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Funktionsweise des Bunsenbrenners

Erfahre mehr über den Aufbau und die Funktionsweise eines Bunsenbrenners. Lerne, wie man die Flammentemperatur reguliert und sicher mit dem Brenner umgeht. Neugierig geworden? All das und noch vieles mehr kannst du im folgenden Text entdecken!

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Team Digital
Funktionsweise des Bunsenbrenners
lernst du in der Unterstufe 2. Klasse - 3. Klasse - 4. Klasse

Grundlagen zum Thema Funktionsweise des Bunsenbrenners

Funktionsweise des Bunsenbrenners – Chemie

Sicher hast du im Chemieunterricht in der Schule schon einmal einen Bunsenbrenner gesehen. Die Einsatzgebiete eines Bunsenbrenners sind vielfältig. Du kannst ihn in jedem naturwissenschaftlichen Labor finden. Und wofür braucht man einen Bunsenbrenner? Du kannst damit eine mittlere oder starke Erwärmung erreichen und Stoffe erhitzen. Wie nennt man Bunsenbrenner noch? Ein Bunsenbrenner kannst du auch kurz als Brenner bezeichnen. Wie ein Bunsenbrenner aufgebaut ist, wie ein Bunsenbrenner funktioniert und wie ein sicherer Umgang mit dem Bunsenbrenner gewährleistet wird, findest du im folgenden Text einfach erklärt.

Wie ist ein Bunsenbrenner aufgebaut?

Ein Bunsenbrenner besteht aus einer Gaszufuhr, einer Stellschraube für die Gasregulierung, einem zylindrischen Brennerrohr, einer Luftzufuhr und einem Standfuß, der dem Brenner Halt gibt. Im folgenden Bild hier kannst du den beschrifteten Aufbau eines Bunsenbrenners sehen. Wenn die Luftzufuhr geschlossen ist, erhältst du eine leuchtende Flamme. Wenn die Luftzufuhr geöffnet ist, erhältst du eine nichtleuchtende, rauschende Flamme.

Bunsenbrenner Beschriftung Aufbau

Wie funktioniert ein Bunsenbrenner?

Du hast gelernt, wie ein Bunsenbrenner aufgebaut ist. An der Gasregulierung kannst du den Gasfluss regulieren. Mit der Luftzufuhr kannst du einstellen, wie viel Luft bei Benutzung des Brenners hinzugeführt wird.

Möchtest du eine leuchtende, fast geräuschlose Flamme (Leuchtflamme) am Bunsenbrenner haben, musst du die Luftzufuhr geschlossen halten. Durch den so entstehenden Sauerstoffmangel verbrennt das Gas unvollständig und die Flamme rußt. Bei der leuchtenden, fast geräuschlosen Flamme beträgt die Temperatur in der Mitte des Flammenkegels etwa $\pu{700 °C}$ und an der Spitze etwa $\pu{900 °C}$. Die Leuchtflamme wird oft eingestellt, wenn der Brenner eine kurze Zeit nicht benötigt wird.

Flammentemperatur leuchtende Flamme

Bei halb geöffneter Luftzufuhr entsteht eine nichtleuchtende, rauschende Flamme. Sie wird fast immer beim Experimentieren benutzt.

Bei einer nichtleuchtenden, rauschenden Flamme (Heizflamme) öffnest du die Luftzufuhr komplett. Und welche Temperatur erreicht eine solche Flamme? In der folgenden Abbildung kannst du die Temperaturzonen der nichtleuchtenden Flamme sehen. An unteren Ende der Brennerflamme ist die Temperatur mit $\pu{400 °C}$ am geringsten, während sich die höchste Temperatur an der Spitze des kleinen Flammenkegels mit $\pu{1 300°C}$ befindet. Das ist ganz schön heiß. Mit der Heizflamme wird nur gearbeitet, wenn ein Stoff sehr stark erhitzt werden muss.

Flammentemperatur nichtleuchtende, rauschende Flamme

Sicherer Umgang mit dem Bunsenbrenner

Nun kennst du die Funktion eines Bunsenbrenners. Doch wie machst du den Bunsenbrenner an? Bei Gebrauch des Bunsenbrenners ist unbedingt eine Schutzbrille zu tragen. Lange Ärmel sollten hochgerafft und die Haare müssen hochgesteckt werden. Außerdem sollten sich keine brennbaren Stoffe in der Nähe des Brenners befinden. Sind also die Haare hochgesteckt, die Ärmel hochgerafft und alle brennbaren Gegenstände weggeräumt, kannst du dir ein Streichholz nehmen, dieses anzünden und erst dann die Gaszufuhr des Brenners öffnen.

Merke dir die Schritte für einen sicheren Umgang mit dem Bunsenbrenner:

  1. Schutzbrille tragen, Haare und Ärmel wegstecken, brennbare Sachen wegräumen
  2. Streichholz nehmen und anzünden
  3. Gaszufuhr des Bunsenbrenners öffnen und dann mit einem Streichholz anzünden
  4. Luftregulierung öffnen, um aus der Leuchtflamme eine Heizflamme zu machen
  5. Wenn du fertig bist, unbedingt daran denken: Zuerst die Luft- und dann die Gasregulierung schließen.

Warum muss der Bunsenbrenner sofort nach dem Öffnen entzündet werden? Wenn du die Gaszufuhr des Bunsenbrenners öffnest, tritt Gas aus. Wenn du den Brenner nicht sofort anzündest, kann das Gas in den Raum treten und sich bei einem Funken entzünden. Und was machst du, wenn der Brenner erlischt? Dann stellst du das Gas ab und lüftest gut durch. Erst danach darfst du den Brenner erneut anstellen.

Zusammenfassung

Wir haben uns angesehen, was man mit einem Bunsenbrenner macht. Du kennst nun die Einsatzgebiete eines Bunsenbrenners und seinen Aufbau. Du weißt, wie ein Bunsenbrenner funktioniert und wie du sicher mit ihm umgehen kannst.

Darüberhinaus findest du Übungsaufgaben und Arbeitsblätter zum Thema Aufbau und Funktion eines Bunsenbrenners, um dein erlerntes Wissen zu überprüfen. Viel Spaß!

Transkript Funktionsweise des Bunsenbrenners

Hach, so ein Campingkocher ist praktisch! Wer will schon auf den täglichen "Pumpkin-Spice-Chai-Latte" verzichten? Ich nicht! Im Chemielabor wird auf ganz ähnliche Weise gekocht. Allerdings kein Essen und Trinken, sondern chemische Reaktionen. Damit das klappt, müssen wir uns mit der "Funktionsweise des Bunsenbrenners" auseinandersetzen. Also los geht's! Der Bunsenbrenner ist ein GAS-Brenner, genau wie der Campingkocher. Er verbrennt Propan, Butan oder gewöhnliches Erdgas. Das Gas befindet sich entweder in einer "Kartusche", dann spricht man von einem "Kartuschenbrenner", oder wird über eine Leitung aus dem Gashahn im Labor oder Fachraum zugeleitet. Das ist beim "Bunsenbrenner" und beim "Teclubrenner" so. Die Namen bezeichnen unterschiedliche Bauarten, die du hier vielleicht schon unterscheiden kannst. Der "Klassiker" wurde von "Robert Wilhelm Bunsen" erfunden, das etwas heißere Modell von "Nicolae Teclu". Sehen wir uns die Details des Bunsenbrenners an! Die GASZUFUHR haben wir schon besprochen. Darunter gibt es noch den "Standfuß", damit das Ding sicher steht. Dieses Rädchen hier ist die Gas-REGULIERUNG. Damit kann die Gaszufuhr geöffnet und geschlossen werden. Ist sie geöffnet, gelangt Gas durch die "Gasdüse" ins BRENNERROHR. Am Gas-AUSLASS kann es dann angezündet werden, und brennt munter vor sich hin. Zusätzlich gibt es aber NOCH eine kleine Öffnung, die aufgedreht werden kann. Beim Teclubrenner ist sie etwas größer. Das ist die "Luftzufuhr". Luft kommt natürlich auch von oben. Deshalb brennt die Flamme auch bei GESCHLOSSENER Luftzufuhr. Aber ist sie geöffnet, entsteht schon im Brennerrohr ein "Luft-Gas-Gemisch", das eine optimale Sauerstoffversorgung ermöglicht, wodurch die Flamme deutlich HEIẞER brennt. Wie du siehst, sieht sie auch anders aus. Bei GESCHLOSSENER Luftzufuhr erhält man die sogenannte LEUCHTENDE Flamme. Sie sieht aus wie eine große Kerzenflamme. Ganz oben ist sie am heißesten – circa neunhundert Grad Celsius. An der Spitze des inneren, rötlichen Kegels erreicht sie siebenhundert Grad Celsius. Ganz unten ist sie nur um die zweihundertfünfzig Grad heiß. Es handelt sich um eine "unvollständige Verbrennung". Das heißt, das Gas wird nicht vollständig zu Kohlenstoffdioxid und Wasser verbrannt, sondern es bleiben Kohlenstoffreste in der Luft zurück. Diese lagern sich ab, wenn man beispielsweise ein Reagenzglas in die Flamme hält. Das ist es, was wir "Ruß" nennen. Wenn wir Lösungen in Reagenzgläsern erhitzen, brauchen wir also eine "vollständige Verbrennung", damit nicht alles mit Ruß bedeckt wird. Das erreichen wir mit GEÖFFNETER Luftzufuhr. Dann erhalten wir die sogenannte RAUSCHENDE Flamme. Warum sie so heißt, wirst du im Schulunterricht merken. Sie ist durchgehend blau, und ihr heißester Punkt ist an der Spitze des inneren, hellen Leuchtkegels. Dort wird es circa eintausenddreihundert Grad Celsius heiß. Ganz oben sind es noch eintausend Grad, und ganz unten um die vierhundert. Die unterschiedlichen Temperaturbereiche werden auch für unterschiedliche Arten von chemischen Reaktionen genutzt. Man spricht von "Reduktionszone" und "Oxidationszone", wobei dir diese Begriffe wahrscheinlich erst SPÄTER im Chemieunterricht wirklich weiterhelfen. Jedenfalls ist der Zweck des Bunsenbrenners, chemische Reaktionen durch die Zufuhr von "Wärmeenergie" herbeizuführen. Er wird deshalb hauptsächlich verwendet, um wässrige Lösungen zu erhitzen, oder auch Metalle und Salze. VERBRANNT wird eher selten etwas, und "leicht entzündliche Stoffe" solltest du sogar gänzlich vom Brenner fernhalten! Zum Beispiel deine Haare! Was Interessantes zu Sehen gibt's aber trotzdem eigentlich immer. Damit du fit fürs Experimentieren bist, gehen wir jetzt noch durch, wie man den Bunsenbrenner eigentlich an- und wieder ausmacht. Erstens: Gasleitung oder Kartusche anschließen, aber Gasregulierung und Luftzufuhr noch geschlossen halten. Zweitens: Auf sicheren Stand des Brenners und freigeräumten Arbeitsbereich achten. Drittens: Streichholz anzünden. Ja, das geschieht VOR dem Öffnen der Gaszufuhr! Ein STREICHHOLZ ist sicherer als ein Feuerzeug, geht aber manchmal nicht gleich an. Deshalb öffnest du die Gasregulierung erst JETZT, viertens, wenn das Streichholz brennt, dann kannst du das austretende Gas sofort entzünden. Andernfalls würde zu VIEL Gas austreten, was gefährlich ist! Fünftens: Drehe die Luftzufuhr je nach Bedarf auf, wenn du die rauschende Flamme brauchst. Zum AUSLÖSCHEN der Brennerflamme schließt du die Luftzufuhr und drehst die Gasregulierung so weit zu, dass die Flamme ganz klein wird. Dann pustest du sie aus und schließt die Gaszufuhr komplett. Würdest du nur den Gashahn zudrehen, könnte es sein, dass Gasreste im Brennerrohr weiterbrennen. Deshalb solltest du auch den Brenner nicht sofort wieder anfachen, falls er mal versehentlich ausgehen sollte. Schließe erst Gasregulierung und Luftzufuhr, warte einen Moment, und starte dann von neuem. WIR kommen jetzt aber zum Ende und fassen zusammen: Bunsenbrenner, Teclubrenner oder Kartuschenbrenner werden verwendet, um chemische Reaktionen herbeizuführen. Der grundsätzliche Aufbau ist HIER noch einmal dargestellt. Über die Luftzufuhr kann zwischen "leuchtender" und "rauschender Flamme" gewechselt werden. Bei der Handhabung ist zu beachten, leicht entzündliche Stoffe fernzuhalten und das Streichholz anzuzünden, BEVOR das Gas aufgedreht wird. Und am Ende noch abschmecken, fertig ist der "Pumpkin-Spice-Chai-Latte"?!

17 Kommentare
17 Kommentare
  1. Bei geöffneter Öffnung vermischen sich Oxidator und Brenngas bereits innerhalb des Bunsenbrenners. Die Flamme brennt dann als blaue und heiße Vormischflamme. Wenn die Öffnung geschlossen wird, vermischt sich das Brenngas mit dem Oxidator erst am oberen Röhrenausgang und entwickelt geringere Temperatur.

    Von a2, vor 22 Tagen
  2. so cool

    Von Amy, vor 3 Monaten
  3. 👍Super

    Von Andrea, vor 4 Monaten
  4. Ich fand das Video ganz ok aber könnten sie villeicht nächstes mal Eselsbrücken einbauen?
    Dankeschön.

    Von Nopidopi20, vor 4 Monaten
  5. Cooooooooooooooooooooooooooooooooooooooool😄👏🏻😃😀😁

    Von Mario , vor 4 Monaten
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Funktionsweise des Bunsenbrenners Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Funktionsweise des Bunsenbrenners kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib an, was ein Gasbrenner verbrennt.

    Tipps

    Drei Antworten sind richtig.

    Ein Gasbrenner verbrennt Gase.

    Lösung

    Im Labor verwendest du verschiedene Gasbrenner, um unterschiedliche chemische Reaktionen hervorzurufen.
    Man unterscheidet dabei den Kartuschenbrenner, den Bunsenbrenner und den Teclubrenner.
    Damit sie funktionieren, benötigst du Gas. Es kann von ihnen Propan, Butan oder Erdgas verbrannt werden.

  • Benenne die Bestandteile eines Bunsenbrenners.

    Tipps

    Das ist die Gaszufuhr.

    Die Gasregulierung befindet sich beim Bunsenbrenner gegenüber der Gaszufuhr.

    Die Luftzufuhr ist beim Bunsenbrenner eine kleine Öffnung oberhalb der Gaszufuhr.

    Lösung

    Die Gaszufuhr beim Bunsenbrenner erfolgt über die Gasleitung aus dem Fachraum.
    Darunter befindet sich der Standfuß, damit der Gasbrenner sicher steht.
    Gegenüber der Gaszufuhr ist die Gasregulierung. Damit kann die Gaszufuhr geöffnet und geschlossen werden. Ist sie geöffnet, gelangt Gas durch die Gasdüse ins Brennerrohr.
    Das Gas strömt durch das Brennerrohr bis zum Gasauslass, wo es dann angezündet wird.
    Zusätzlich gibt es noch eine kleine Öffnung, die aufgedreht werden kann – beim Teclubrenner ist sie etwas größer. Das ist die Luftzufuhr. Luft kommt natürlich ebenfalls von oben. Deshalb brennt die Flamme auch bei geschlossener Luftzufuhr.

  • Beschreibe das Vorgehen für das Anfachen eines Bunsenbrenners.

    Tipps

    Das Streichholz muss vor dem Öffnen der Gaszufuhr angezündet werden.

    Da Luft auch vom oben kommt, ist eine geöffnete Luftzufuhr zum Anfachen nicht nötig.

    Lösung

    Damit du fit für das Experimentieren in der Schule bist, ist es sinnvoll, das Anfachen und Auslöschen des Bunsenbrenners zu beherrschen. Folgende Schritte sind dabei wichtig:

    1. Die Gasleitung oder Kartusche anschließen, aber Gasregulierung und Luftzufuhr noch geschlossen halten.
    2. Auf einen sicheren Stand des Brenners und einen freigeräumten Arbeitsbereich achten.
    3. Das Streichholz vor dem Öffnen der Gaszufuhr anzünden. Ein Streichholz ist sicherer als ein Feuerzeug, entzündet sich aber manchmal nicht gleich.
    4. Jetzt kannst du die Gasregulierung öffnen.
    5. Das austretende Gas kannst du dann sofort entzünden. Andernfalls würde zu viel Gas austreten, was gefährlich ist!
    6. Drehe die Luftzufuhr je nach Bedarf auf, wenn du die rauschende Flamme brauchst.

    Zum Auslöschen der Brennerflamme schließt du die Luftzufuhr und drehst die Gasregulierung so weit zu, dass die Flamme ganz klein wird. Dann pustest du sie aus und schließt die Gaszufuhr komplett.
    Würdest du nur den Gashahn zudrehen, könnte es sein, dass Gasreste im Brennerrohr weiterbrennen.
    Deshalb solltest du auch den Brenner nicht sofort wieder anfachen, falls er einmal versehentlich ausgehen sollte: Schließe erst Gasregulierung und Luftzufuhr, warte einen Moment und starte dann von Neuem.

  • Kennzeichne leuchtende und rauschende Flamme.

    Tipps

    Jedem Bild werden vier Elemente zugeordnet.

    Die rauschende Flamme wird am heißesten.

    Lösung

    Bei geschlossener Luftzufuhr erhält man die sogenannte leuchtende Flamme. Die Temperaturspanne der leuchtenden Flamme liegt bei 250 bis 900 °C und nimmt von oben nach unten ab. Es handelt sich um eine unvollständige Verbrennung. Das bedeutet, dass durch den Sauerstoffmangel das Gas nur unvollständig verbrannt wird und daher Ruß entsteht.

    Wenn wir Lösungen in Reagenzgläsern erhitzen, dann brauchen wir eine vollständige Verbrennung, damit nicht alles mit Ruß bedeckt wird. Das erreichen wir mit geöffneter Luftzufuhr. Ist die Luftzufuhr sehr weit aufgedreht, erhalten wir die sogenannte rauschende Flamme. Ihre Temperaturspanne liegt zwischen 400 bis 1 300 °C, wobei ihr heißester Punkt an der Spitze des inneren, hellen Leuchtkegels liegt. Ganz oben sind es 1 000 °C.
    Die rauschende Flamme ist also insgesamt heißer als die leuchtende Flamme.

  • Beschreibe die verschiedenen Gasbrenner.

    Tipps

    Jedem Bild werden drei Aussagen zugeordnet.

    Der Bunsenbrenner sieht eher aus wie eine Kerze und besitzt die Luftzufuhr seitlich am Brennerrohr.

    Lösung

    Gasbrenner werden im Chemieunterricht verwendet, um chemische Reaktionen herbeizuführen.
    Häufig kommen Bunsenbrenner oder Teclubrenner zum Einsatz. Das Gas wird – anders als beim Kartuschenbrenner – über eine Leitung aus dem Gashahn im Labor oder Fachraum zugeleitet.
    Der Klassiker wurde von Robert Wilhelm Bunsen erfunden, das etwas heißere Modell von Nicolae Teclu. Beide Gasbrenner unterscheiden sich im Wesentlichen in der Luftzufuhr, die beim Teclubrenner größer ist. Das ist der Grund, warum der Teclubrenner heißer wird.

  • Schildere die Verwendung der verschiedenen Flammentypen beim Gasbrenner.

    Tipps

    Die leuchtende Flamme rußt und wird daher beim Experimentieren nicht verwendet.

    Die nicht leuchtende Flamme ist mit einer Temperatur von ca. 1 000 °C mittelheiß.

    Lösung

    Mit dem Gasbrenner können verschiedene Flammen erzeugt werden:

    • Die leuchtende Flamme wird nicht so heiß, ist aber gut zu sehen. Daher wird sie vorwiegend beim Entzünden verwendet. Zum Experimentieren eignet sie sich nicht, da sie das Gas wegen des fehlenden Sauerstoffs durch die geschlossene Luftzufuhr nur unvollständig verbrennt und rußt.
    • Die nicht leuchtende Flamme wird mittelheiß und häufig beim normalen Erhitzen verwendet, da sie mit genügend Sauerstoff durch die halboffene Luftzufuhr das Gas vollständig verbrennt und dementsprechend nicht rußt.
    • Mit der Kegelflamme oder rauschenden Flamme kannst du Stoffe besonders stark erhitzen. Durch die weit geöffnete Luftzufuhr entsteht eine sehr heiße Flamme.