Eine Verbrennung ist eine [[Redoxreaktion]] unter Abgabe von [[Wärme]], insbesondere auch von Licht und flüchtigen Stoffen.
Im allgemeinen Sprachgebrauch versteht man unter einer Verbrennung die [[Redoxreaktion]] eines Materials mit [[Sauerstoff]]. Zu unterscheiden ist eine Verbrennung in Form eines Feuers mit Flammenerscheinung von einer unvollständigen Verbrennung (Schwelbrand, Verkokeln), sowie langsamen und relativ kalten [[Oxidation]], etwa beim Ver[[rost]]en von [[Metalle]]n.
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Bild:Flamme.jpg|Bildunterschrift 1
Bild:Flashover.jpg|Flash Over
Bild:Feuer_Kaserne.JPG|Abgebranntes Gebäude
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== Oxidation und Brennen – was ist das eigentlich? ==
Sicherlich hast Du schon einmal ein Stück blanken und ein Stück rostigen [[Stahl]] gesehen. Was hat eigentlich das eine Stück [[Stahl]] rostig gemacht? Der blanke [[Stahl]] hat sich mit [[Sauerstoff]] verbunden und dabei entstand ein völlig neues Produkt, nämlich [[Rost]].
== Welche Lichterscheinungen gibt es beim Brennen? ==
Wir kennen zwei Arten von Lichterscheinungen:
b) Glut
Bei vielen Brennvorgängen treten beide Lichterscheinungen gleichzeitig auf. Somit gibt es eigentlich noch eine dritte:
c) Flammen und Glut zusammen
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Bild:Flamme.jpg|Flamme
Bild:Glut.jpg |Glut
Bild:Flammeundglut.jpg|Flamme und Glut
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== Brennbare Stoffe ==
* mit Flammen und Glut, weil durch die Zersetzung der brennbaren Stoffe gasförmige und feste Teile entstehen, z.B. bei Holz, Kohle, Papier
* nur mit Flammen, weil sie nach Verflüssigung brennbare Dämpfe entwickeln, z.B. bei [[Wachs]], Stearin, [[Fett]]
nur mit Glut, [[Metalle]] und künstlich entgaste Stoffe, z.B. bei [[Magnesium]], Koks, Holzkohle
Eigentlich banal, aber hierdurch haben wir bereits die erste Vorbedingung des Brennens kennengelernt.
=== 1. Brennbarer Stoff muss vorhanden sein ===
Wer kennt nicht den Versuch, bei dem ein Glaszylinder über eine brennbare Kerze gestülpt wird? Nach kurzer Zeit erlischt die Kerze. Warum? Der Glaszylinder verhindert den Zutritt des [[Sauerstoff]]s der [[Luft]]. Damit sind wir bei der zweiten Vorbedingung des Brennens.
=== 2. Sauerstoff muss vorhanden sein ===
Versuche einmal, ein Häufchen Mehl auf einem Blechdeckel anzuzünden. Anschließend blase mal einen Löffel davon in eine Gasflamme. Während im ersten Fall nur ein leichtes Glimmen wahrnehmbar ist, brennt das Mehl im zweiten Fall sehr heftig. Hieraus können wir die dritte Vorbedingung des Brennens ableiten.
=== 3. Sauerstoff und brennbarer Stoff müssen im richtigen Mengenverhältnis zueinander stehen ===
Täglich entzünden wir Zigaretten, Papier oder Gasflammen mit Streichhölzern oder Feuerzeugen. Was tun wir dann eigentlich? Wir erwärmen den brennbaren Stoff, oder besser: wir erfüllen die vierte Vorbedingung des Brennens.
=== 4. Der brennbare Stoff muss auf seine Zündtemperatur erwärmt werden ===
Wirksame Zündquellen, die einen brennbaren Stoff auf seine Zündtemperatur erwärmen, können beispielweise sein:
=== A - Schwer brennbare Stoffe ===
Sie brennen nach dem Entzünden nur bei Zufuhr von Fremdwärme weiter und erlöschen daher nach Fortnahme der Zündquelle wieder. Ein natürlicher Stoff, der diese schwer brennbare Eigenschaft hat, ist Schafwolle. Mit chemischen Mitteln kann man auch andere Stoffe schwer brennbar machen (z.B. Luftschlangen für Faschingsveranstaltungen).
=== B - Normal brennbare Stoffe ===
Sie brennen nach dem Entzünden und Fortnahme der Zündquelle von selbst mit normaler Geschwindigkeit weiter. Holz und Papier beispielweise gehören zu den normal brennbaren Stoffen.
=== C - leicht brennbare Stoffe ===
Sie brennen nach dem Entzünden und Fortnahme der Zündquelle von selbst mit hoher Geschwindigkeit weiter. Zum Beispiel Zellhorn Zelluloid (Film und Tischtennisball), Gase und Stroh gehören zu dieser Art Stoffe.
== Was verstehen wir unter „Entzündbarkeit“ eines Stoffes? ==
Bevor ein Stoff brennt, muß er erst einmal entzündet werden (= der Brennstoff muß auf seine [[Zündtemperatur ]] erwärmt werden). Auch hier verhalten sich nicht alle Brennstoffe gleich. Deshalb unterscheiden wir sie nach ihrer Entzündbarkeit.
=== Selbstentzündbare Stoffe ===
Dazu gehören alle brennbaren Stoffe, die ohne äußere Energiezufuhr zur Entzündung kommen.
z.B.: weißer [[Phosphor ]] oder Natriummetall [[Natrium]]metall in Wasser
=== Leicht entzündbare Stoffe ===
Dazu gehören alle brennbaren Stoffe, die mit der Zündenergie einer Zigarette zur Entzündung gebracht werden können (ca. 600°C).
z.B.: Zellhorn Zelluloid (Während sich Zeitungspapier unter normalen Umständen nicht mit einer Zigarette anzünden läßt, flammt Zellhorn Zelluloid schon nach kurzer Zeit auf)
=== Normal entzündbare Stoffe ===
Dazu gehören alle brennbaren Stoffe, die mit der Zündenergie eines Streichholzes zur Entzündung gebracht werden können (ca. 800°C).
=== Schwer entzündbare Stoffe ===
Dazu gehören alle brennbaren Stoffe, die mit der Zündenergie einer Lötlampe zur Entzündung gebracht werden können (ca. 1500°C).
=== Unvollkommenes Brennen ===
[[Bild:Flashover.jpg|thumb|Flash Over|right]]
Bei dem unvollkommenen Brennen ist nur wenig Sauerstoff während des Brennvorgangs vorhanden. Das hat zur Folge, dass sich als neues Produkt [[Kohlenmonoxid ]] (chemische Formel CO) bildet.
Kohlenmonoxid ist brennbar (bildet es sich z.B. bei einem Kellerbrand, so kann es durch das öffnen der Tür (= Zutritt von Sauerstoff) zu einer Verpuffung (auch als >>flash over<< oder >>Backdraft<< bezeichnet) kommen. Desweiteren ist Kohlenmonoxid giftig (gefährliches Atemgift) und leichter als Luft (also unter der Decke, das ist ein Grund, weshalb man mit der Nase möglichst weit am Fußboden sein sollte).
[[Bild:Flashover.jpg|thumb|Flash Over|left]]
=== Vollkommenes Brennen ===
Bei dem vollkommenen Brennen ist genügend Sauerstoff während des Brennvorgangs vorhanden. Als Endprodukt entsteht hierbei [[Kohlendioxid ]] (chemische Formel CO<sub>2</sub>, handelsübliche Bezeichnung: Kohlensäure).
Kohlendioxid ist:
=== Detonation ===
Eine Detonation ist eine durch eine Stoßwelle ausgelöste Flammenreaktion, die sich mit Geschwindigkeiten einer Geschwindigkeit von mehr als 1000 m/s ausbreitet. BeiDetonationen werdenStoßwellengeschwindigkeiten bis10.000 m/s beobachtet, wobei in derStoßwelle Temperaturen von 2500 °C bis6000 °C und Drücke bis zu einigen km/sec fortpflanzt300.000 barerreicht werden können.
=== Explosion ===
Eine Explosion ist eine wärmefreisetzende Reaktion in explosionsfähigen Gemischen, die noch nicht zur Detonation führt. sich miteiner Geschwindigkeit wird in von 1–1000 m/sec gemessens ausbreiten.
=== Verpuffung ===
== Was ist Sauerstoff? ==
In jeder Drogerie ist [[Kaliumpermanganat ]] (ein starker Sauerstoffträger) zu kaufen. Wenn wir es erhitzen und einen in normaler Luft leicht [[Glimmspanprobe|glühenden Holzspan hineinhalten]], beginnt dieser Lichterloh lichterloh zu brennen. Was ist geschehen? Durch die Erwärmung des Kaliumpermanganats wird reiner Sauerstoff frei, der den Brennvorgang stark fördert. Der Sauerstoff hat folgende Eigenschaften:* er ist zu 21% in der Luft enthalten* er brennt selbst nicht, aber er fördert das Brennen (bzw. er macht es erst möglich)* ist die Konzentration kleiner als 17%, dann ist in den meisten Fällen kein Brennen mehr möglich* er ist farb-, geruch- und geschmacklos (also mit unseren Sinnen nicht wahrnehmbar) Der Mensch wird bewusstlos bei einer Sauerstoffkonzentration von unter 17% und stirbt bei einer Sauerstoffkonzentration von unter 15%, in sehr hoher Konzentration wirkt Sauerstoff beruhigend auf den menschlichen Körper. Siehe auch: [[Bild:Pfeil.gif]] [[Sauerstoff]]
== Fragen zum Thema Verbrennung ==
- er ist zu 21% in der Luft enthaltenWas sind die 4 Vorraussetzungen für eine Verbrennung?
- er brennt selbst nicht, aber er fördert das Brennen (bzw. er macht es erst möglich)Was fehlt bei einer unvollständigen Verbrennung zur vollständigen verbrennung?
- ist Inwiefern unterscheidet man die Konzentration kleiner als 17%, dann ist in den meisten Fällen kein Brennen mehr möglich brennbaren Stoffe?
(Der Mensch wird bewusstlos bei einer Sauerstoffkonzentratin von unter 15-17% und stirbt bei einer Sauerstoffkonzentrazin von unter 15%, in sehr hoher Konzentration wirkt Sauerstoff beruhigend auf den Menschlichen Körper.)Wie kann es zu einem >>Flash Over<< kommen?
- er ist farb-Ergänzen Sie den folgenden Satz: Ein Brennvorgang verläuft umso schneller, geruch- und geschmacklos (also mit unseren Sinnen nicht wahrnehmbar)je ...
Siehe auch:
[[Bild==Quellen:Pfeil== www.gif]] [[Sauerstoff]]wikipedia.org Lehrbuch Feuerwehrgrundlehrgang FwDV 2 Ausbildungsunterlagen für die Jugendfeuerwehr