Atemgifte - Versuche Brandprodukte

Ausbildung von Atemschutzgeräteträgern mit
Rettungsaufgaben
- Experimentalanleitung unterstützt von
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Experiment 1
Darstellung der erstickende Wirkung der
Sauerstoffverdrängung
1. Material
Kerze, Zündlicht, Becherglas, nicht brennbare Unterlage
2. Ablauf
- Kerze am nicht brennbaren Untergrund befestigen,
- Kerze entzünden und voll aufbrennen lassen,
- Flammenbild der Kerze betrachten,
- Becherglas überstülpen, Flamme erlischt,
- Flammenverhalten begründen lassen
3. Diskussion
Die Flamme einer Kerze bildet 3 Zonen:
Gaszone
Die Gaszone ist als dunkler Kern mit blauen Rand sichtbar. Sie bildet sich um den Docht der
Kerze und stellt die Zone der thermischen Aufbereitung des Brennstoffes (hier: ParaffinMoleküle = Kohlenwasserstoff-Verbindung) dar. Hier herrschen Temperaturen zwischen 300
und 500 °C. Der blaue Rand der Gaszone ist die Zone der unvollständigen Verbrennung.
Hier herrscht Sauerstoffmangel.
Glühzone
In der Glühzone werden die Brennstoff-Moleküle in Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H) bzw.
niedermolekulare Bruchstücke des Paraffins zerlegt. Der entstandene Kohlenstoff (Ruß)
glüht charakteristisch und gibt dieser Zone ihren Namen.
Verbrennungszone
Die Verbrennungszone stellt einen unsichtbaren Flammensaum mit Sauerstoffüberschuss
dar. In der Verbrennungszone werden Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H) mit dem Luftsauerstoff (O) verbrannt. Hier herrschen Temperaturen bis + 1.100 °C.
Die Flamme erlischt und Brand geht zum Glutbrand über beim Absinken des Sauerstoffgehaltes auf unter 15 Vol.-%. Am Glas setzt sich Ruß ab.
Es entsteht also nicht nur eine Flamme, sondern es ist - je nach Sauerstoffangebot - eine
mehr oder weniger intensive Rauchentwicklung festzustellen. In diesen Rauchgasen befinden sich neben Brandrauchaerosolen (Ruß) und diversen Verbrennungsprodukten auch teilweise verbrannte Substanzen (Pyrolyseprodukte) und unverbrannte Brennstoff-Moleküle.
Dies ist grundsätzlich auch bei anderen brennbaren Stoffen so.
Der Rauch steigt in Folge der Thermik nach oben und füllt von oben nach unten das Becherglas. Dabei vertreibt es den Sauerstoff. Die Flamme erstickt.
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Experiment 2
Demonstration der ätzende Wirkung des Atemgiftes Chlor-Wasserstoff
1. Material
Kerze, Zündlicht, Becherglas, nicht brennbare Unterlage, Kombinationszange, 0,30 cm PVCMaterial, z. B. PVC-isoliertes Kabel, Gasspürpumpe, Prüfröhrchen „HCl“
2. Ablauf
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Kerze am nicht brennbaren Untergrund befestigen,
Kerze entzünden und voll aufbrennen lassen,
Kabel in Flamme halten und brennen lassen,
Prüfröhrchen aus Verpackung entnehmen und erforderliche Pumpenhübe ermitteln,
Gasspürpumpe einsatzbereit machen,
Prüfröhrchen öffnen und in Gasspürpumpe einsetzen,
Prüfröhrchen in Brandrauch halten und vorgegebene Pumpenhübe durchführen,
Einfärbung der Anzeigeschicht abwarten und ablesen
Prüfröhrchen entfernen, entsorgen und Gasspürpumpe spülen
3. Diskussion
Anzeigeschicht auswerten: HCl gasförmig im Brandrauch vorhanden, HCl und Feuchtigkeit
(z. B. der Mundschleimhäute) ergibt Salzsäure, Verätzungen folgen