Mehlstaubexplosion
Datum: 24.01.2013
Geräte/Chemikalien:
Saugglocke, 2 Stative, Trichter, durchbohrter Stopfen, Silikonschlauch, Spatel, 2 Kerzen, Mehl
Versuchs-Aufbau:
Versuchs-Durchführung:
Das Mehl wird in den Trichter gefüllt (zwei volle Spatel). Die Kerzen werden angezündet. Luft wird ruckartig in den Schlauch gepustet.
Versuchs-Beobachtung:
Das Mehl wird hochgewirbelt, entzündet sich an der oberen Kerze wobei eine große Stichflamme entsteht. Die Reaktion verläuft explosionsartig. Die untere Kerze wird nicht von der Mehlwolke erreicht.
Versuchs-Erklärung:
Die Saugglocke dient dazu, dass das Mehl nach oben gerichtet zerstäubt wird.
Beim Hochwirbeln des Mehls vergrößert sich dessen Oberfläche. Außerdem vermischt sich das Mehl mit dem Sauerstoff der Luft, sodass ein optimales Gemisch der Reaktionspartner entsteht.
Die Reaktion verläuft so schnell, weil jedes Mehlpartikelchen von Sauerstoff umgeben ist. Dadurch verbrennen diese Teilchen praktisch gleichzeitig.
Die untere Kerze wäre nicht nötig gewesen - sie diente nur als zweite Möglichkeit für die Zündung des Reaktionsgemisches.
Mehl besteht aus Stärke, die ein Stoffgemisch aus den beiden Polysacchariden Amylose und Amylopektin ist.
Diese beiden Polysaccharide sind aus n Glucosemolekülen aufgebaut (n steht dabei für Zahlen von einigen Hundert bis zu vielen Tausend).
In der Reaktionsgleichung schreibt man deshalb eine Klammer mit dem Index n um die Formel für die Glucose herum.
Reaktionsgleichung:
Versuchs-Ergebnis:
Der Versuch zeigt sehr deutlich, wie gefährlich die Verbrennung eines brennbaren Feststoffes sein kann, wenn er einen hohen Zerteilungsgrad aufweist.
Denn dann erfolgt die Verbrennung explosionsartig.
Mehlstaubexplosionen zerstören manchmal ganze Fabrikgebäude von industriellen Mühlen.
Zur Vorbeugung gilt deshalb immer ein totales Rauchverbot sowie ein Verbot des Umgangs mit offenen Feuer in diesen Mühlen.
Frage: In welchen Bereichen der Industrie könnten noch Staubexplosionen vorkommen?
Erstellt von P. G. und H. R. mit kleinen Änderungen durch Herrn Ecker.