Versuch 82: Eine Kerze in Wasserstoff - Einleitung

In einer anderen Umgebung als der uns bekannten Umwelt würde das Leben sicherlich anders ablaufen. In Versuchen erzeugen Änderungen von "normalen" Parametern unerwartete und erstaunliche Ergebnisse.

Eine Kerze brennt natürlich an der Luft, doch wie steht es mit der Kerze wenn sie in eine Wasserstoffatmosphäre getaucht wird? Wasserstoff ist doch auch brennbar!?! Kann man im Umkehrschluss behaupten, dass Leben auch in einer Wasserstoffatmosphäre möglich wäre? All diese Fragen lassen sich bei genauer Beobachtung des Experiments lösen. Ein genauer Blick ist gefragt, also genau hingeschaut!

Sicherheitssymbole

Demonstrationsversuch Schutzbrille tragen! Hochentzündlich Explosionsgefährlich

Chemikalien

  • Wasserstoff

Materialien

  • Plastikstandzylinder
  • Stativ
  • Kerze
  • Stange

Durchführung

Eine Kerze wird mit Klebeband an einer Stange befestigt. In ein Stativ wird ein mit Wasserstoff gefüllter Plastikstandzylinder eingespannt.

Die Füllung mit Wasserstoff lässt sich am effektivsten durchführen, indem man den Zylinder mit Wasser füllt und unter Wasser Wasserstoff in ihn leitet. Danach kann der Standzylinder mit ruhiger Bewegung und ohne ihn umzudrehen in das Stativ gespannt werden. Wasserstoffgas ist leichter als Luft, steigt in ihr also auf. Wenn man den Zylinder nicht umdreht, bleibt der Wasserstoff überwiegend darin enthalten.

Man entzündet die Kerze zu Versuchsbeginn, schiebt sie vorsichtig in den Zylinder und zieht sie wieder heraus.

Entsorgung

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Ergebnisse

Die Kerzenflamme erlischt im Wasserstoff. Zieht man sie aus dem Zylinder heraus beginnt sie wieder zu brennen. Diesen Ablauf kann man je nach Größe des Plastikzylinders mehrfach wiederholen.

Der Grund für dieses unerwartete Verhalten der Kerze ist, dass Wasserstoff Verbrennungen nicht unterhält. Wasserstoff ist zwar brennbar, reagiert dabei aber mit Sauerstoff. Die Kerze benötigt zum Brennen ebenfalls Sauerstoff, der in der Wasserstoffatomsphäre nicht enthalten ist.

Beim Herausziehen aus dem Zylinder entzündet die Kerze sich wieder. An der Grenze zwischen Luft und Wasserstoff hat die Kerze beim Eindringen den Wasserstoff entzündet, der langsam mit dem Sauerstoff der Luft reagiert. Die dazugehörige Flamme ist kaum bis gar nicht zu erkennen. Diese Flamme entzündet die Kerze beim Austritt aus dem Wasserstoff wieder.

Der Versuch kann so lange wiederholt werden, bis der Wasserstoff komplett verbrannt ist oder durch Verwirbelungen beim Kerzeneintritt mit Luft vermischt wird und explosionsartig reagiert, was durch ein lautes ploppen zu erkennen ist.

Übrigens weist man auf ähnliche Weise, mit der Knallgasprobe Wasserstoff nach.

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Hinweise

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Versuchsbild

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