Versuch 21: Mehlstaubexplosion - Einleitung

Ein großer Fernsehsender berichtete auf seiner Internetpräsenz von der größten Mehlstaubexplosion der deutschen Nachkriegsgeschichte. Keine Zeitungsente oder Quotenfang: Mehl, wie wir es zum Backen verwenden ist eine tödliche Gefahr!

Die Bilanz der Mehl-Explosion in der Bremer Rolandmühle im Jahre 1979 sind 14 Tote, 17 Verletzte und ein Sachschaden von umgerechnet über 50 Millionen Euro. Laut Bericht des Senders löste ein kleines Feuer die katastrophale Kettenreaktion in der Mehl lagernden Mühle aus. Jahrzehnte nach dem Unfall also befand sich der Artikel warnend im Netz. Doch beginnen wir am Anfang.

Gerade zur Weihnachtszeit bietet sich dem backenden Naturwissenschaftsfan die Möglichkeit der eigenen experimentellen Erfahrung. Eine Kerze und ein Löffel Mehl zusammengeführt zeigen, dass Mehl offenbar nicht besonders gut brennt. Lediglich am Rand sind kleine Funken zu erkennen. Mehl besteht überwiegend aus verschiedenen Kohlenhydraten, oder allgemeiner Kohlenwasserstoffen. Diese sind doch brennbar oder? Die Lösung sei hier noch nicht verraten. Gehören Sicherheitshinweise auf Mehlpackungen?

Nebenbei bemerkt: Finden bei chemischen Experimenten Explosionen und Knalleffekte statt, ist das für den Zuschauer natürlich immer etwas Besonderes. Das Film- und Fernsehgeschäft beschäftigt mittlerweile eine ganze Reihe an Menschen, die sich ausschließlich auf Effekte spezialisiert haben.

Sicherheitssymbole

Demonstrationsversuch Schutzbrille tragen! Leichtentzündlich In den Abfall geben.

Chemikalien

  • Mehl

Materialien

  • Blasebalg
  • Brenner
  • Uhrglas
  • Podest
  • Stativ
  • Messer

Durchführung

Man füllt die spitze Kappe eines Blasebalgs mit Mehl und spannt sie auf Brennerflammenhöhe in ein Stativ ein. Das Mehl sollte nicht zu sehr gestopft sein und am besten gut getrocknet. Alternativ kann man auch 3-4 Löffel Mehl auf ein Uhrglas geben und das Uhrglas auf einem Podest in Brennerflammenhöhe positionieren.

Der Blasebalg wird dann hinter dem Teller eingespannt. Vor dem Brenner in Blasrichtung des Blasebalges dürfen sich keine Personen oder leicht brennbare Gegenstände befinden.

Entsorgung

Überschüssiges Mehl kann in den Abfall gegeben werden.

Ergebnisse

Versucht man einen Löffel Mehl mit einem Feuerzeug zu entzünden so klappt das nicht besonders. In diesem, wie auch in anderen Fällen gilt, dass eine größere Oberfläche eine bessere Verbrennung, bzw. Reaktion ermöglicht. In einem Haufen Mehl erreicht man mit der Flamme nur die oberste Schicht. Pustet man in das Mehl verteilt es sich fein in der Luft.

Die feinen Partikel sind viel leichter zu entzünden, als die dichte Oberfläche vorher. Die Verbrennung kann viel schneller voranschreiten, weil in der Mehlwolke der Reaktionspartner Sauerstoff aus der Luft das Mehl besser erreicht, als im dicht gepackten Mehlhaufen. Dies führt zu einer teilweise explosionsartigen Reaktion eines Staubes mit der Luft. Weitere Beispiele für dieses Reaktionsschema sind die Verpuffung von brennendem Fett, Sägemehlexplosionen, Feuerspucken mit Bärlappsporen oder der Automotor. Selbst Eisen, Aluminium, Stärke, Kakao oder Kaffee können in fein verteilter Form zur Explosion führen.

Für eine Staubexplosion müssen lediglich 3 Faktoren erfüllt sein:

  1. feine Verteilung
  2. Zündtemperatur
  3. Sauerstoffzufuhr

Dieses Wissen führt zu besonderer Reinlichkeit in Lagerstätten solcher Stoffe. Schon wenige Zentimeter eines Staubes können bei Aufwirbelung zu der beschriebenen Kettenreaktion führen.

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