Gourt Home::Gourt :: Flammpunkt
Bei Flammpunkttemperatur erreicht eine Flüssigkeit einen Dampfdruck bzw. eine korrespondierende Sättigungsdampfkonzentration, die so hoch ist, dass sich das entsprechende Gas/Luft-Gemisch mit einer Zündquelle kurzzeitig entflammen lässt. Daher korrespondiert der "Flammpunkt" auch direkt mit der "unteren Explosionsgrenze".
Die Verbrennung kommt am Flammpunkt zum Erliegen, auch wenn die Zündquelle nicht entfernt wird. Die nachströmende Dampfmenge ist nicht groß genug, um eine dauerhafte Verbrennung zu ermöglichen. Wenige Grad über dem Flammpunkt liegt der Brennpunkt. Ab dieser Temperatur ist eine dauerhafte Verbrennung, auch nach Entfernen der Zündquelle, möglich, denn die Flüssigkeitsoberfläche liefert dann brennbare Dämpfe in ausreichender Menge nach.
Randbedingungen:
- die Zündquelle (z.B. elektrostat. Funke oder Flamme) muss eine Mindestzündenergie erzeugen für Methan 0,2 mJ,
- die Atmosphäre muss einen Mindestgehalt an Sauerstoff aufweisen für Bisphenol-A 2,0 Vol%.
Brandversuch
Dies lässt sich beispielsweise mit Dieselkraftstoff oder Heizöl ausprobieren, das einen Flammpunkt von etwa 55 °C besitzt. Es lässt sich bei Raumtemperatur mit einem Streichholz nicht entflammen. Vorsicht: Wird das Streichholz lange genug an die Flüssigkeit gehalten, steigt dadurch lokal die Temperatur an der Flüssigkeitsoberfläche, was zum Erreichen des Flammpunktes und somit zur lokalen Entflammung führt. Von hieraus breitet sich die Flamme dann kreisförmig auf der Oberfläche aus. Achtung, zum Löschen kein Wasser (D=1) verwenden - es ist schwerer als Dieselöl (D=0,8). Deckel oder CO2-Löscher verwenden.
Flammpunktmessung
Der Flammpunkt ist ausschlaggebend bei der Einstufung und Klassifizierung als Gefahrstoff bzw. nach BetrSichV.
Es gibt verschiedene standardisierte Apparaturen, um den Flammpunkt einer Flüssigkeit zu bestimmen:
- Methode nach Pensky-Martens (>50°C; DIN 51758, EN 2719, aktuell Standardapparatur)
- Methode nach Abel-Pensky (<50°C; DIN 51755, geschlossener Tiegel = c.c. "closed cup")
- Methode nach Cleveland (DIN 51376, offener Tiegel = "open cup")
- Methode nach Marcusson (DIN 51584, offener Tiegel, veraltete Methode von 1959 )
Generell liefern closed-cup-Methoden niedrigere Flammpunkte als die veralteten open-cup-Methoden. Letztere dienten in Abwandlungen zur Bestimmung des heute nicht mehr gebräuchlichen "Brennpunkts".
reine Substanzen
Der Flammpunkt einer unbekannten brennbaren Flüssigkeit kann geschätzt werden:Flammpunkt = Siedepunkt (bei 1013 mbar) - 90±20°C
oder genauer berechnet werden nach:
Flammpunkt = Siedepunkt * 0,736 - 72°C
Gemische brennbarer Stoffe
In Gemischen bestimmt der Dampfdruck der am niedrigsten siedenden Substanz den Flammpunkt des Gemischs.- In Auto-Benzin sind neuerdings leichtsiedende Ether beigemischt, die nicht nur den Flammpunkt, sondern auch die Zündtemperatur des Kohlenwasserstoff-Gemischs senken.
- Hefeweizenbier (= 5 Vol% Ethanol in "unbrennbarem" Wasser) ergab bei Messung einen Flammpunkt von 81°C; d.h. 5%iges Ethanol entwickelt erst bei 81°C die zur Zündung notwendige Konzentration an brennbaren Dämpfen von 3,5% (=UEG).
Beispiele
1,0 Vol% = 10.000 ppm| Substanz | Siedepkt.* | Flammpkt. | untere Expl.gr. | obere Expl.gr. | | Zündtemp. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| --- | entspr. =100 Vol% | Vol.% | Vol.% | - | [°C | |
| Wasserstoff SDB | -253 | .... | 4 | 77 | - | 465 |
| Methan SDB (Erdgas) | -162 | .... | 4,4 | 16,5 | -- | 595 |
| Acetylen SDB | -84 | .... | 2,3 | 100 | -- | 305 |
| Propan SDB | -42 | .... | 1,7 | 10,9 | -- | 470 |
| Butan SDB | 0 | .... | 1,4 | 9,3 | -- | 365 |
| Acetaldehyd SDB | +20 | -30 | 4 | 57 | -- | 155 (!!) |
| n-Pentan SDB | +36 | -35 | 1,4 | 8,0 | -- | 285 |
| Diethylether SDB | +36 | -40 | 1,7 | 36 | -- | 170 (!!) |
| Schwefelkohlenstoff SDB | +46 | -30 | 1,0 | 60 | -- | 102 (!!) |
| Propionaldehyd SDB | +47 | -40 | 2,3 | 21 | -- | 175 (!!) |
| Methyl-tert-butylether SDB | +55 | -28 | 1,6 | 8,4 | -- | 460 |
| Aceton SDB | +56 | -18 | 2,1 | 13 | -- | 540 |
| Methanol SDB | +65 | +11 | 5,5 | 37 | -- | 455 |
| n-Hexan SDB | +69 | -22 | 1,0 | 8,1 | -- | 240 |
| Ethyl-tert-butylether SDB | +71 | -19 | 1,2 | 7,7 | -- | ... |
| Ethanol SDB (Brennspiritus) | +78 | +13 | 3,5 | 15 | -- | 425 |
| Isopropanol SDB | +82 | +12 | 2 | 12 | -- | 425 |
| Ethylenglycol-dimethylether SDB | 84-86 | -6 | 1,6 | 10,4 | -- | 200 (!!) |
| n-Heptan SDB, | +98 | -4 | 1,0 | 7 | -- | 215 = ROZ=0 |
| Isooctan, 2,2,4-Trimethylpentan | +99 | -12 | 1,0 | 6 | -- | 410 = ROZ=100 |
| 1,4-Dioxan SDB | +101 | +11 | 1,7 | 25 | -- | 300 |
| 1-Butanol SDB | +117 | +34 | 1,4 | 11,3 | -- | 340 |
| Propylenglycol-monomethylether SDB | 119-122 | +32 | 1,7 | 11,5 | -- | 270 |
| n-Octan SDB | +126 | +12 | 0,8 | 6,5 | -- | 210 |
| Diethylenglycol-dimethylether SDB | 155-165 | +51 | 1,4 | 17,4 | -- | 190 (!!) |
| Dipropylenglycol-dimethylether SDB | || 175 || +65 || 0,85|| ...||||||||
| Dipropylenglycol-monomethylether SDB | 185-195 | +80 | 1,1 | 14 | -- | 205 |
| Glycerin SDB | 290 Zers. | 176 | ... | ... | -- | 400 |
| | --- | --- | -- | -- | -- | --- |
| Benzin für Kfz. (KW-Gemisch) SDB | 70-210 | <-20 | 0,6 | 8 | -- | 200 - 410 |
| Diesel für Kfz. (KW-Gemisch) SDB | 150-390 | >+55 | 0,6 | 6,5 | -- | ca.220 |
| Biodiesel (FS-Methylester) SDB | ca.300 | 180 | ... | ... | -- | ca.250 |
| Rapsöl (FS-Triglycerid) SDB | ca.350 | .... | ... | ... | -- | ca.300 |
Temperaturabhängigkeit des Flammpunkts
Die Daten der Tabelle wurden unter standardisierten Bedingungen mit Reinsubstanzen ermittelt. Bei Verdünnen mit Inertgasen und/oder unter Druck ist es (lt. PTB) wahrscheinlich, dass sich die Werte für die untere Explosionsgrenze um 20% (pro 100°C) verringern und die der oberen Explosionsgrenze um 10% (pro 100°C) erhöhen. Die Erniedrigung der unteren Explosionsgrenze um 20% entspricht ungefähr einem 5°C niedrigerem Flammpunkt. (vgl. Sättigungsdampfdruckkurve)
Erfahrungen aus der Praxis
Zur Vermeidung von Zündgefahren ist man immer bestrebt, einen "Sicherheitsabstand" von 50°C zum Flammpunkt einzuhalten.
Schwellenwert (Temperatur) | Brandlehre
Teplota vzplanutí | Flash point | Punto de inflamabilidad | Leimahduspiste | Point d'éclair | נקודת הבזק | Flash point | 引火点 | Vlampunt | Ponto de fulgor | Flampunkt | 闪点
"Flammpunkt"