Zündtemperatur


Zündtemperatur
Die Zündtemperatur eines Streichholzkopfes liegt bei 80 °C.

Die Zündtemperatur (auch Zündpunkt, Selbstentzündungstemperatur, Entzündungstemperatur oder Entzündungspunkt) ist diejenige Temperatur, auf die man einen Stoff oder eine Kontaktoberfläche erhitzen muss, damit sich eine brennbare Substanz (Feststoff, Flüssigkeit, deren Dämpfe oder Gas) in Gegenwart von Luft ausschließlich aufgrund seiner Erhitzung – also ohne Zündquelle wie einen Zündfunkenselbst entzündet. Sie ist bei jedem Stoff unterschiedlich hoch und in vielen Fällen vom Druck abhängig. Hervorgerufen wird die Selbstentzündung durch eine exotherme Oxidationsreaktion, wenn die Wärmeproduktionsrate die Wärmeabfuhr durch Wärmeleitung, -strahlung und Konvektion übersteigt.

Die Zündtemperatur korreliert nicht mit Siedepunkt- oder Flammpunkttemperatur eines brennbaren Stoffs. Sie ist vielmehr ein Maß für die Oxidationsempfindlichkeit der Substanz.

Die Selbstentzündungstemperatur ist keine Stoffkenngröße im eigentlichen Sinn, da sie insbesondere vom Volumen der betrachteten Substanz abhängt. Größere Volumina entzünden sich bei kleineren Temperaturen. Die Zeit bis zur Selbstentzündung kann Monate betragen.

Dennoch ist sie unter anderem beim Brandschutz wichtig, beispielsweise bei Trocknungsprozessen, Lagerungen und Transporten. Bei Kohleflözbränden und einigen anderen Bränden kann es auch zur Entzündung in situ, also bei Kohleflözen im natürlichen Verband kommen.

Inhaltsverzeichnis

Gase

Beim deutlich niedrigeren Flammpunkt kann ein Gas/Luftgemisch der gleichen Substanz nur mittels Zündquelle entflammt werden. Bei Flammpunkttemperatur erreicht eine Flüssigkeit einen Dampfdruck bzw. eine korrespondierende Sättigungsdampfkonzentration, die so hoch ist, dass sich das entsprechende Gas/Luft-Gemisch entzünden lässt.

Die Zündfähigkeit eines Gasgemisches hängt untergeordnet auch vom Sauerstoffgehalt der umgebenden Atmosphäre ab. Normalbedingungen beziehen sich auf 21 % Sauerstoff in Luft. Da sich Großanlagen (Tanks, Behälter) nicht mit Stickstoff bis zu einem Restsauerstoffgehalt von 0 % inertisieren lassen, wird in besonderen Messungen der minimal nötige Grenzsauerstoffgehalt für eine Zündung ermittelt (z. B. 2-4 %).

Flüssigkeiten

Lösemittel

Lösemittel mit besonders niedrigen Zündtemperaturen (ca. 120-180° C) sind:

  • Acetaldehyd
  • Schwefelkohlenstoff – ein heißer Glasstab genügt zur Entzündung. [1]
  • Diethylether
  • Ethylenglycol-dimethyl-ether
  • Propylenglycol-dimethyl-ether
  • Diethylenglycol-dimethyl-ether und Dipropylenglycol-dimethyl-ether – können sich bei der Destillation an heißen Apparaturteilen selbst entzünden, bei Dipropylenglycoldimethylether liegt die Zündtemperatur 10° C unter dem Siedepunkt (siehe Flammpunkt)

Feststoffe

Stäube

  • Kohlestaub
  • Mehlstaub
siehe auch: Staubexplosion – Bedingungen der Entzündung von Stäuben

Besonderheiten

  • weißer Phosphor – entzündet sich an Luft schnell selbsttätig (Prinzip der Phosphorbomben im Zweiten Weltkrieg)
  • ölverschmierte Lappen – können sich bei längerem Liegen in Abfallbehältern selbst entzünden.
  • pyrophores Eisen – besteht aus ultrafeinen Eisenspänen, unter Inertgas in Ampullen abgeschmolzen. Beim Ausschütten bildet sich an Luft ein wahrer Funkenregen, ähnlich wie von Metallspänen beim Schleifen.
  • elektrostatisch geladene Pulver (z. B. einige Kunstharzpulver und Polymergranulate, methylsubstituierte Cellulosederivate) bilden sich beim Schütten aus Transportverpackungen. Potentielle Zündquelle einerseits und explosionsfähiger Staub andererseits liegen gleichzeitig vor.

Tabellen

Zündtemperatur einiger Feststoffe:

Feststoff Zündtemperatur in °C
Fichtenholz 280
Holz 280-340
Kork 300-320
Stroh 250-300
Torf 230
Heu 260-310
Zeitungspapier 175
Schreibpapier 360
Zucker 410
Baumwolle 450
Getreide 250-320
Roggenmehl 500
Weizenstaub 270
Holzkohle 300
Kohle 240-280
Kunststoffe 200-300
Phosphor weiß 60
Schwefel 250
Phosphor rot 300

Zündtemperaturen und Flammpunkte einiger flüssiger Brennstoffe:

Flüssigkeit Flammpunkt in °C Zündtemperatur in °C
Asphalt 205 ca. 400
Teer 90 600
Essigsäure 40 460
Motoröl 80
Biodiesel – SME 186 (pr ISO 3679) 285 (ASTME659-78)
Biodiesel – RME 186 (pr ISO 3679) 283 (ASTME659-78)
Dieselkraftstoff 67 (pr ISO 3679) 255 (ASTME659-78)
Schmieröl 125 500
Petroleum 60 355 [2]
Terpentinöl 36 255
Methanol 11 455

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. http://userpage.chemie.fu-berlin.de/~tlehmann/unterweisung/zuendtemperatur.html
  2. http://www-wnt.gsi.de/kernchemie/Deutsch/Arbeitssicherheit/SDB_d_pdf/Petroleum_d.pdf

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