Flamme [1]

Flamme, ein an der Luft verbrennender Dampf- oder Gasstrom. Alle Körper, die sich an der Luft entzünden lassen und mit F. verbrennen, sind so flüchtig, daß sie sich bei der Entzündungstemperatur in Dampf verwandeln, oder so leicht zersetzbar, daß sie bei jener Temperatur dampf- oder gasförmige Zersetzungsprodukte entwickeln. Alle Körper, die weniger flüchtig sind oder sich nicht in der angegebenen Weise zersetzen, verbrennen beim Erhitzen an der Luft nur unter Erglühen, wie z. B. das Eisen im Schmiedefeuer zu Hammerschlag verbrennt. Erhitzt man Holz, Fett, Steinkohle etc. bei Abschluß der Luft, so entwickeln sich bei bestimmter Temperatur brennbare Gase, die an einen andern Ort geleitet und dort entzündet werden können (Leuchtgas). Erhitzt man aber dieselben Körper auf dieselbe Temperatur bei Zutritt der Luft, so entzündet sich das entwickelte Gas, sowie es sich bildet, in unmittelbarer Nähe der erhitzten Körper, und es macht den Eindruck, als ob diese selbst und nicht ihre Zersetzungsprodukte mit F. verbrennen.

Wird ein Gasstrom entzündet, so erfolgt die Verbrennung nur an den Stellen, wo das Gas mit der Luft in Berührung tritt, also an der Peripherie des Gasstroms, und so bildet die F. einen kegelförmigen Mantel mit einem Kern von unverbranntem Gas. Hält man in die F. schräg aufwärts ein enges Gasröhrchen, so strömt das unverbrannte Gas an dessen Spitze aus und kann hier entzündet werden. Die Gestalt der F. hängt ab von der Gestalt des Querschnitts und von der Geschwindigkeit des Gasstromes und ist modifiziert durch den Einfluß der Diffusion. Die Luft dringt von außen in den Gasstrom ein und gelangt um so tiefer hinein, je länger sie auf ihn einwirkt. Daher wird der Querschnitt der F. nach obenhin mit der Entfernung vom Docht oder Brenner immer kleiner, und so entsteht die kegelförmige F., an der man den innern, nicht leuchtenden Kern, aus noch nicht brennenden Gasen bestehend, den leuchtenden Mantel und eine nicht oder sehr wenig leuchtende äußere Schicht unterscheidet. Zu diesen drei Schichten kommt dann noch die blaue, nicht leuchtende Basis der F., die so weit reicht, wie die Luft frei in die F. einströmen kann. Die Temperatur der F. ist abhängig von der Natur des verbrennenden Körpers und der Verbrennungsprodukte. Nicht alle Körper liefern bei vollständiger Verbrennung dieselbe Wärmemenge, und die verschiedenen Verbrennungsprodukte bedürfen überdies, um auf eine bestimmte Temperatur gebracht zu werden, verschiedener Wärmemengen. Mischen sich dem verbrennenden Gas nicht brennbare Gase, wie Kohlensäure oder Stickstoff, bei, so kann die Temperatur der F. so stark herabgedrückt werden, daß sich kaum noch Papier darin entzünden läßt.

Die sehr heiße Wasserstoffflamme ist kaum sichtbar, Schwefel brennt mit sehr schwach leuchtender blauer F., ebenso reiner Spiritus, während die F. unsrer Leuchtmaterialien mehr oder weniger weißes Licht ausstrahlt. Im allgemeinen sind Flammen, in denen sich nur Gase befinden (wie in der Wasserstoff-, Schwefel-, Spiritusflamme), nicht leuchtend, während in den meisten leuchtenden Flammen staubförmig verteilte Körper vorhanden sind. In der F. unsrer Leuchtmaterialien befindet sich gasförmiges Äthylen C₂H₄, und wenn dieses stark erhitzt wird, zerfällt es in Methan CH₄ und Kohlenstoff. Das Methan verbrennt und erhitzt den ausgeschiedenen Kohlenstoff zur Weißglut. In der nicht leuchtenden Methanflamme strahlt also glühender Kohlenstoff weißes Licht aus, und dieser Kohlenstoff verbrennt, sobald er in die äußere Schicht der F. gelangt. Beschränkt man aber den Luftzutritt, so daß der Kohlenstoff nicht hinreichend Sauerstoff zur Verbrennung findet, dann scheidet er sich als Ruß aus, die F. qualmt oder blakt. Eine solche F. entwickelt auch, entsprechend der unvollkommenen Verbrennung, viel Kohlenoxyd. Mischt man dagegen Leuchtgas, das ebenfalls Äthylen enthält, mit Luft, so brennt es mit blauer, nicht leuchtender F., weil der Kohlenstoff im Moment der Abscheidung aus dem Äthylen durch überall im Innern der F. reichlich vorhandenen Sauerstoff verbrannt wird und daher nicht als glühender Körper auftreten kann. Aber auch bei der Vermischung des Leuchtgases mit nicht brennbaren Gasen, wie Kohlensäure oder Stickstoff, wird die Leuchtkraft der F. vernichtet, weil die bei der Verbrennung des Gases erzeugte Wärme zur Erhitzung der nicht brennbaren Gase verbraucht und dadurch die Temperatur so stark herabgesetzt wird, daß es gar nicht zur Ausscheidung von Kohlenstoff kommt. Erhitzt man aber dies Gasgemisch vor der Entzündung, so brennt es ebenfalls mit leuchtender F. Übrigens geben manche Körper, die an freier Luft mit nicht leuchtender F. brennen, in komprimierter Luft eine leuchtende F.