Verbrennung in einer Stickstoffatmosphäre
von Annika Münch
Ziel des Versuchs Dieser Versuch zeigt auf eindruckvollerweise, dass eine Wunderkerze in dem reaktionsträgen Gas brennen kann.
Vorbemerkung
Materialien
Chemikalien
Gefahrstoffe
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS-Piktogramme |
|---|---|---|---|
| Stickstoff | Nicht in der Gefahrstoffliste enthalten – bitte selbst nachschlagen. | ||
Durchführung
Ein großer Stehkolben wird mit Stickstoff aus einer Gasflasche befüllt und mit einem Stopfen verschlossen. Zur Demonstration der bekannten Erstickungswirkung des Stickstoffs wird zunächst ein brennender Holzspann in den Kolben gehalten.
Anschließend wird eine Wunderkerze entzündet und mit der Drahtaufhängung samt Deckel in den Kolben gehalten.
Beobachtung
Abbildungen
Deutung
Bekannterweise erstickt Stickstoffgas Flammen, da es nicht die Verbrennung unterhält. Handelt es sich allerding um eine stark exotherme Reaktion – wie es beim Verbrennungsvorgang der Wunderkerze der Fall ist – reagiert auch der Stickstoff in einer chemischen Reaktion und es bilden sich Stickstoffverbindungen, vor allem Nitride.
Bei der Wunderkerze kommt außerdem hinzu, dass diese in großer Menge die sauerstoffreiche Verbindung Bariumnitrat enthält und somit den zur Verbrennung des in der Brandmasse enthaltenen Aluminiums bzw. Eisens benötigten Sauerstoff mitliefert. Diese Reaktion kann daher auch unter Luftabschluss ablaufen, wenn auch in etwas abgeschwächter Weise. Bei der Verbrennung der eigentlichen Reaktionsmasse werden beständig feine Eisenpartikel aus dem Draht wegkatapultiert. Diese verbrennen sofort im Luftsauerstoff zu Magnetit. Die als Funkenflug wahrnehmbare Reaktion läuft unter Stickstoffatmosphäre gar nicht ab. Die wegfliegenden Partikel verbrennen nicht, sondern – wie in den Fotos zu erkennen - glühen nur sanft nach.