Explosionen 



82 J 



des einen oder des anderen der Komponenten 

 setzt dieselbe herab und sobald dieser Zusa+z 

 eine bestimmte Grenze berschreitet, ver- 

 schwindet die Entzndbarkeit. Diese bei 

 allen explosiblen Gasmischungen auftretenden 

 Grenzzusammensetzung bezeichnet man als 

 untere und obere Explosionsgrenze. Fr 

 einige Mischungen sind die Werte in Tabelle 4 

 zusammengestellt. 



Tabelle 4. 

 Explosionsgrenzen fr Mischungen einiger Gase 

 und Dmpfe mit Luft 



Vol. - Pro z. 



Wasserstoff 9,566,5 



Kohlenoxvd 16,5 75, 



Methan 6 -13 



Leuchtgas 8 19 



Acetylen 3>5 5 2 ,5 



Aether 2,7 7,7 



Alkohol (96%) 4,013,7 



Benzol 2,7 6,3 



Benzin 2.4 4,9 



Es ist zu betonen, da es sich bei diesen 

 Grenzwerten nicht um vllig festhegende 

 charakteristische Konstanten handelt, denn 

 sie sind noch von einer Reihe verschiedener 

 Faktoren abhngig. Zunchst ist die Art der 

 Versuchsausfhrung deswegen mageblich, 

 weil alle Umstnde, welche die Wrmeablei- 

 tung begnstigen, die Fortpflanzungsge- 

 schwindigkeit herabmindern. Gesteigert hin- 

 gegen wird dieselbe durch Steigerung der Tem- 

 peratur der Gasmischung vor der Entzndung. 

 So sind z. B. Methan-Luftgemische bei hheren 

 Temperaturen in jedem Mischungsverhltnis 

 entzndbar. Auch Drucksteigerung erweitert 

 das Gebiet der entflammbaren Mischungen. 

 Bei weitem der wichtigste Einflu ist aber 

 der Art der Entzndung zuzuschreiben. 

 Durch Anwendung grerer und grerer 

 Funken knnen die Explosionsgrenzen mein 

 und mehr erweitert werden. ' Geht man zu 

 Zndung durch Sprengkapseln ber, so kann 

 man Gasmischungen zur Explosion bringen, 

 bei denen Funkenzndung vllig versagt. 



Wenn also die Explosionsgrenzen von den 

 verschiedensten Bedingungen abhngig sind, 

 so hngt damit unmittelbar zusammen, da 

 auch die Werte fr die Fortpflanzungsge- 

 schwindigkeit selbst hnlichen Einflssen 

 unterworfen sind. Wenn man nmlich die 

 Versuchsbedingungen so variiert, da die 

 Wrmeableitung gering wird, oder da sich 

 in der Reaktionsmasse hhere Drucke aus- 

 bilden knnen, vor allem aber wenn man die 

 Heftigkeit der Entzndung steigert, etwa durch 

 Verwendung starker Funken oder durch Zn- 

 dung mit Knallquecksilber, so findet man 

 Fortpflanzungsgeschwindigkeiten, die die 

 frher angefhrten geringen Werte ganz be- 

 deutend bersteigen knnen. So konnte z. B. 

 Berthelot zeigen, da beim Wasserstoff- 



knallgas die anfangs wie bei Bimsen sich nur 

 mit wenigen Metern in der Sekunde fort- 

 pflanzende Explosion bei geeigneter Versuchs- 

 anordnung schneller und schneller weiterluft 

 und schlielich Geschwindigkeiten von etwa 

 3000 m in der Sekunde erreicht. 



Derartige Beobachtungen haben zu der 

 Erkenntnis gefhrt, da man bei allen ex- 

 plosiblen Systemen ein Abbrennen mit zwei 

 vllig verschiedenen Arten von Fortpflanzungs- 

 geschwindigkeit zu unterscheiden hat. Der 

 eine Vorgang, den man als Deflagration 

 bezeichnet, ist charakterisiert durch Geschwin- 

 digkeiten, die nach wenigen Metern in der 

 Sekunde zhlen, whrend bei der zweiten Er- 

 scheinungsform, der Detonation, Ge- 

 schwindigkeiten von mehreren tausend Metern 

 in der Sekunde auftreten. 



Diese Verhltnisse besagen, da die Fort- 

 pflanzung entweder auf thermischer oder auf 

 dynamischer Zndung beruht. Die thermische 

 Zndung geht bei passenden Versuchsbedin- 

 gungen freiwillig in die dynamische ber. 

 Dies liegt daran, da mit steigender Reak- 

 tionsgeschwindigkeit sich nicht nur der Druck 

 sondern auch die Drucksteigerung in der Zeit- 

 einheit vermehrt. Die Drucksteigerung in der 

 Zeiteinheit ist aber nichts anderes als der 

 Sto, der auf die Nachbarteilchen ausgebt 

 wird. Die chemische Selbstbeschleumgung 

 der fortschreitenden Reaktion, die durch die 

 Steigerung der Temperatur bewirkt wird, 

 bedingt also ihrerseits eine Steigerung der 

 Stowirkung auf die benachbarten Teile. 

 Geht diese so weit, da es zur Stozndung 

 kommt, wie wir sie unter dem Fallhammer 

 beim Sensibilittsversuch hervorrufen, so 

 haben wir die Erscheinung der Kompressions- 

 welle oder Explosionswelle, welche sich 

 bei der Detonation mit groer Geschwindig- 

 keit durch die ganze Masse fortpflanzt. 



Die Detonationsgeschwindigkeit ist fr 

 eine groe Zahl explosibler Systeme experi- 

 mentell bestimmt worden; besondere Auf- 

 klrung haben die an Gasgemischen ausge- 

 fhrten Messungen D i x 11 s erbracht, 

 Tabelle 5 enthlt Werte der Detonations- 



geschwindigkeit. 



Tabelle 5. 



Detonationsgeschwin- 

 digkeit 



A. Gasgemenge. 



2H 2 +0, 



H 2 +Cl 2 



2CO + 0. 



2CH 4 +30 2 .... 

 2C 2 H,,+50, .... 



B. Flssige Explosivstoffe. 



Nitroglycerin 



Methylnitrat 



m/sec. 

 2820 



1730 

 1680 

 2320 

 2390 



iooo 1600 

 2100 



