Flamme

Flamme,

Flammen - Flammenblume

[* 2] ein an der Luft verbrennender Dampf- oder Gasstrom. Alle Körper, welche sich an der Luft entzünden lassen und mit Flamme verbrennen, sind so flüchtig, daß sie bei der Entzündungstemperatur sich in Dampf [* 3] verwandeln, oder so leicht zersetzbar, daß sie bei jener Temperatur in dampf- oder gasförmige Körper zerfallen. Alle Körper, welche weniger flüchtig sind oder sich nicht in der angegebenen Weise zersetzen, liefern keine Flamme, sondern verbrennen beim Erhitzen an der Luft nur unter Erglühen.

Erhitzt man Holz, [* 4] Fett, Steinkohle etc. bei Abschluß der Luft, so entwickeln sich bei bestimmter Temperatur brennbare Gase, [* 5] die an einen andern Ort geleitet und dort entzündet werden können (Leuchtgas). [* 6] Erhitzt man aber dieselben Körper auf dieselbe Temperatur bei Zutritt der Luft, so entzündet sich das entwickelte Gas, sowie es sich bildet, in unmittelbarer Nähe der erhitzten Körper, und es macht den Eindruck, als ob diese selbst und nicht ihre Zersetzungsprodukte mit Flamme verbrennen.

Diffusionsverfahren -

Wird ein Gasstrom entzündet, so erfolgt die Verbrennung nur an den Stellen, wo das Gas mit der Luft in Berührung tritt, also an der Peripherie des Gasstroms, und so bildet die Flamme einen kegelförmigen Mantel, welcher einen Kern von unverbranntem Gas einschließt. Die Gestalt, welche die Flamme unter gewöhnlichen Umständen zeigt, hängt ab von der Gestalt des Querschnitts und von der Geschwindigkeit des Gasstroms und ist modifiziert durch den Einfluß der Diffusion. [* 7]

Die Luft dringt von außen in den Gasstrom ein und gelangt um so tiefer hinein, je länger sie auf denselben einwirkt. Daher wird der Querschnitt der Flamme nach obenhin mit der Entfernung vom Docht oder Brenner immer kleiner, und so entsteht die kegelförmige an welcher man den innern, nicht leuchtenden Kern, aus noch nicht brennenden Gasen bestehend, den leuchtenden Mantel und eine nicht oder sehr wenig leuchtende äußere Schicht unterscheidet. Zu diesen drei Schichten kommt dann noch die blaue, nicht leuchtende Basis der Flamme, welche so weit reicht, wie die Luft frei in die Flamme einströmen kann.

Die Temperatur der Flamme ist abhängig von der Natur des verbrennenden Körpers und der Verbrennungsprodukte. Nicht alle Körper liefern nämlich bei vollständiger Verbrennung dieselbe Wärmemenge, und die verschiedenen Verbrennungsprodukte bedürfen überdies, um auf eine bestimmte Temperatur gebracht zu werden, verschiedener Wärmemengen. Mischen sich dem verbrennenden Gas nicht brennbare Gase, wie Kohlensäure oder Stickstoff, bei, so kann die Temperatur der Flamme so stark herabgedrückt werden, daß sich kaum noch Papier darin entzünden läßt.

Licht

Je nach der Natur der in der Flamme glühenden Stoffe strahlt dieselbe sehr verschiedenes Licht [* 8] aus. Die sehr heiße Wasserstoffflamme ist kaum sichtbar, Schwefel brennt mit sehr schwach leuchtender blauer Flamme, ebenso reiner Spiritus, [* 9] während die Flamme unsrer Leuchtmaterialien mehr oder weniger weißes Licht ausstrahlt. Im allgemeinen sind Flammen, in welchen sich nur Gase befinden (wie in der Wasserstoff-, Schwefel-, Spiritusflamme), nicht leuchtend, während in den meisten leuchtenden Flammen staubförmig verteilte Körper vorhanden sind.

In der Flamme unsrer Leuchtmaterialien befindet sich gasförmiges Äthylen C₂H₄ und wenn dieses stark erhitzt wird, zersetzt es sich in Methan CH₄ und Kohlenstoff. Das Methan verbrennt und erhitzt den ausgeschiedenen Kohlenstoff zur Weißglut. In der nicht leuchtenden Methanflamme strahlt also glühender Kohlenstoff weißes Licht aus. Mischt man aber Leuchtgas, welches ebenfalls Äthylen enthält, mit Luft, so brennt es mit blauer, nicht leuchtender Flamme, weil der Kohlenstoff im Moment der Abscheidung aus dem Äthylen durch reichlich vorhandenen Sauerstoff verbrannt wird und daher nicht als glühender Körper auftreten kann.

Wärmeeffekt - Wärmelei

Aber auch bei der Vermischung mit nicht brennbaren Gasen, wie Kohlensäure oder Stickstoff, wird die Leuchtkraft der Leuchtgasflamme vernichtet, weil die bei der Verbrennung des Gases erzeugte Wärme [* 10] zur Erhitzung der nicht brennbaren Gase verbraucht und durch die Temperatur so stark herabgesetzt wird, daß es gar nicht zur Ausscheidung von Kohlenstoff kommt. Erhitzt man aber dies Gasgemisch vor der Entzündung, so brennt es ebenfalls mit leuchtender Flamme übrigens geben Körper, die an freier Luft mit nicht leuchtender Flamme brennen, in komprimierter Luft eine leuchtende Flamme.