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Rauch vom Feuer
Rauch von einem Bienenraucher , der in der Bienenzucht verwendet wird .
Verteilung der chemischen Zusammensetzung von flüchtigen organischen Verbindungen, die in Rauch aus einer Vielzahl fester Brennstoffe freigesetzt werden . [1]
Volatilitäts Verteilung der Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen Emissionen in Holzrauch. [2]
Ein international anerkanntes " Rauchverbot ".
Ölbrände und Rauch, nachdem irakische Streitkräfte während des Ersten Golfkrieges Ölquellen in Brand gesteckt hatten

Rauch ist eine Ansammlung von Partikeln und Gasen in der Luft [3], die bei der Verbrennung oder Pyrolyse eines Materials freigesetzt werden , zusammen mit der Luftmenge, die mitgerissen oder auf andere Weise in die Masse eingemischt wird. Es ist häufig ein unerwünschtes Nebenprodukt von Bränden (einschließlich Öfen , Kerzen , Verbrennungsmotoren , Öllampen und Kaminen ), kann aber auch zur Schädlingsbekämpfung ( Begasung ) und Kommunikation ( Rauchsignale) verwendet werden), Verteidigungs- und Offensivfähigkeiten beim Militär ( Rauchschutz ), Kochen oder Rauchen ( Tabak , Cannabis usw.). Es wird in Ritualen verwendet, bei denen Weihrauch , Salbei oder Harz verbrannt werden, um einen Geruch für spirituelle oder magische Zwecke zu erzeugen. Es kann auch ein Aromastoff und ein Konservierungsmittel sein.

Das Einatmen von Rauch ist die Haupttodesursache bei Opfern von Bränden in Innenräumen . Der Rauch tötet durch eine Kombination aus thermischen Schäden, Vergiftungen und Lungenreizungen, die durch Kohlenmonoxid , Cyanwasserstoff und andere Verbrennungsprodukte verursacht werden.

Rauch ist ein Aerosol (oder Nebel ) aus festen Partikeln und Flüssigkeitströpfchen, die nahe am idealen Größenbereich für die Mie-Streuung von sichtbarem Licht liegen . [4]

Chemische Zusammensetzung [ Bearbeiten ]

Die Zusammensetzung des Rauches hängt von der Art des brennenden Brennstoffs und den Verbrennungsbedingungen ab. Brände mit hoher Sauerstoffverfügbarkeit verbrennen bei hoher Temperatur und mit geringer Rauchentwicklung; Die Partikel bestehen meist aus Asche oder mit großen Temperaturunterschieden aus kondensiertem Wasseraerosol. Hohe Temperaturen führen auch zur Produktion von Stickoxiden . [5] Der Schwefelgehalt ergibt Schwefeldioxid oder bei unvollständiger Verbrennung Schwefelwasserstoff . [6] Kohlenstoff und Wasserstoff werden fast vollständig zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert . [7]Brände, die mit Sauerstoffmangel brennen, erzeugen eine deutlich breitere Palette von Verbindungen, von denen viele giftig sind. [7] Durch partielle Oxidation von Kohlenstoff entsteht Kohlenmonoxid , während stickstoffhaltige Materialien Cyanwasserstoff , Ammoniak und Stickoxide ergeben können. [8] Anstelle von Wasser kann Wasserstoffgas erzeugt werden. [8] Der Gehalt an Halogenen wie Chlor (z. B. in Polyvinylchlorid oder bromierten Flammschutzmitteln ) kann zur Bildung von Chlorwasserstoff , Phosgen , Dioxin und Chlorwasserstoff führenChlormethan , Brommethan und andere Halogenkohlenwasserstoffe . [8] [9] Fluorwasserstoff kann aus Fluorkohlenwasserstoffen gebildet werden , unabhängig davon, ob Fluorpolymere einem Feuer oder Halogenkohlenwasserstoff- Brandbekämpfungsmitteln ausgesetzt sind . Phosphor- und Antimonoxide und ihre Reaktionsprodukte können aus einigen feuerhemmenden Additiven gebildet werden, was die Rauchtoxizität und Korrosivität erhöht. [9] Pyrolyse von polychlorierten Biphenylen (PCB), z. B. durch Verbrennen von älterem Transformatorölund in geringerem Maße auch andere chlorhaltige Materialien können 2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin , ein starkes Karzinogen , und andere polychlorierte Dibenzodioxine produzieren . [9] Die Pyrolyse von Fluorpolymeren , z. B. Teflon , in Gegenwart von Sauerstoff ergibt Carbonylfluorid (das leicht zu HF und CO 2 hydrolysiert ). Es können auch andere Verbindungen gebildet werden, z. B. Tetrafluoridkohlenstoff , Hexafluorpropylen und hochtoxisches Perfluorisobuten (PFIB). [10]

Rußemission in den Dämpfen eines großen Diesel- LKW ohne Partikelfilter.

Die Pyrolyse von brennendem Material, insbesondere unvollständige Verbrennung oder Schwelen ohne ausreichende Sauerstoffversorgung, führt auch zur Produktion einer großen Menge von Kohlenwasserstoffen , sowohl aliphatischen ( Methan , Ethan , Ethylen , Acetylen ) als auch aromatischen ( Benzol und seine Derivate, polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen ; Benzo [a] pyren , untersucht als krebserzeugend (oder Reten ), Terpene . [11]Es führt auch zur Emission einer Reihe kleinerer sauerstoffhaltiger flüchtiger organischer Verbindungen ( Methanol , Essigsäure , Hydroxyaceton , Methylacetat und Ethylformiat ), die als Verbrennung durch Produkte sowie weniger flüchtige sauerstoffhaltige organische Spezies wie Phenole, Furane gebildet werden und Furanone . [12] Es können auch heterocyclische Verbindungen vorhanden sein. [13] Schwerere Kohlenwasserstoffe können als Teer kondensieren . Rauch mit erheblichem Teergehalt ist gelb bis braun. [14]Die Verbrennung fester Brennstoffe kann zur Emission von vielen hundert bis tausend weniger flüchtigen organischen Verbindungen in der Aerosolphase führen. [15] Das Vorhandensein solcher Rauch-, Ruß- und / oder braunen öligen Ablagerungen während eines Brandes weist auf eine mögliche gefährliche Situation hin, da die Atmosphäre mit brennbaren Pyrolyseprodukten mit einer Konzentration über der oberen Entflammbarkeitsgrenze gesättigt sein kann und ein plötzliches Eindringen von Luft verursachen kann Flashover oder Backdraft . [16]

Vorhandensein von Schwefel können zur Bildung von zB Blei Schwefelwasserstoff , Carbonylsulfid , Schwefeldioxid , Kohlenstoffdisulfid und Thiole ; Insbesondere Thiole neigen dazu, sich an Oberflächen zu adsorbieren und auch lange nach dem Brand einen anhaltenden Geruch zu erzeugen. Eine teilweise Oxidation der freigesetzten Kohlenwasserstoffe ergibt in einer breiten Palette anderer Verbindungen: Aldehyde (z. B. Formaldehyd , Acrolein und Furfural ), Ketone, Alkohole (häufig aromatisch, z. B. Phenol , Guajakol , Syringol , Catechol undKresole ), Carbonsäuren ( Ameisensäure , Essigsäure usw.).

Die sichtbaren Partikel in solchen Rauchgasen bestehen am häufigsten aus Kohlenstoff ( Ruß ). Andere Partikel können aus Tropfen kondensierten Teers oder festen Ascheteilchen bestehen. Das Vorhandensein von Metallen im Kraftstoff ergibt Partikel von Metalloxiden . Es können auch Partikel anorganischer Salze gebildet werden, z. B. Ammoniumsulfat , Ammoniumnitrat oder Natriumchlorid . Anorganische Salze, die auf der Oberfläche der Rußpartikel vorhanden sind, können sie hydrophil machen . Viele organische Verbindungen, typischerweise die aromatischen Kohlenwasserstoffe , können ebenfalls adsorbiert werdenauf der Oberfläche der festen Partikel. Metalloxide können vorhanden sein, wenn metallhaltige Brennstoffe verbrannt werden, z. B. Feststoffraketenbrennstoffe, die Aluminium enthalten . Erschöpfte Uranprojektile entzünden sich nach dem Aufprall auf das Ziel und produzieren Partikel von Uranoxiden . Magnetische Teilchen, Kügelchen von Magnetit -ähnlichen Eisen Eisenoxid , sind in Kohlenrauch; Ihre Zunahme der Lagerstätten nach 1860 markiert den Beginn der industriellen Revolution. [17] (Magnetische Eisenoxid-Nanopartikel können auch im Rauch von in der Atmosphäre brennenden Meteoriten entstehen.) [18] MagnetischRemanenz , aufgezeichnet in den Eisenoxidpartikeln, zeigt die Stärke des Erdmagnetfeldes an, wenn sie über ihre Curie-Temperatur abgekühlt wurden ; Dies kann verwendet werden, um magnetische Partikel terrestrischen und meteorischen Ursprungs zu unterscheiden. [19] Flugasche besteht hauptsächlich aus Kieselsäure und Calciumoxid . Cenosphären sind in Rauch aus flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoffen enthalten. Minute Metallteilchen durch erzeugte Abrieb können vorhanden sein in Motor raucht. Amorphe Siliciumdioxidpartikel sind in Rauch von brennenden Silikonen vorhanden ; geringer Anteil an SiliziumnitridBei Bränden mit unzureichendem Sauerstoff können sich Partikel bilden. Die Siliciumdioxidpartikel haben eine Größe von etwa 10 nm, sind zu Aggregaten von 70–100 nm verklumpt und weiter zu Ketten agglomeriert. [10] Radioaktive Partikel können aufgrund von Spuren von Uran , Thorium oder anderen Radionukliden im Kraftstoff vorhanden sein. heiße Partikel können im Falle von Bränden während vorliegen nuklearen Unfällen (zB Tschernobyl - Katastrophe ) oder Atomkrieg .

Rauchpartikel werden wie andere Aerosole basierend auf der Partikelgröße in drei Modi eingeteilt:

  • Kern Modus , mit geometrischem mittlerem Radius zwischen 2,5-20 nm, wahrscheinlich durch Kondensation von Kohlenstoff bildenden Einheiten .
  • Akkumulationsmodus zwischen 75 und 250 nm, der durch Koagulation von Kernpartikeln gebildet wird
  • Grobmodus mit Partikeln im Mikrometerbereich

Der größte Teil des Rauchmaterials besteht hauptsächlich aus groben Partikeln. Diese fallen schnell trocken aus , und der Rauchschaden in weiter entfernten Bereichen außerhalb des Raums, in dem das Feuer auftritt, wird daher hauptsächlich durch die kleineren Partikel vermittelt. [20]

Das Aerosol von Partikeln jenseits der sichtbaren Größe ist ein Frühindikator für Materialien in einem Vorzündungsstadium eines Feuers. [10]

Beim Verbrennen von wasserstoffreichem Kraftstoff entsteht Wasser. Dies führt zu Rauch, der Wasserdampftröpfchen enthält . In Abwesenheit anderer Farbquellen (Stickoxide, Partikel ...) ist dieser Rauch weiß und wolkenartig .

Rauchemissionen können charakteristische Spurenelemente enthalten. Vanadium ist in Emissionen von Ölkraftwerken und Raffinerien enthalten . Ölpflanzen emittieren auch etwas Nickel . Bei der Verbrennung von Kohle entstehen Emissionen, die Aluminium , Arsen , Chrom , Kobalt , Kupfer , Eisen , Quecksilber , Selen und Uran enthalten .

Spuren von Vanadium in Hochtemperatur-Verbrennungsprodukten bilden Tröpfchen geschmolzener Vanadate . Diese greifen die Passivierungsschichten auf Metallen an und verursachen Hochtemperaturkorrosion , was insbesondere bei Verbrennungsmotoren ein Problem darstellt . Molten Sulfat und Bleipartikel haben auch eine solche Wirkung.

Einige Rauchbestandteile sind charakteristisch für die Verbrennungsquelle. Guajacol und dessen Derivate sind Produkte der Pyrolyse von Lignin und von charakteristischen Holzrauch; anderer Marker sind syringol und Derivate und andere methoxy Phenole . Reten , ein Produkt der Pyrolyse von Nadelbäumen , ist ein Indikator für Waldbrände . Levoglucosan ist ein Pyrolyseprodukt von Cellulose . Hartholz- und Weichholzrauch unterscheiden sich im Verhältnis von Guajakolen / Syringolen. Markierungen für Fahrzeugabgase umfassen polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe , Hopane , Sterane und spezifische Nitroarene (z. B. 1-Nitropyren ). Das Verhältnis von Hopanen und Steranen zu elementarem Kohlenstoff kann verwendet werden, um zwischen Emissionen von Benzin- und Dieselmotoren zu unterscheiden. [21]

Viele Verbindungen können mit Partikeln assoziiert sein; ob durch Adsorption an ihren Oberflächen oder durch Auflösen in Flüssigkeitströpfchen. Chlorwasserstoff wird in den Rußpartikeln gut absorbiert. [20]

Inerte Partikel können gestört und in den Rauch mitgerissen werden. Besonders besorgniserregend sind Asbestpartikel .

Abgelagerte heiße Partikel von radioaktivem Niederschlag und bioakkumulierten Radioisotopen können durch Waldbrände und Waldbrände wieder in die Atmosphäre zurückgeführt werden . Dies ist beispielsweise in der Entfremdungszone ein Problem, die Schadstoffe aus der Katastrophe von Tschernobyl enthält .

Polymere sind eine bedeutende Rauchquelle. Aromatische Seitengruppen , z. B. in Polystyrol , verstärken die Rauchentwicklung. In das Polymergrundgerüst integrierte aromatische Gruppen produzieren weniger Rauch, wahrscheinlich aufgrund einer signifikanten Verkohlung . Aliphatische Polymere neigen dazu, den geringsten Rauch zu erzeugen und sind nicht selbstverlöschend. Das Vorhandensein von Additiven kann jedoch die Rauchbildung erheblich erhöhen. Flammschutzmittel auf Phosphorbasis und auf Halogenbasis verringern die Rauchentwicklung. Ein höherer Vernetzungsgrad zwischen den Polymerketten hat ebenfalls einen solchen Effekt. [22]

Sichtbare und unsichtbare Verbrennungspartikel [ Bearbeiten ]

Rauch von einem Lauffeuer
Rauch steigt aus den schwelenden Überresten eines kürzlich erloschenen Bergbrands in Südafrika auf.

Das bloße Auge erkennt Partikelgrößen von mehr als 7 µm ( Mikrometer ). Sichtbare Partikel, die von einem Feuer ausgehen, werden als Rauch bezeichnet. Unsichtbare Partikel werden allgemein als Gas oder Dämpfe bezeichnet. Dies lässt sich am besten veranschaulichen, wenn Sie Brot in einem Toaster rösten . Wenn sich das Brot erwärmt, nehmen die Verbrennungsprodukte an Größe zu. Die anfänglich erzeugten Dämpfe sind unsichtbar, werden jedoch sichtbar, wenn der Toast verbrannt wird.

Ein Rauchmelder vom Typ einer Ionisationskammer ist technisch gesehen ein Produkt eines Verbrennungsmelders, kein Rauchmelder. Rauchmelder vom Typ Ionisationskammer erfassen Verbrennungspartikel, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Dies erklärt, warum sie häufig einen Fehlalarm durch die Dämpfe auslösen können , die von den glühenden Heizelementen eines Toasters ausgestoßen werden, bevor sichtbarer Rauch vorhanden ist. Sie können jedoch in der frühen Schwelphase eines Feuers bei schwacher Hitze nicht aktiviert werden .

Rauch von einem typischen Hausbrand enthält Hunderte verschiedener Chemikalien und Dämpfe. Infolgedessen kann der durch den Rauch verursachte Schaden häufig den durch die tatsächliche Hitze des Feuers verursachten übersteigen. Neben den durch den Rauch eines Feuers verursachten physischen Schäden, die sich in Form von Flecken äußern, ist das Problem eines Rauchgeruchs oft noch schwerer zu beseitigen. So wie es Bauunternehmer gibt, die sich auf den Wiederaufbau / die Reparatur von Häusern spezialisiert haben, die durch Feuer und Rauch beschädigt wurden, sind Stoffrestaurierungsunternehmen auf die Restaurierung von Stoffen spezialisiert, die bei einem Brand beschädigt wurden.

Gefahren [ bearbeiten ]

Rauch von Bränden mit Sauerstoffmangel enthält eine erhebliche Konzentration an brennbaren Verbindungen. Eine Rauchwolke, die mit Luftsauerstoff in Kontakt kommt, kann sich daher entzünden - entweder durch eine andere offene Flamme in der Umgebung oder durch ihre eigene Temperatur. Dies führt zu Effekten wie Backdraft und Flashover . Das Einatmen von Rauch ist auch eine Rauchgefahr, die zu schweren Verletzungen und zum Tod führen kann.

Verarbeitung von Fisch unter Raucheinwirkung

Viele Rauchverbindungen von Bränden sind hochgiftig und / oder reizend. Am gefährlichsten ist Kohlenmonoxid , das zu einer Kohlenmonoxidvergiftung führt , manchmal mit den additiven Wirkungen von Cyanwasserstoff und Phosgen . Das Einatmen von Rauch kann daher schnell zu Arbeitsunfähigkeit und Bewusstlosigkeit führen. Schwefeloxide, Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff in Kontakt mit Feuchtigkeit bilden Schwefel- , Salz- und Flusssäure, die sowohl für die Lunge als auch für die Materialien ätzend sind. Im Schlaf spürt die Nase weder Rauch noch das Gehirn, aber der Körper wacht auf, wenn die Lunge von Rauch umhüllt wird und das Gehirn stimuliert und die Person geweckt wird. Dies funktioniert nicht, wenn die Person handlungsunfähig ist oder unter dem Einfluss von Drogen und / oder Alkohol steht.

Zigarettenrauch ist ein wichtiger modifizierbarer Risikofaktor für Lungenerkrankungen , Herzerkrankungen und viele Krebsarten . Rauch kann auch ein Bestandteil der Luftverschmutzung aufgrund der Verbrennung von Kohle in Kraftwerken, Waldbränden oder anderen Quellen sein, obwohl die Schadstoffkonzentration in der Umgebungsluft typischerweise viel geringer ist als die in Zigarettenrauch. Ein Tag Exposition gegenüber PM2,5 in einer Konzentration von 880 μg / m3, wie er in Peking, China, auftritt, entspricht dem Rauchen von ein oder zwei Zigaretten in Bezug auf die Partikelinhalation nach Gewicht. [23] [24]Die Analyse wird jedoch durch die Tatsache kompliziert, dass die in verschiedenen Umgebungspartikeln vorhandenen organischen Verbindungen eine höhere Karzinogenität aufweisen können als die Verbindungen in Zigarettenrauchpartikeln. [25] Tabakrauch aus zweiter Hand ist die Kombination aus Nebenstrom- und Hauptstromrauchemissionen eines brennenden Tabakerzeugnisses. Diese Emissionen enthalten mehr als 50 krebserregende Chemikalien. Laut dem Bericht des Surgeon General aus dem Jahr 2006 zu diesem Thema kann "eine kurze Exposition gegenüber Passivrauch dazu führen, dass Blutplättchen klebriger werden, die Auskleidung von Blutgefäßen beschädigen, die Reserven für die Geschwindigkeit des Koronarflusses verringern und die Variabilität des Herzens verringern, was möglicherweise zunimmt." das Risiko eines Herzinfarkts ". [26]Die American Cancer Society nennt "Herzkrankheiten, Lungeninfektionen, erhöhte Asthmaanfälle, Mittelohrentzündungen und niedriges Geburtsgewicht" als Folgen der Raucheremission. [27]

Reduzierte Sichtbarkeit durch verheerenden Rauch am Flughafen Sheremetyevo, Moskau , 7. August 2010
Roter Rauch, getragen von einem Fallschirmspringer des britischen Fallschirm-Anzeigeteams der Lightning Bolts Army

Rauch kann die Sicht beeinträchtigen und den Insassen daran hindern, Feuerstellen zu verlassen. Tatsächlich war die schlechte Sicht aufgrund des Rauches im Brand des Worcester Cold Storage Warehouse in Worcester, Massachusetts, der Grund, warum die eingeschlossenen Rettungsfeuerwehrleute das Gebäude nicht rechtzeitig evakuieren konnten. Aufgrund der auffallenden Ähnlichkeit, die jede Etage gemeinsam hatte, führte der dichte Rauch dazu, dass die Feuerwehrleute desorientiert wurden. [28]

Korrosion [ Bearbeiten ]

Rauch enthält eine Vielzahl von Chemikalien, von denen viele aggressiver Natur sind. Beispiele sind Chlorwasserstoffsäure und Bromwasserstoffsäure , hergestellt aus Halogen -haltigen Kunststoffen und feuerhemmende Mittel , Flußsäure gelöst durch Pyrolyse von Fluorkohlenstoff - Feuerunterdrückungsmittel , Schwefelsäure aus der Verbrennung schwefel -haltige Materialien, Salpetersäure aus Hochtemperatur - Feuer in dem Distickstoffoxid erhält gebildet, Phosphorsäure und AntimonVerbindungen aus feuerhemmenden Mitteln auf P- und Sb-Basis und vielen anderen. Eine solche Korrosion ist für Strukturmaterialien nicht signifikant, aber empfindliche Strukturen, insbesondere die Mikroelektronik , sind stark betroffen. Die Korrosion von Leiterplattenspuren , das Eindringen aggressiver Chemikalien durch die Gehäuse von Teilen und andere Effekte können zu einer sofortigen oder allmählichen Verschlechterung der Parameter oder sogar zu einem vorzeitigen (und häufig verzögerten, da die Korrosion über lange Zeit fortschreiten kann) Ausfall von Geräten führen, denen sie ausgesetzt sind Rauch. Viele Rauchkomponenten sind auch elektrisch leitend ; Die Ablagerung einer leitenden Schicht auf den Schaltkreisen kann zu Übersprechen führenund andere Verschlechterungen der Betriebsparameter oder sogar Kurzschlüsse und Totalausfälle. Elektrische Kontakte können durch Korrosion von Oberflächen und durch Ablagerung von Ruß und anderen leitenden Partikeln oder nicht leitenden Schichten auf oder über den Kontakten beeinträchtigt werden . Abgeschiedene Partikel können die Leistung der Optoelektronik nachteilig beeinflussen, indem sie die Lichtstrahlen absorbieren oder streuen.

Die Korrosivität von Rauch, der durch Materialien erzeugt wird, ist durch den Korrosionsindex (CI) gekennzeichnet, der als Materialverlustrate (Angström / Minute) pro Menge an vergastem Material (Gramm) pro Luftvolumen (m 3 ) definiert ist. Sie wird gemessen, indem Metallstreifen in einem Testtunnel dem Fluss von Verbrennungsprodukten ausgesetzt werden. Halogen- und Wasserstoff enthaltende Polymere ( Polyvinylchlorid , Polyolefine mit halogenierten Additiven usw.) haben den höchsten CI, da die ätzenden Säuren direkt mit dem durch die Verbrennung erzeugten Wasser gebildet werden, Polymere, die nur Halogen enthalten (z. B. Polytetrafluorethylen ), haben einen niedrigeren CI als die Bildung von Säure beschränkt sich auf Reaktionen mit Luftfeuchtigkeit und halogenfreien Materialien (Polyolefine,Holz ) haben den niedrigsten CI. [20] Einige halogenfreie Materialien können jedoch auch erhebliche Mengen an ätzenden Produkten freisetzen. [29]

Rauchschäden an elektronischen Geräten können erheblich größer sein als das Feuer selbst. Kabelbrände sind von besonderer Bedeutung; Halogenmaterialien mit niedrigem Rauchgehalt sind für die Kabelisolierung vorzuziehen.

Wenn Rauch mit der Oberfläche eines Stoffes oder einer Struktur in Kontakt kommt, werden die darin enthaltenen Chemikalien auf ihn übertragen. Die korrosiven Eigenschaften der Chemikalien bewirken, dass sich die Substanz oder Struktur schnell zersetzt. Bestimmte Materialien oder Strukturen absorbieren diese Chemikalien, weshalb Kleidung, nicht versiegelte Oberflächen, Trinkwasser, Rohrleitungen, Holz usw. in den meisten Fällen von Strukturbränden ersetzt werden.

Messung [ bearbeiten ]

Bereits im 15. Jahrhundert äußerte sich Leonardo da Vinci ausführlich zur Schwierigkeit der Rauchbewertung und unterschied zwischen schwarzem Rauch (karbonisierte Partikel) und weißem „Rauch“, der überhaupt kein Rauch ist, sondern lediglich eine Suspension harmloser Wasserpartikel. [30]

Der Rauch von Heizgeräten wird üblicherweise auf eine der folgenden Arten gemessen:

Inline-Erfassung. Eine Rauchprobe wird einfach durch einen Filter gesaugt, der vor und nach dem Test gewogen und die Rauchmasse gefunden wird. Dies ist die einfachste und wahrscheinlich genaueste Methode, kann jedoch nur bei geringer Rauchkonzentration angewendet werden, da der Filter schnell verstopfen kann. [31]

Die ASTM-Rauchpumpe ist eine einfache und weit verbreitete Methode zur Inline-Erfassung, bei der ein gemessenes Rauchvolumen durch ein Filterpapier gezogen und der so gebildete dunkle Fleck mit einem Standard verglichen wird.

Filter- / Verdünnungstunnel. Eine Rauchprobe wird durch ein Röhrchen gezogen, wo sie mit Luft verdünnt wird. Das resultierende Rauch / Luft-Gemisch wird dann durch einen Filter gezogen und gewogen. Dies ist die international anerkannte Methode zur Messung von Verbrennungsrauch . [32]

Elektrostatischer Niederschlag. Der Rauch wird durch eine Reihe von Metallrohren geleitet, die hängende Drähte enthalten. Ein (großes) elektrisches Potential wird an die Röhren und Drähte angelegt, so dass sich die Rauchpartikel aufladen und von den Seiten der Röhren angezogen werden. Diese Methode kann durch Auffangen harmloser Kondensate überlesen oder aufgrund der isolierenden Wirkung des Rauches unterlesen. Es ist jedoch die notwendige Methode zur Beurteilung von Rauchmengen, die zu groß sind, um durch einen Filter, dh aus Steinkohle , gedrückt zu werden .

Ringelmann-Skala . Ein Maß für die Rauchfarbe. Es wurde1888von Professor Maximilian Ringelmann in Pariserfundenund besteht im Wesentlichen aus einer Karte mit Quadraten aus Schwarz, Weiß und Grautönen, die hochgehalten und die vergleichsweise Grauheit des Rauches beurteilt wird. In starker Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen und den Fähigkeiten des Beobachters weist es eine Grauwertzahl von 0 (weiß) bis 5 (schwarz) zu, die nur eine vorübergehende Beziehung zur tatsächlichen Rauchmenge hat. Die Einfachheit der Ringelmann-Skala bedeutet jedoch, dass sie in vielen Ländern als Standard übernommen wurde.

Optische Streuung. Ein Lichtstrahl wird durch den Rauch geleitet. Ein Lichtdetektor befindet sich in einem Winkel zur Lichtquelle, typischerweise bei 90 °, so dass er nur Licht empfängt, das von vorbeiziehenden Partikeln reflektiert wird. Es wird eine Messung des empfangenen Lichts durchgeführt, die höher ist, wenn die Konzentration der Rauchpartikel höher wird.

Optische Verdunkelung. Ein Lichtstrahl wird durch den Rauch geleitet und ein gegenüberliegender Detektor misst das Licht. Je mehr Rauchpartikel zwischen den beiden vorhanden sind, desto weniger Licht wird gemessen.

Kombinierte optische Methoden. Es gibt verschiedene proprietäre optische Rauchmessgeräte wie das " Nephelometer " oder das " Aethalometer ", die verschiedene optische Methoden, einschließlich mehr als einer Lichtwellenlänge, in einem einzigen Instrument verwenden und einen Algorithmus anwenden, um eine gute Schätzung des Rauches zu erhalten. Es wurde behauptet, dass diese Vorrichtungen Raucharten unterscheiden können und somit auf ihre wahrscheinliche Quelle geschlossen werden kann, obwohl dies umstritten ist. [33]

Rückschluss auf Kohlenmonoxid . Rauch ist unvollständig verbrannter Kraftstoff , Kohlenmonoxid ist unvollständig verbrannter Kohlenstoff, daher wurde lange angenommen, dass die Messung von CO in Rauchgas (ein billiges, einfaches und sehr genaues Verfahren) einen guten Hinweis auf den Rauchgehalt liefert. In der Tat verwenden mehrere Gerichtsbarkeiten die CO-Messung als Grundlage für die Rauchkontrolle. Es ist jedoch alles andere als klar, wie genau die Korrespondenz ist.

Nutzen für die Gesundheit [ Bearbeiten ]

Im Laufe der Geschichte haben Menschen den Rauch von Heilpflanzen verwendet , um Krankheiten zu heilen. Eine Skulptur aus Persepolis zeigt Darius den Großen (522–486 v. Chr.), Den König von Persien , mit zwei Räuchergefäßen vor sich , um das Album Peganum harmala und / oder Sandelholz Santalum zu verbrennen , von dem angenommen wurde, dass es den König vor Übel und Krankheit schützt. Mehr als 300 Pflanzenarten auf 5 Kontinenten werden in Rauchform für verschiedene Krankheiten eingesetzt. Als Methode der ArzneimittelverabreichungRauchen ist wichtig, da es eine einfache, kostengünstige, aber sehr effektive Methode zur Extraktion von Partikeln ist, die Wirkstoffe enthalten. Noch wichtiger ist, dass durch die Erzeugung von Rauch die Partikelgröße auf einen mikroskopischen Maßstab reduziert wird, wodurch die Absorption seiner aktiven chemischen Prinzipien erhöht wird. [34]

Weiterführende Literatur [ Bearbeiten ]

  • "Rauch"  . Encyclopædia Britannica . 25 (11. Ausgabe). 1911.

Referenzen [ bearbeiten ]

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Externe Links [ Bearbeiten ]

  • Brennprobleme Holzrauch Site
  • Neues Licht auf Holzrauch werfen
  • CBD Vape Juice Pakistan Rauch