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Siedeverzug – eine oft unterschätzte Gefahr

 

Am häufigsten tritt der Effekt von Siedeverzug bei Wasser auf.

Dieses kann auf 110 °C erhitzt werden, ohne dass es zum Sieden und damit der Bildung von Wasserdampfblasen kommt.

Dieser Zustand ist metastabil und damit gefährlich, da sich schon bei einer geringen Erschütterung innerhalb kürzester Zeit eine große Gasblase ausbilden kann, die dann explosionsartig aus dem Gefäß entweicht.

Dies kann das Entweichen der Flüssigkeit zur Folge haben und tritt vor allem in engen, hohen Gefäßen auf. Ein Beispiel sind Reagenzgläser, da hier im unteren Teil die Flüssigkeit eine viel höhere Temperatur besitzt als im oberen Teil. Glatte, ebene Gefäßwände, eine geringe Durchmischung und ein hoher Reinheitsgrad der Flüssigkeit begünstigen den Siedeverzug. Das Fehlen eines Nukleationskeims, also bei einer glatten, homogenen Gefäßoberfläche und einer reinen, gas- und partikelfreien Flüssigkeit, wirkt als kinetisches Hemmnis. Die Bildung einer stabilen, gasförmigen Phase wird verhindert und es kann zu einer Überhitzung der Flüssigkeit über ihren Siedepunkt hinaus, eben dem Siedeverzug kommen.

Bei der Überhitzung von Flüssigkeiten ist der Dampfdruck im Inneren der ersten kleinen Hohlräume ungewöhnlich niedrig, so dass sie sofort wieder kollabieren. Dieser Effekt tritt leicht ein, wenn man eine Flüssigkeit erhitzt, ohne sie zu rühren. Wenn dann durch spontane Keimbildung plötzlich der Verdampfungsprozess einsetzt, und sich eine größere Gasblase gebildet hat, kann die Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit weiter verdampfen. Die Gasblase dehnt sich dann explosionsartig aus und drückt dabei auch umgebende Flüssigkeit nach oben. Die Folge ist ein oft heftiges Spritzen. Dabei sinkt der Siedepunkt in dieser Region schlagartig auf den Normalwert ab.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Siedeverzug

 

Mit sinkendem Luftdruck sinkt auch die Siedetemperatur!

In unserem kurzen Videoclip können Sie sich die Simulation eines Siedeverzugs anschauen, wie er zum Beispiel in Autoklaven vorkommt – Ihr biomedis Team

 

On November 15th, 2013, posted in: Blog, Fachartikel by
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