Natrium (Na) ist eines der häufigsten Elemente auf der Erde. Weil es zu den sehr unedlen Metallen gehört, die ausgesprochen reaktionsfreudig sind, kommt es jedoch nicht elementar vor, sondern immer in gebundener Form. Die wichtigste chemische Verbindung ist dabei das Kochsalz (NaCl), welches auch oft als „Weißes Gold“ bezeichnet wird. Natrium ist das meistgebrauchte Alkalimetall und wird in reiner Form als Kühlmittel (z. B. in Brutreaktoren) und in der Wissenschaft in Labors verwendet. Sein natürlicher Feind ist dabei das Wasser, mit welchem es intensiv reagiert.
Als in der Anfangsphase der Tschernobyl-Katastrophe der Versuch unternommen wurde, den mächtigen Metallbrand im Reaktorcore mit Wasser zu löschen, kam es zum verhängnisvollen Phänomen der Knallgasexplosion. Die dabei eingesetzten Hubschrauber stürzten durch den entstehenden Feuerball und die gigantische Druckwelle ab und verglühten samt den Piloten im Höllenschlund des Reaktors. In dieser Folge der Firebusters wollen wir uns mit dem physikalisch-chemischen Hintergrund dieses Geschehens beschäftigen und dazu ein verblüffendes Experiment durchführen.
Das Thema „Benzinbrand und Wasser“ ist ein Klassiker in der Feuerwehrausbildung. Denn das als Universallöschmittel hoch gepriesene Wasser versagt hier kläglich. Hingegen können andere im täglichen Leben verwendete brennbare Flüssigkeiten, wie etwa Brennspiritus (im Wesentlichen hochprozentiger Alkohol) und Nagellackentferner (chemisch gesehen Aceton), damit gelöscht werden. Wieso gibt es derartige Unterschiede? Und welches chemische Geheimnis steckt dahinter? Damit wollen wir uns in dieser Folge der Firebusters beschäftigen!
Der ab 1810 an der Universität Jena tätige Johann Wolfgang Döbereiner gilt als Vordenker für die Entstehung des Periodensystems der Elemente und beschäftigte sich mit katalytischen Effekten. Vor allem seine Forschungen mit dem Edelmetall Platin machten ihn berühmt. Bekannt wurde er aber vor allem durch das nach ihm benannte erste „Chemische Feuerzeug“, welches auch Johann Wolfgang von Goethe beim Entzünden seiner Zigarren verwendet haben soll. Wie funktioniert das?
Einer der wichtigsten brandfördernden Stoffe ist das Wasserstoffperoxid, früher Wasserstoffsuperoxid genannt. Es ist eine glasklare Flüssigkeit und wird in der Praxis häufig mit Konzentrationen über zehn Prozent verwendet. In dieser Form wirkt es als starkes Oxidationsmittel und wird unter anderem bei der Verpackung von Lebensmitteln (Keimfreimachung von Verpackungsmaterialien), bei Pharmaprodukten (Antiseptikum) und im angewandten Umweltschutz zur Entgiftung von cyanidhaltigen Abwässern, aber auch als Desinfektionsmittel für Trink- und Schwimmbadwasser eingesetzt.
Kunststoffe sind eine der großen Erfindungen des letzten Jahrhunderts. Sie haben sich in einer stillen Revolution unsere Welt erobert. Bemerkt oder unbemerkt sind wir heute überall von Kunststoffen umgeben, denn sie haben Eingang in alle Bereiche menschlichen Lebens gefunden. In der Praxis unterscheidet man Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere. Im Feuerwehreinsatz sind vor allem die Thermoplaste problematisch, da sie im Brandfall auch flüssig werden können!
Der Bösewicht wirft lässig seinen Glimmstängel in eine Benzinlache und das Auto oder eine ganze Tankstelle geht schlagartig in Flammen auf. Derartige Szenen kennen wir aus vielen Hollywood-Filmen, wie etwa dem Gruselstreifen „Die Vögel“ von Alfred Hitchcock. Aber ist ein derartiges Szenarium überhaupt möglich? Können Benzindämpfe durch Zigarettenglut tatsächlich leicht entzündet werden? Oder handelt es sich hier um ein typisches Hollywood-Mythos? Und wenn ja, warum?
In den letzten Jahrzehnten hat die Spraydose einen wahren Siegeszug um die Welt angetreten. Unter dem Motto „Ein Druck auf den Knopf genügt“ haben sich Haar- und Körperpflegemittel, Insektizide, Raumsprays, Haushaltsprodukte sowie Farben und Lacke im Alltag durchgesetzt. Doch der Teufel steckt im Detail, denn Spraydosen sind auch gefährliche Flammenwerfer, wenn man die dabei entstehende Aerosolwolke entzündet! Ein ähnlicher Effekt führte auch im Jahre 2000 zur Megakatastrophe von Kaprun mit 155 Toten. Was steckt dahinter?
Ob zu Silvester, zum Geburtstag, bei Hochzeitsfeiern oder am Weihnachtsabend – ein kleines Sprühfeuerwerk schafft die notwendige feierliche Atmosphäre. Die Wunderkerze ist auch unter dem Namen Sprüh- und Spritzkerze sowie Sternchenfeuer und Sternspritzer bekannt. Die negative Seite von Wunderkerzen: Sie können vor allem in der Weihnachtszeit viele Christbaumbrände verursachen!
Ob Gase leichter oder schwerer als Luft sind, spielt im Feuerwehreinsatz, aber auch im betrieblichen Umgang oft eine wichtige Rolle. Dazu muss man wissen: Es gibt nur eine begrenzte Zahl von Gasen, die leichter als Luft sind. Genauer betrachtet, handelt es sich um insgesamt elf Gase (sieben davon werden als brennbar eingestuft). Die wichtigsten davon sind Wasserstoff, Helium, Methan und Ammoniak. Dämpfe von Flüssiggasen (Propan und Butan sowie deren Gemische) sowie jene von Flüssigkeiten, wie zum Beispiel von Benzin und Alkohol, sind alle schwerer als Luft.
Viele Menschen sind sich nicht bewusst, dass schon von einem herkömmlichen Gasfeuerzeug eine große Gefahr ausgehen kann. Natürlich werden Feuerzeuge häufig missbräuchlich als Zündquelle für eine Brandstiftung verwendet. Aber was viele Menschen nicht wissen: Sie können auch bei Hitzeeinwirkung ab einer Temperatur von etwa 50 °C bereits explodieren. Was dem Autor dieser Zeilen vor einigen Jahren schmerzhaft bewusst wurde, als an einem heißen Sommertag ein im Auto liegengelassenes Gasfeuerzeug seinen Geist aufgab.
Tischtennis oder Pingpong ist eine gegen Ende des 19. Jahrhunderts in England erfundene Ballsportart, die sich aus dem normalen Tennis entwickelt hat. Seit Anbeginn hat man dabei Tischtennisbälle aus Zelluloid verwendet, deren Produktion jedoch im Jahre 2018 weltweit eingestellt wurde. Der Grund: Zelluloid gilt als hochentflammbar und wird heute als Gefahrgut eingestuft. Auslöser für diese Entwicklung war unter anderem die Explosion von einer halben Million Tischtennisbällen in einem Container im Hongkonger Hafen im Jahre 2001.
Vor allem nach spektakulären Hochhausbränden wird immer wieder die Frage nach dem richtigen Verhalten in derartigen Ausnahmesituationen gestellt. Eines vorweg: Die Flucht durch verqualmte Gänge und Stiegenhäuser ist kein guter Ratschlag, sondern stellt den Kardinalfehler Nr. 1 im Brandfall dar. Brandschutz- und Feuerwehrexperten empfehlen daher immer primär den sicheren Aufenthalt im Gebäude. Nur in Sonderfällen kann daher eine Flucht durch verqualmte Bereiche unter Verwendung von Fluchthauben die letzte Chance im Brandfall darstellen. Was steckt dahinter?
Eine Art Universalmittel bei der Entfernung unerwünschter Farb-, Geschmacks- und Geruchsstoffe aus Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten ist die Aktivkohle. Sie ist auch eines der ältesten bekannten Arzneimittel und war bereits bei den alten Griechen und Ägyptern beliebt. Heute wird sie in der Medizin auch als Detox-Wundermittel, also zur allgemeinen Entgiftung des menschlichen Körpers, angepriesen. Im Brandschutz und insbesondere bei der Feuerwehr ist Aktivkohle im Atemschutz von großer Bedeutung. Was steckt dahinter?
In ganz Europa brennen in diesem Sommer wieder die Wälder. Und in diesem Zusammenhang wird oft behauptet, dass weggeworfene Glasscherben vielfach die Ursache sind. Sie können angeblich das Sonnenlicht so stark bündeln, dass sich der dürre und ausgetrocknete Waldboden entzündet und in der Folge ein ausgewachsener Waldbrand entsteht. Ist dieser Vorgang jedoch Realität oder handelt es sich dabei um eine nicht bewiesene Überlieferung, einen Mythos? [1]
Immer wieder treten in Kohlegruben – wie kürzlich in der Türkei – Unfälle und Katastrophen auf, bei welchen schlagende Wetter eine große Rolle spielen. Dabei wird in erster Linie Methangas aus den Kohleflözen freigesetzt und gezündet. Die Folge sind gefährliche Stichflammen, Verpuffungen bzw. Explosionen. Einen wichtigen Ausrüstungsgegenstand für die Bergleute stellt dabei in diesem Zusammenhang die Grubenlampe, als Leuchte, die bei der Arbeit unter Tage eingesetzt wird, dar.
Die Nutzbarmachung des Feuers war in der Urzeit einer der bedeutendsten Wendepunkte in der Menschheitsgeschichte. Als ortsfeste Energiequelle und als wirkungsvoller Wärmespender veränderte es die Lebensweise unserer Vorfahren wesentlich: Die ursprünglich ohne festen Wohnsitz umherstreifenden Jäger und Sammler wurden sesshaft, bauten einfache Wohnunterkünfte und hüteten fortan das Feuer.
Ohne Kohlendioxid wäre unser Planet ein Eiskeller, hingegen wenn zu viel Kohlendioxid vorhanden ist, kommt es zum gefürchteten Treibhauseffekt. In dieser Folge:der „Januskopf Kohlendioxid“.
