Wasserstoff Feuerzeug

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Wasserstofffeuerzeug (Döbereiner-Feuerzeug / Platinfeuerzeug)

Das Wasserstofffeuerzeug, auch Döbereiner-Feuerzeug oder Platinfeuerzeug genannt, ist eines der elegantesten und genialsten Feuerzeuge der Chemiegeschichte. Es wurde 1823 von dem deutschen Chemiker Johann Wolfgang Döbereiner entwickelt und war bis etwa 1880 kommerziell erfolgreich, bevor Streichhölzer und Benzinfeuerzeuge es verdrängten.

Es erzeugt durch eine chemische Reaktion Wasserstoffgas, das an Platinwolle (oder Platinschwamm) katalytisch entzündet wird – ohne Funken oder Reibefläche.

Funktionsprinzip

1. In einem Glasgefäß reagiert Zink mit verdünnter Salzsäure (oder verdünnter Schwefelsäure):

Reaktionsgleichung:
Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H_2

1. Das entstehende Wasserstoffgas (H₂) sammelt sich in einer inneren Glocke oder einem Gasraum.
2. Beim Öffnen eines Ventils strömt der Wasserstoff kontrolliert aus und trifft auf Platinwolle.
3. Platin wirkt als Katalysator: Es ermöglicht die Knallgasreaktion (2 H₂ + O₂ → 2 H₂O) bereits bei Raumtemperatur. Die freiwerdende Reaktionswärme entzündet das Gasgemisch.
4. Es entsteht eine heiße, meist fast unsichtbare bläuliche Flamme.
5. Mit einem dünnen Holzspan, einem Papierstreifen oder Zunder wird die Flamme „aufgenommen“ und damit Kerzen, Kamin, Herd oder Pfeife entzündet.

Sobald das Ventil geschlossen wird, steigt der Gasdruck in der Glocke, drückt die Säure vom Zink weg und stoppt die Gasproduktion automatisch (selbstregelndes System).

Einfache Bauanleitung für den Nachbau

Wichtig: Dieser Nachbau dient der autarken und historischen Bildung. Der Umgang mit Säuren und Wasserstoff birgt Gefahren (Ätzgefahr, Knallgasexplosion). Nur von Erwachsenen mit chemischen Grundkenntnissen und unter Einhaltung aller Sicherheitsmaßnahmen nachbauen!

Benötigte Materialien

• Großes stabiles Glasgefäß (z. B. weithalsiges Einmachglas oder Laborzylinder, ca. 500–1000 ml)
• Kleinere Glasglocke oder umgedrehtes Trinkglas / Reagenzglas mit offenem Boden (als Gasauffangglocke)
• Stückchen Zink (Zinkgranalien, Zinkblech oder alter Zink-Dachrinnenrest – ca. 20–50 g)
• Verdünnte Salzsäure (10–20 %) oder verdünnte Schwefelsäure (ca. 10–15 %). Salzsäure erzeugt schneller Gas, Schwefelsäure ist oft etwas ruhiger.
• Platinwolle oder Platinschwamm (teuer! Alternativ: Platin auf Quarzwolle oder fein verteiltes Platin auf Trägermaterial – ca. 0,1–0,5 g reicht meist)
• Kleines Messing- oder Glasrohr als Düse/Auslass
• Kleines Ventil/Hahn (z. B. Laborhahn, Quetschhahn oder selbstgebautes einfaches Ventil)
• Gummi- oder Silikonschlauch für die Gasleitung
• Halterung für die Platinwolle (kleiner Drahtkorb oder Messingfassung)
• Dichtungen (z. B. Korken, Silikondichtmasse, Paraffin)
• Schutzbrille, Säureschutzhandschuhe, Schutzkleidung

Aufbau (einfache Variante)

1. In das große Glasgefäß kommt die verdünnte Säure (ca. 1/3 bis 1/2 füllen). 2. Die kleinere offene Glasglocke wird so eingesetzt, dass sie unten offen in der Säure steht. Darin oder darunter befestigst du das Zinkstück (z. B. an einem Draht hängend). 3. Oben auf der Glocke oder dem Deckel des großen Gefäßes wird ein gasdichter Auslass mit Ventil und Düse angebracht. 4. Die Düse endet in einer kleinen Fassung, in der die Platinwolle sitzt (Abstand ca. 5–10 mm zum Gasstrahl). 5. Alles muss gasdicht sein, außer dem kontrollierten Auslass.

Einfachere Labor-Variante (für den ersten Test): - Kipp’scher Apparat-ähnlicher Aufbau oder einfache PET-Flasche mit Schlauch und Quetschhahn + separate Platin-Düse.

Inbetriebnahme

1. Zink und Säure zusammenbringen → Wasserstoff entwickelt sich. 2. Ventil kurz öffnen, um Luft aus dem System zu spülen (Wasserstoff ist leichter als Luft). 3. Platinwolle vorher ausglühen (z. B. mit einem anderen Feuerzeug), damit sie aktiv ist. 4. Ventil öffnen → Wasserstoff strömt auf die Platinwolle → nach wenigen Sekunden entzündet sich die Flamme. 5. Mit einem Holzspan oder Papier die Flamme aufnehmen und weitertragen.

Sicherheitshinweise (unbedingt beachten!)

• Verdünnte Salzsäure ist ätzend und entwickelt reizende Dämpfe. Immer mit Schutzbrille, Handschuhen und in gut belüftetem Raum (am besten unter Abzug) arbeiten.
• Wasserstoff bildet mit Luft explosives Knallgas. Keine größeren Mengen ansammeln lassen, keine offenen Flammen oder Funken in der Nähe.
• Nie das Gas in geschlossenen Räumen ohne ausreichende Lüftung erzeugen.
• Platinwolle nicht mit Schwefel- oder Phosphorverbindungen verunreinigen (Katalysatorvergiftung).
• Nach Gebrauch das Gerät entleeren, spülen und trocknen. Zinksalzlösung umweltgerecht entsorgen.
• Kinder und Unerfahrene dürfen nicht damit arbeiten.

Rechtlicher Hinweis: In manchen Ländern gelten Vorschriften für den Umgang mit Säuren und brennbaren Gasen. Informiere dich vor dem Nachbau.

Vorteile und Nachteile

Vorteile:

• Sehr wirtschaftlich (Zink und Säure sind günstig)
• Kein Benzin, kein Gas zum Nachfüllen nötig
• Funktioniert auch bei Nässe
• Historisch und didaktisch hochinteressant

Nachteile:

• Umgang mit gefährlichen Chemikalien
• Platin ist teuer und schwer zu beschaffen
• Gerät ist relativ groß und zerbrechlich im Vergleich zu modernen Feuerzeugen

Weiterführende Links / Quellen

• Wikipedia:Platinfeuerzeug
• Historische Beschreibungen von Gottfried Piegler (Schleiz)
• YouTube: „Döbereiner's lamp“ (verschiedene Nachbauten und Animationen)

Kategorie: Feuererzeugen | Chemische Methoden | Autarke Technik | Historische Techniken

Einer der schönsten Feuerzeuge die je erfunden wurden ist das so genannte Wasserstofffeuerzeug. Eine Salzsäurelösung zersetzt Zink und es entsteht Wasserstoffgas, das aufgefangen wird. Das Ventil wird geöffnet und das Wasserstoffgas schlägt gegen Platinwolle. Platin wirkt als Katalysator und das Wasserstoffgas verbrennt in einer kaum sichtbaren Flamme. Mit Papierstreifen oder dünne Holzspänen wurde das Feuer „aufgenommen“ und der Kamin oder Kerzen entzündet. Es ist ein sehr wirtschaftliches und einfach zu betreibendes Feuerzeug. Einfach und genial zugleich.

Wenn man dieses irgendwo erwerben könnte, würde ich es kaufen.

Allerdings muss man sich darüber im Klaren sein, dass auch verdünnte Salzsäure noch etwas gefährlich ist.

Zn  +  2 HCl = ZnCl2  +  H2

2H2 + O2 = 2H2O

Feuer erzeugen / entzünden

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