Doch wie sieht der Aufbau von Bunsenbrennern eigentlich aus?
Bunsenbrenner – Aufbau
Auch wenn es den Bunsenbrenner mittlerweile in verschiedenen Ausführungen gibt, ist der Aufbau immer gleich.
Der Bunsenbrenner besteht aus mehreren Teilen, die für seinen ordnungsgemäßen Betrieb erforderlich sind:
Aufbau Bunsenbrenner |
Gaszufuhr | - flexibler Schlauch
- schließt Bunsenbrenner an die zentrale Gasversorgung an
- normalerweise wird Erdgas verwendet
- aber auch andere Brenngase wie Butan oder Propan sind möglich
- Zufuhr wird durch ein Absperrventil gesteuert
- Ventil reguliert Gasmenge und ermöglicht sichere Handhabung (Gasregulierung)
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Grundkörper | - zylindrisches Rohr
- Herzstück des Bunsenbrenners
- Luftzufuhr erfolgt über eine Verstellmöglichkeit (meist eine drehbare Hülse)
- ist entscheidend für das Flammenverhalten
- beeinflusst die Mischung von Gas und Luft
- Brennerrohr: zentrale Element des Bunsenbrenners
- hier entsteht das Gas-Luft-Gemisch entsteht und die Flamme wird erzeugt
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Brennerdüse/Brennerkopf | - am oberen Ende des Grundkörpers
- besteht aus einem keramischen Material, das gegen hohe Temperaturen beständig ist
- Hier tritt das Gas aus und wird verbrannt.
- Die für die Verbrennung benötigte Luft wird über das Drehventil gesteuert.
- Luft gelangt durch Öffnungen im Rohr in den Bunsenbrenner.
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Bunsenbrenner – Beschriftung
In der folgenden Abbildung siehst Du den Aufbau eines Bunsenbrenners bzw. Gasbrenners mit Beschriftung:
Abb. 1 : Aufbau Bunsenbrenner mit Beschriftung
Klick Dich doch auch mal in die Erklärung "Trennmethoden" rein!
Bunsenbrenner – Temperatur
Ein Bunsenbrenner erzeugt verschiedene Typen von Flammen, die je nach benötigter Temperatur und Reaktion eingesetzt werden können. Die Temperatur einer Bunsenbrenner Flamme kann durch die Anpassung der Luftzufuhr und des Gasflusses beeinflusst werden. Folgende Faktoren sind entscheidend:
- Gasart: Meist wird Erdgas oder Butan verwendet, wobei die spezifischen Brenneigenschaften wie Flammgeschwindigkeit und Temperatur variieren können
- Luftzufuhr: Die Verbrennungseffizienz und Temperatur hängen von der ausreichenden Sauerstoffzufuhr ab, die über das Luftzufuhrventil gesteuert wird.
In der Erklärung "Knallgrasprobe" findest Du auch noch einige interessante Infos!
Die Temperaturen der Bunsenbrenner Flamme variieren:
- leuchtende Flamme: ca. 300 - 800°C
- reduzierende (nicht-leuchtende) Flamme: bis zu 1100°C
- oxidierende (nicht-leuchtende) Flamme: bis zu 1500°C
Bunsenbrenner Flamme – Typen
Die Typen der Bunsenbrenner Flamme lassen sich durch die Einstellung der Luftzufuhr am Drehventil variieren:
Typen von Flammen |
leuchtende Flamme | - Luftzufuhr fast geschlossen
- gelborange Flammenfarbe
- relativ niedrige Temperatur (ca. 900°C)
- erzeugt rußiges Gas (nicht optimal für viele chemische Reaktionen)
- Anwendung: Flammenfärbung zur Elementanalyse, Erwärmung von Lösungen
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reduzierende Flamme | - teilweise geöffnete Luftzufuhr
- gelb-blaue Flammenfarbe
- mittlere Temperatur (ca. 1000 bis 1100°C)
- reduzierende Umgebung
- geeignet für reduktive Reaktionen
- Anwendung: Reduktion von Metallionen, Erwärmung von festen Reagenzien unter reduzierenden Bedingungen
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oxidierende Flamme | - vollständig geöffnete Luftzufuhr
- blaue Flammenfarbe
- hohe Temperatur (ca. 1500°C)
- optimal für viele chemische Reaktionen
- bietet eine saubere und heiße Umgebung
- Anwendung: Glühen von Feststoffen wie Mineralien, Entzünden von schwer entflammbaren Materialien
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Wie die verschiedenen Typen von Flammen, von leuchtender bis nicht-leuchtender, aussehen, erkennst Du hier:
Abb. 2: Typen von Bunsenbrenner Flammen
Bunsenbrenner Flamme – Bereiche
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:
- der Kern (etwa 840 - 900 °C)
- der Mantel (etwa 1380 °C)
- der fast unsichtbare Flammensaum (etwa 1560 °C)
Sieh Dir auch diese Abbildung dazu an:
Abb. 2: Regulation Lufteinstrom
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.
Bunsenbrenner – Sicherheitsmaßnahmen
Bei der Arbeit mit einem Bunsenbrenner sind einige Sicherheitsmaßnahmen zu beachten, um Unfälle und Verletzungen zu vermeiden:
Sicherheitsmaßnahmen bei Experimenten mit Bunsenbrenner |
vor dem Experiment | - lange Haare zusammenbinden
- Schutzbrille aufsetzen, es kann immer etwas überkochen oder spritzen.
- Arbeitsplatz aufräumen:
- Keine Hefte, Bücher oder andere Dinge in der Nähe des Bunsenbrenners.
- Rucksäcke und Taschen so verstauen, dass ein Fluchtweg frei bleibt.
- Falls nötig, eine feuerfeste Unterlage holen.
- Arbeite im Stehen!
- So behältst Du den Überblick und kannst gegebenenfalls ausweichen.
- Zudrehen aller Ventile:
- Gasventil am Tisch, Gasventil am Bunsenbrenner und Luftventil am Bunsenbrenner)
- Schlauch am Gasventil des Tisches und der Gaszufuhr am Bunsenbrenner befestigen.
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Entzünden des Bunsenbrenners | - Benutze statt einem Feuerzeug am besten eine Art Schaschlikspieß oder ein langes Streichholz.
- Drehe die Gaszufuhr am Tisch auf.
- Halte zuerst den Schaschlikspieß an das Brennrohr und drehe danach das Gasventil auf.
- Sonst staut sich das Gas im Brennrohr an.
- Das kann eine explosionsartige Flamme (Stichflamme) geben, die Ärmel und Haare entzünden kann.
- Jetzt kannst Du die Luftzufuhr aufdrehen.
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während des Experiments | - Verwende immer eine Zange, um Dinge in die Flamme zu halten.
- Schau nicht direkt von oben auf den Bunsenbrenner.
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nach dem Experiment | - Gashahn am Tisch zudrehen:
- Flamme nicht auspusten, denn auch hier entflammen sonst Haare oder Ärmel.
- restliche Ventile zudrehen:
- Wird der Bunsenbrenner zudem nicht komplett ausgeschaltet, strömt noch Gas aus. Das kann schließlich zu einer Explosion im Raum führen.
- Platz aufräumen
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Bunsenbrenner – Erfinder und Entwicklung
Der Bunsenbrenner wurde nach seinem Erfinder Robert Wilhelm Bunsen, einem deutschen Chemiker, benannt. Bunsen entwickelte den Brenner im Jahr 1854, um eine kontrollierte und gleichmäßige Wärmequelle für chemische Experimente zur Verfügung zu haben.
Der Bunsenbrenner ersetzte damals die offenen Feuerstellen, die für Unfälle und unkontrollierbare Wärmeentwicklung sorgten. Das grundlegende Design des Bunsenbrenners hat sich seitdem kaum verändert.
Lies Dir auch die Erklärung "Benedict Reagenz" durch. Viel Spaß beim Lesen und Lernen!
Teclubrenner vs. Bunsenbrenner
Neben dem Bunsenbrenner gibt es auch den sogenannten Teclubrenner, der sich in einigen Punkten von seinem Namensvetter unterscheidet. Die Hauptunterschiede sind:
- Der Teclubrenner weist eine spezielle Düsenform auf.
- Diese führt dazu, dass die Flamme stabiler und weniger empfindlich gegenüber Luftbewegungen ist.
- Teclubrenner hat ein gesondertes Ventil zur Regulierung der Gaszufuhr.
- Durch die Flammenstabilisierung des Teclubrenners kann die Temperatur präziser eingestellt werden.
Insgesamt ist der Bunsenbrenner aufgrund seiner einfachen Handhabung und vielfältigen Einsatzmöglichkeiten ein essenzielles Laborgerät in der Chemie. Trotz der Unterschiede zum Teclubrenner ist die grundlegende Funktionsweise und das Prinzip der kontrollierten Verbrennung gleich. Beide Brennerarten sind in der Chemie weitverbreitet und je nach experimenteller Anforderung zum Einsatz.
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.
Anwendung des Bunsenbrenners in der Chemie
In der Chemie ist der Bunsenbrenner ein unverzichtbares Werkzeug für eine Vielzahl von Experimenten und Prozessen. Dazu gehören unter anderem:
- Erhitzen von Reagenzgläsern, Bechergläsern und Erlenmeyerkolben
- Sterilisieren von Laborgeräten
- Flammenfärbung zur Identifizierung von Metallsalzen
- Sublimation, d. h. der direkte Übergang eines Stoffes vom festen in den gasförmigen Zustand
- Chemische Umsetzungen unter kontrollierten Temperaturbedingungen
Bunsenbrenner - Das Wichtigste
- Der Bunsenbrenner ist ein Gasbrenner.
- Bunsenbrenner Erfinder:
- Der Bunsenbrenner wurde nach dem deutschen Chemiker Robert Wilhelm Bunsen benannt.
- Bunsenbrenner Aufbau:
- Gaszufuhr, Grundkörper und Brennerdüse ermöglichen das Erhitzen von Chemikalien und Materialien in verschiedenen Flammentypen.
- Bunsenbrenner Flamme:
- leuchtende und nicht-leuchtende Flamme
- Bunsenbrenner Temperatur:
- leuchtende Flamme: ca. 300 - 800°C
- reduzierende (nicht-leuchtende) Flamme: bis zu 1100°C
- oxidierende (nicht-leuchtende) Flamme: bis zu 1500°C
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