Zündtemperatur

  Die Zündtemperatur (auch Zündpunkt, Selbstentzündungstemperatur 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 Luftsauerstoff ohne Zündfunken ausschließlich aufgrund seiner Erhitzung, also ohne Zündquelle, bei Vorhandensein von Sauerstoff selbst 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.

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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 Stabbrandbomben im Zweiten Weltkrieg)
• ölverschmierte Lumpen - 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 Metallspäne beim Flexen.
• elektrostatisch geladene Pulver (z. B. einige Kunstharzpulver und Polymergranulate, methylsubstituierte Cellulosederivate) bilden sich beim Schütten aus Transportverpackungen. Potentielle Funkenquelle einerseits und explosionsfähiger Staub andererseits liegen gleichzeitig vor.

Tabellen

Zündtemperatur einiger Feststoffe:

Zündtemperaturen und Flammpunkte einiger flüssiger Brennstoffe:

Siehe auch

• Verbrennungsdreieck
• Portal:Feuerwehr
• Fahrenheit 451
• Verpuffungstemperatur

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
3. ↑ http://www.sax.ch/sax/www/prodinfo/sicherheit/lh/terpentinoel-rein.html