Experiment VIII, Leoben, 17. September 2021

Für diese Versuchsreihe besuchten Ernst Logar, Michael Hohenberger und Karez Abdulhameed den Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik an der Montanuniversität Leoben. Der Schwerpunkt der Versuche lag auf der Brennbarkeit von Rohöl und der Berechnung der zugehörigen Parameter.

Ziel des ersten Experiments war es, herauszufinden wie viele Kalorien unterschiedliche Rohölproben jeweils enthalten. Dazu wurden ein Bombenkalorimeter, Rohölproben und Zündfäden benutzt. Ein Gramm Rohöl wurde in den Probenbecher des Kalorimeters eingewogen und dessen elektrischer Draht mit Zündfaden umwickelt in das Rohöl getaucht. Danach wurde der geschlossene Becher zur Messung der Verbrennungswärme in den Kalorimeter gestellt. Dazu wird mittels elektrischer Energie der Brennstoff entzündet, durch dessen Verbrennung die ihn umgebende Luft erwärmt, die sich ausdehnt und durch ein von Wasser umgebenes Rohr entweicht. Durch die Wärme des Rohres wird das Wasser erhitzt. Diese Temperaturänderung des Wassers ermöglicht es schließlich, den Kaloriengehalt des Brennstoffs zu berechnen. Die Software des Bombenkalorimeters gibt die Ergebnisse als Diagramme wieder.

Im zweiten Experiment wurde versucht, Tinte für Malerei herzustellen, indem Rohöl verbrannt und der Ruß aus den Flammen gesammelt wurde. Dazu wurden eine hitzebeständige Keramikschale, ein Glasrohr und Aceton verwendet. Eine kleine Menge Rohöl wurde in die Schüssel gegossen und eine kontinuierliche Feuerquelle benutzt, bis das Öl von selbst zu brennen begann. Die erste Probe hörte jedoch auf zu brennen, als die Feuerquelle entfernt wurde. Im zweiten Versuch wurde eine Benzoesäuretablette zerkleinert und dem Rohöl zugesetzt. Diesmal brannte das Rohöl länger, musste aber mehrmals nachgezündet werden. Der Grund dafür ist, dass schwerere Gemische von Rohölverbindungen weniger leicht flammbar sind als die destillierte Fraktion des Rohöls oder leichtere Verbindungen.

Anschließend wurde ein kleines Stück Papier in das Rohöl gelegt und angezündet. Mit dem Papier brannte das Öl am längsten. Der Ruß wurde dann gesammelt, indem das Innenrohr mit Aceton in einen Behälter gewaschen wurde, nachdem ein Versuch, den Ruß mit Filterpapier zu sammeln, fehlgeschlagen war. Bei den ersten beiden Versuchen konnte nur wenig, hellgrauer Ruß gesammelt werden. Am Ende des letzten Versuchsaufbaues blieb mehr Ruß übrig, der aufgrund des im Papier vorhandenen Kohlenstoffs auch dunkler war.

Im dritten und letzten Versuch wurde ein „Rohölfeuerkuchen“ geschaffen, um die Explosionstemperatur von Rohöl und die maximal produzierbare Rußmenge einer bestimmten Ölmenge zu untersuchen. Dazu wurde ein Hochtemperaturofen verwendet. Eine kleine Menge Rohöl wurde in einen hitzebeständigen Behälter gegeben und bei 700 Grad Celsius in den Ofen gestellt. Fast sofort begann dunkler Rauch aus dem Ventilationsrohr des Ofens zu steigen. Als die Ofentür weniger als eine Minute später geöffnet wurde, schoss eine große dunkle Flamme hervor. Die Temperatur wurde gesenkt und die Ölprobe im geschlossenen Ofen gehalten, bis sich der aus dem Ventilationsrohr austretende Rauch langsam verflüchtigte. Die Rohölprobe war vollständig ausgebrannt und hinterließ eine sehr klebrige Schicht am Boden des Behälters.

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