Die 12. Umfrage war vom 11. Januar bis 21. März 2007 aufgeschaltet.
Zu dieser Umfrage gehörte ein Video, das zeigt wie ein Brand von selbst wieder entfacht werden kann.
Hintergrund für diese Frage sind Brände die vermeintlich gelöscht wurden, die sich aber wieder entzünden.
In diesem Experiment verwendeten wir Methanol, dass gemäss Gefahrendiamant (NFPA Code) bei der Brandgefahr eine 3, bei der Gesundheitsgefahr eine 1 und bei der Reaktionsgefahr eine 0 aufweist. Methanol ist also sehr gut brennbar mit einem Explosionsbereich von 6.0-36.5% und einer Zündtemperatur von 455ºC.
Den Video starten Sie durch Anklicken der grauen Fläche.
Im obenstehenden Video (im Flash-Player Format, Dauer 90 Sekunden) sehen Sie Methanol in einem Kolben, das mit einem Streichholz entzündet wird, aber nach kurzer Zeit wieder erlischt. Ein im Gefäss hängender isolierter Platin-Draht beginnt nun zu glühen und das Methanol wird wieder entzündet (Zündtemperatur von 455ºC). Dieser Vorgang wiederholt sich mehrfach.
Nach ca. 30 Sekunden wird die im Video verwendete Beleuchtung abgeschaltet um die Entzündung des Methanols besser sehen zu können.
Unsere Frage hiess: Wieso werden die Methanol-Dämpfe entzündet?
Die möglichen Antworten waren:
a) weiss nicht
b) Platindraht speichert die Hitze
c) Zündpunkt von Methanol an Platin ist überschritten
d) Methanol reagiert mit Platindraht
Keine Antwort wussten 15%. Die Aufschlüsselung der Antworten, die entweder b), c) oder d) wählten ergibt folgende Aufteilung in Prozenten:
Auswertung
Die korrekte Antwort ist "c) Zündpunkt von Methanol an Platin ist überschritten." und wurde von der Mehrzahl der Antwortenden gewählt.
Der Ablauf im Kolben lässt sich wie folgt erklären:
Der Platindraht wirkt in diesem Experiment als Katalysator, d.h Platin wird selber nicht verbraucht. Der Methanoldampf wird am Platindraht oxidiert und zu Formaldehyd umgesetzt. Diese oxidative, chemische Reaktion gibt viel Wärme ab und erhitzt den Platindraht zur Rotglut (> 900°C).
Die Zündpunkttemperatur von Methanol ist überschritten und wenn genügend Sauerstoff im Kolben vorhanden oder nachgeströmt ist, kann sich das Methanol/Luft-Gemisch entzünden.
Das Abbrennen verbraucht das Methanol in der Dampfphase und ein Teil des vorhandenen Sauerstoff auf. Der Platindraht kühlt sich etwas ab (Rotglut verschwindet), weil die chemische Reaktion an Mangel an Methanoldampf verlangsamt oder ganz aufhört.
Die Flamme erlischt aus Sauerstoffmangel.
Wenn mit weiter verdampftem Methanol am Draht die chemische Reaktion wieder startet, beginnt dieser Prozess von Neuem.
Dieser Prozess funktioniert übrigens auch mit Ethanol (auch Brennsprit genannt) und einem Platindraht.
b) Platindraht speichert die Hitze
Die Antwort "Platindraht speichert die Hitze" ist nicht ganz falsch, denn die Hitze des Platindrahts führt zur Entzündung. Allerdings wenn der Platindraht nur die Hitze speichern würde, wäre eine wiederholte Entzündung kaum möglich. Der Grund liegt darin, dass Platin ein guter Wärmeleiter ist und deshalb die Hitze schlecht speichern kann.
d) Methanol reagiert mit Platindraht
Auch diese Antwort ist teilweise richtig, denn es gibt eine Wechselwirkung zwischen Methanol und dem Platin. Nur weil Methanol mit Platin wechselwirkt ist dies aber noch keine Erklärung wieso die Methanol-Dämpfe entzündet werden. Entscheidend für die Entzündung ist es, dass der Zündpunkt von Methanol überschritten ist.
Gefahrendiamant korrekt interpretiert
Der Gefahrendiamant von Methanol zeigt im gelben Feld eine Reaktionsgefahr von 0, was bedeutet das unter normalen Bedingungen keine Reaktionsgefahr besteht. Im Englischen wird die Zahl auf gelben Feld "Instability Hazard" genannt, was genauer die Bedeutung dieses Feldes beschreibt. Es handelt sich um Reaktionen mit sich selber (z.B. Zersetzung).
0 im gelben Feld bedeutet als nicht, dass eine Reaktion mit anderen Chemikalien oder eine Reaktion mit sich selber unter dem Einfluss eines Katalysator nicht möglich ist.
Das Problem mit den Gefahrstoffdatenbanken
In den meisten Gefahrstoffdatenbanken werden Sie unter Methanol oder Ethanol keine Informationen finden, dass diese Stoffe an Platin oxidiert und entzündet werden können.
Aber wenn Sie unter dem Stoff Platin nachschlagen, werden Sie bestimmt den Hinweis finden, dass Platin in Kontakt mit vielen organischen und anorganischen Substanzen Reaktionen auslösen können und deshalb Feuer- und Explosionsgefahr besteht.
