkt kann en Mischen mit sieten Flammpunkt maken.[1]
Dat Verbrennen höört normalerwies na korte Tiet wedder op, vunwegen dat bi disse Temperatur noch nich noog brennbor Damp entstaht, üm den Vörgang oprecht to hollen.[2] Wenn dat Volumen vun de Mischen aver groot noog is, kann dat to en Explosion kamen. Ünner den Flammpunkt kann sik de Flamm nich vun den Born weg utbreden, vun wegen dat de Warms ut de Oxidatschoon nich reckt, üm de Mischen hitt noog to maken to’n Verbrennen. En brennbore Fletigkeit mit en Flammpunkt üm oder ünner de Normaltemperatur vun ruchweg 20 °C is an’n gefährlichsten, vunwegen dat se to jede Tiet ahn wietere Hitt blots mit en lütten Funk tünnert warrn kann.
Bi brennbore Fletigkeiten, de in Water löst warrn künnt (so as Alkohol), is de Flammpunkt afhangig vun de Kunzentratschoon vun de Fletigkeit. Dat Verdünnen mit Water sett den Flammpunkt höger.[3] Flammpunkten, de in de Literatur to finnen sünd, warrt tomeist för en Luftdruck vun 1013 mbar angeven. Bi högeren Druck stiggt de Dampdruck ’n lütt beten[4], liekers stiggt aver ok de Flammpunkt, vunwegen dat de Kunzentratschoon vun’n brennbore Damp dör mehr Luftmolekülen rünnersett warrt.
De Tünnerborn (to’n Bispeel en elektrostaatschen Funk oder en Flamm) mutt en Mindsttünnerenergie tügen (to’n Bispeel 0,2 mJ för Methan)[1] un de Atmosphäär mutt en Mindstandeel an Suurstoff opwiesen (to’n Bispeel 2,0 Vol.-% för Bisphenol A).
To’n Oprecht holen vun’t Verbrennen mutt bito tomindst de Verdampwarms opbröcht warrn (vele Stoffen sünd bi jemehrn Flammpunkt al fletig, annere sünd fast un sublimeert, wedder annere sünd an’n Flammpunkt nich bestännig, so dat de Damp Verfallsstoffen bargt). De nödige, högere Dampkunzentratschoon kummt bi en ’n poor Grad högere Temperatur tostannen, de as Brennpunkt betekent warrt. Vun den Flamm- un den Brennpunkt mutt wieter ok de Tünnertemperatur ünnerscheedt warrn, bi de en Mischen vun alleen tünnert, ahn dat en tosätzlichen Born nödig is.
Brandversök
Dieselkraftstoff oder Heizöl mit en Flammpunkt vun ruchweg 55 °C laat sik bi Ruumtemperatur mit en Rietsticken nich anböten. Wenn dat Striekholt aver lang noog an de Fletigkeit ranholen, stiggt öörtlich de Temperatur an de Böverflach vun Fletigkeit an bit över Flammpunkt. So kann de Fletigkeit an den Oort Füür fangen un breedt sik denn vun dor na all Sieten ut[5]
Flammpunktbestimmen
De Flammpunkt gifft Maat bi’t Inorden un Klassifizeren as Gefohrstoff oder na de BetrSichV.[3]
Dat gifft verschedene standardiseerte Apparaten, um den Flammpunkt vun en Fletigkeit to bestimmen:[6]
- Methood na Pensky-Martens (> 50 °C; DIN 51758, EN 22719, aktuelle Standardapparatur)
- Methood na Abel-Pensky (< 50 °C; DIN 51755, slaten Degel = c. c. closed cup)
- Methood na Cleveland (DIN 51376, apen Degel = open cup)
- Methood na Marcusson (DIN 51584, apen Degel, olle Methood vun 1959)
Generell föhrt Closed-cup-Methoden to sietere Flammpunkten as de ölleren Open-cup-Methoden.[7] De ölleren weern afwannelt bruukt, üm den Brennpunkt to bestimmen, de vundaag kuum mehr bruukt warrt.
Mischen vun brennbore Stoffen
In Luft-Stoff-Mischen bestimmt de Dampdruck vun den an’n sietsten kaaken Stoff den Flammpunkt vun de Mischen.[1]
- Bi Ottokraftstoff (Benzin) warrt hüütigendaags sietverdampen Ether (Methyl-tert-butylether, Ethyl-tert-butylether) bimischt, de den Flammpunkt un ok de Tünnertemperatur rünner sett.
- Wetenbeer (ruchweg 5 Vol.-% Ethanol in Water) hett en Flammpunkt vun 81 °C; d. h. 5-prozentig Ethanol entwickelt bi 81 °C de to’n Tünnern nödige Kunzentratschoon an brennboren Damp vun 3,5 % (Ünnere Explosionsgrenz). Dat lett sik mit dat Raoultsches Gesett över de Partialdampdrück vun Water un Ethanol ok utreken.
Bispelen
Henwies: 1,0 Vol.-% is soveel as 10.000 ppm
| Stoff | Kaakpunkt | Flammpunkt | Ünnere Explosions- grenz | Bövere Explosions- grenz | Tünner temperatur |
|---|---|---|---|---|---|
| [°C] | [°C] | [Vol.-%] | [Vol.-%] | [°C] | |
| Waterstoff | –253 | 4 | 77 | 560 | |
| Methan (Eerdgas) | –162 | 4,4 | 16,5 | 595 | |
| Ethan | –89 | –135 | 3 | 12,4 | 515 |
| Acetylen | –84 | 2,3 | 82 | 305 | |
| Propan | –42 | 1,7 | 10,9 | 470 | |
| Butan | 0 | 1,4 | 9,3 | 365 | |
| Acetaldehyd | 20 | –30 | 4 | 57 | 155 |
| n-Pentan | 36 | –35 | 1,4 | 8,0 | 285 |
| Diethylether | 36 | –40 | 1,7 | 36 | 160 |
| Swevelkohlenstoff | 46 | –30 | 1,0 | 60 | 102 |
| Propionaldehyd | 47 | –40 | 2,3 | 21 | 175 |
| Methyl-tert-butylether | 55 | –28 | 1,6 | 8,4 | 460 |
| Aceton | 56 | –18 | 2,1 | 13 | 540 |
| Methanol | 65 | 11 | 5,5 | 37 | 455 |
| n-Hexan | 69 | –22 | 1,0 | 8,1 | 240 |
| Ethyl-tert-butylether | 71 | –19 | 1,2 | 7,7 | |
| Ethanol (Brennspiritus) | 78 | 13 | 3,5 | 15 | 425 |
| Isopropanol | 82 | 12 | 2 | 12 | 425 |
| Ethylenglycoldimethylether | 84 … 86 | –6 | 1,6 | 10,4 | 200 |
| n-Heptan | 98 | –4 | 1,0 | 7 | 215 = ROZ=0 |
| Isooctan, 2,2,4-Trimethylpentan | 99 | –12 | 1,0 | 6 | 410 = ROZ=100 |
| 1,4-Dioxan | 101 | 11 | 1,7 | 25 | 300 |
| 1-Butanol | 117 | 34 | 1,4 | 11,3 | 340 |
| Propylenglycolmonomethylether | 119 … 121 | 32 | 1,7 | 11,5 | 270 |
| n-Octan | 126 | 12 | 0,8 | 6,5 | 210 |
| Diglykoldimethylether | 155 … 165 | 51 | 1,4 | 17,4 | 190 |
| Dipropylenglycoldimethylether | 175 | 65 | 0,85 | 165 | |
| Dipropylenglycolmonomethylether | 185 … 195 | 80 | 1,1 | 14 | 205 |
| Glycerin | 290 Zers. | 176 | 400 | ||
| Benzin för Autos (KW-Mischen) | 70 … 210 | < –20 | 0,6 | 8 | 200 … 410 |
| Diesel för Autos (KW-Mischen) | 150 … 390 | > 55 | 0,6 | 6,5 | 220 (ca.) |
| Biodiesel (FS-Methylester) | 300 (ca.) | 180 | 250 (ca.) | ||
| Jet-A1 Flaagturbinendriefstoff | 150 (ca.) | 38 | 0,6 | 6,5 | 220 (ca.) |
| Rapsööl (FS-Triglycerid) | 350 (ca.) | 230 | 300 (ca.) | ||
| Füürtüügbenzin[8] | 113 … 143 | 7 | 0,7 | 6 | 380 |
De Angaven vun Rapsööl gellt jüst so för all Spiesfetten un Spiesölen. De Flammpunkt vun Rapsööl kann mit Hülp vun de Bispelen teemlich akkerat op ruchweg 230 °C schätzt warrn. Füür an’n Heerd entstaht faken dör dat Överstiegen vun de Tünnertemperatur (üm un bi 300 °C) vun Spiesfett oder -ööl.
Afhangigkeit vun’n Flammpunkt vun Druck un Kunzentratschoon
De Daten in de Tabell warrt för Standard-Bedingen mit reine Stoffen faststellt. Wenn de mit Inertgas verdünnt warrt un/oder de Stoff ünner Druck steiht, is dat wohrschienlich dat de Weerten för de ünnere Explosionsgrenz üm 20 % (op 100 °C) rünner gaht un de bövere Explosionsgrenz üm 10 % (op 100 °C) stiggt.[9][10] De 20 % bi de ünnere Explosionsgrenz entspreekt ruchweg en 5 °C sieteren Flammpunkt
Kiek ok
- Chemsafe: Datenbank för Flammpunkten (ünner annern) vun de PTB un de BAM
Literatur
- E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen, Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase, Wirtschaftsverlag NW, Verlag für neue Wissenschaft GmbH, Bremerhoben 2003, ISBN 3-89701-745-8
- M. Kräft: Explosionsschutz mit Flammensperren, 2. Oplaag, Mackensen, Berlin 2007, ISBN 978-3-926535-53-5
Weblenken
- Kräft, M., Ex.CE.L Arbeitsschutz Gruppe: Utwählte Methoden to’n Bestimmen vun’n Flammpunkt
- Dorstellen vun en Redschop to’n Bestimmen vun’n Flammpunkt vun Petroleum vun 1883: De Abel‘sche Petroleumprover