Explosionsgrenze
Definition
- Die Explosionsgrenzen sind die untere und obere Grenzkonzentration in Vol -% eines brennbaren Gases oder Dampfes in Mischung mit Luft, zwischen denen das Gemisch durch Erhitzen oder Funken zur Explosion gebracht werden kann.
Bemerkungen
- Wichtig bei der Abschätzung, ob ein Gemisch explosionsfähig sein könnte oder nicht ist, darauf zu achten, dass es sich bei den Angaben für die Explosionsgrenze um Volumenprozente handelt.
- Um diese in andere Konzentrationsangaben wie % (m/V) umzurechnen, kann man grob davon ausgehen, dass ein Mol eines gasförmigen Stoffs bei 1013 hPa und 0 °C ein Volumen von 22,4 Litern einnimmt.
- Zur Bestimmung von % (m/V) muss also die molare Masse des fraglichen Stoffs bekannt sein. Ausgehend davon kann auf seine vorhandene Stoffmenge und dann daraus auf seine Volumenkonzentration geschlossen werden:
mx : Masse des Stoffes x [g] mmol : Molmasse des Stoffes x [g/mol] Vmol : Volumen eines Mols gasförmigen Stoffs x [m3/mol] Vges : Gesamtvolumen [(m3] xEx . Volumenanteil der Substanz x im Gesamtvolumen [%]
Beispiel
Wieviel Isopropanol muss in 250 Litern Luft mindestens enthalten sein, damit sich ein explosionsfähiges Gemisch bildet?
- Isopropanol hat eine untere Explosionsgrenze von 2 % (V/V) und eine molare Masse von 60,10. Ein Mol Isopropanol entspricht somit einer Masse von 60,10 g. Diese Masse nimmt unter Normalbedingungen ein Volumen von 22,4 Liter ein.
- Folglich ist die gesuchte Isopropanolmenge:
- Es sind mindestens 13,41 g Isopropanol in 250 Litern Luft erforderlich, um ein explosionsfähiges Gemisch zu erhalten.