Was ist eine Entflammbarkeitsgrenze?
Eine Entflammbarkeitsgrenze ist ein Konzentrationsbereich von entflammbarem Gas, der bei Vorhandensein einer Zündquelle zu einem Brand führen kann. Die untere Entflammbarkeitsgrenze gibt die kleinste Gasmenge an, die vorhanden sein müsste, um einen Brand zu verursachen. Am anderen Ende der Skala steht das obere Ende für die höchstmögliche Konzentration, bei der ein Brand auftreten kann. Sicherheitsdatenblätter enthalten Informationen zu den Entflammbarkeitsgrenzen sowie weitere wichtige Merkmale, damit sich Personen angemessen schützen können.
Viele Gase sind unter den richtigen Bedingungen brennbar. Unterhalb der Untergrenze ist nicht genug Gas vorhanden, um eine Verbrennung zu erzeugen. Oberhalb der Obergrenze ist zu viel Gas vorhanden und es ist nicht genug Sauerstoff vorhanden, um eine Flamme aufrechtzuerhalten. Die Entflammbarkeitsgrenzen für Gase können je nach ihren Eigenschaften sehr unterschiedlich sein. Beispielsweise kann Ammoniak ein Feuer erzeugen, wenn es zwischen 15 und 28% eines Gasgemisches ausmacht.
Um die Entflammbarkeitsgrenze zu bestimmen, nutzen die Forscher ideale Bedingungen, und es ist wichtig zu wissen, dass reale Bedingungen Feuer außerhalb des festgelegten Bereichs verursachen können. Tester führen normalerweise Messungen bei ungefähr Raumtemperatur und einer Druckatmosphäre durch. Das Gas wird vorsichtig in die Umwelt abgegeben, während die Instrumente die Konzentration des Gemisches messen. Eine Zündquelle ist vorgesehen, um den Punkt zu finden, an dem sich das Gemisch entzündet, was die untere Entflammbarkeitsgrenze veranschaulicht. Gasgemische können verdünnt werden, um die Obergrenze zu finden.
In engen Räumen können leicht niedrigere Entflammbarkeitsgrenzen erreicht werden, was ein erhebliches Sicherheitsproblem darstellt. Menschen, die in kleinen Räumen Produkte wie Petroleumheizungen, Lösungsmittel und brennbare Klebstoffe verwenden, können eine Brandgefahr verursachen, wenn sie keine ausreichende Belüftung verwenden. Wenn die Bedingungen genau richtig sind, kann es zu einer Explosion kommen, die das Risiko von Sachschäden und Verletzungen erhöht. Eine ordnungsgemäße Belüftung bei geöffneten Fenstern, Lüftern, Abzugshauben und ähnlichen Werkzeugen kann für die Sicherheit in Umgebungen, in denen brennbare Gase vorhanden sind, selbst in sehr geringen Mengen von entscheidender Bedeutung sein.
Die Entflammbarkeitsgrenze ist nicht nur aus Sicherheitsgründen von Interesse. Sie sind auch wichtig für den Entwurf von Systemen, deren Betrieb auf der Verbrennung beruht, wie beispielsweise Automotoren. Gasgemische müssen sorgfältig kalibriert werden, um ein Gemisch zwischen mager und fett zu finden. Der Motor kann präzise ausgelegt sein, um mit einem bestimmten Kraftstoffgemisch zu funktionieren, und Fehler können Probleme verursachen. Wenn beispielsweise eine Sauerstoffaufnahme verstopft ist, kann ein Automotor möglicherweise nicht genug Luft ansaugen, um sauber zu verbrennen.