płaszcz

Płaszcz żarowy w latarni gazowej bez płomienia

Płaszcz lub gaz Trumpfa (również płaszcz nazywa) jest kopuła albo gruszkowate struktury splotu tlenków gaz zasilanych lamp ( żarówki gaz i te z ropy naftowej - patrz PETROMAX  - lub innych paliw ciekłych odparowania) stanowi źródło światła, przechodząc przez płomień jest podekscytowany, aby się zapalić. Wykonany jest z tkaniny bawełnianej , jedwabnej lub sztucznego jedwabiu, przygotowanej ze specjalnych soli ziem rzadkich , które spalają się po podgrzaniu w płomieniu gazowym i pozostawiają sole w postaci tlenków w postaci drobnej struktury.

opis

Płaszcze żarowe w latarni gazowej: wada wskazuje, że sam płomień nie jest zapalony.
Płaszcz żarowy, po lewej stronie przed pierwszym użyciem, po prawej po dokładnym wypaleniu tkaniny i uruchomieniu lampy.

Płomienie gazowe wykonane z gazu miejskiego lub ziemnego prawie nie świecą, ponieważ płomień ma emisyjność bliską zeru w świetle widzialnym. Aby zapalić płomienie gazu, wcześniej opracowano lampę węglikową, która spala etyn (acetylen), który wytwarza żółtawe światło poprzez świecące cząsteczki węgla, takie jak płomień świecy .

Carl Auer von Welsbach otrzymał bielsze, jaśniejsze światło : nasączył dzianinową siatkę z bawełny roztworem soli ziem rzadkich , starannie wypalił bawełnę i uzyskał filigranową samonośną strukturę utworzoną z tlenków jako pozostałości. Opatentował ten proces 23 września 1885 roku w Niemczech pod nazwą Auer-Glühstrumpf .

Produkcja

W przeszłości płaszcze wykonywano przez namaczanie tkaniny w 99% lekko radioaktywnym roztworze azotanu toru i 1% azotanu ceru (III) , suszenie, a następnie rozpalanie. Pod wpływem ciepła azotan toru rozkłada się na dwutlenek toru i gazy azotowe. Pozostawia to delikatną strukturę, która emituje białe światło w płomieniu gazowym. Ta poświata nie ma nic wspólnego z bardzo słabą radioaktywnością toru, ale jest zwykłą poświatą od ciepła płomienia gazowego.

Początkowo Carl Auer von Welsbach stosował tlenki magnezu , dwutlenek cyrkonu , następnie związki lantanu , itru i prazeodymu . Wszystkie mają umiarkowaną emisyjność w zakresie widzialnym i wytwarzają tylko brązowo-białą poświatę. Jego przełom nastąpił dzięki zastosowaniu tlenku ceru (IV) wraz z dwutlenkiem toru w celu poprawy stabilności. Skład 1% CeO 2 i 99% ThO 2 został zastąpiony zaledwie kilkadziesiąt lat temu mieszaniną tlenku itru i tlenku ceru, aby móc obejść się bez lekko radioaktywnego pierwiastka toru.

Widmo emisji CeO 2 / ThO 2 -Glühstrumpfs (czarny) w porównaniu do widma ciała doskonale czarnego (zakres widzialny w kolorze szarym)

Różne kształty płaszcza

Istnieje wiele form żarowego płaszcza, na przykład płaszcz żarowy w kształcie worka do wiązania biwakowania i lampy o dużej intensywności , które użytkownik musi sam zapalić podczas uruchamiania. Płaszcze żarowe do wiszących lub stojących lamp gazowych są często spalane w fabryce i nasączane lakierem nitrocelulozowym , aby były bardziej sztywne na czas transportu. Warstwa farby wypala się przy pierwszym użyciu urządzenia. Wiszące formy mają zwykle kształt kuli lub gruszki; stojące formy rurowe lub w kształcie ula. Części formowane z magnezji spiekanej są często używane do podwieszania tkaniny i mocowania jej do palnika lampy .

Emisja cieplna płaszcza Auera (linia przerywana na diagramie) jest znacznie niższa niż w przypadku ciała czarnego (linia niebieska). W tym celu promieniowanie koncentruje się w zakresie fal krótkich w zakresie widzialnym. W rezultacie płaszcz przyjmuje wyższą temperaturę barwową niż materiał emitujący światło ciągłe. Czerwony składnik jest zredukowany, światło wydaje się bielsze. Jednak bezpośredni transfer energii od czasami wysokoenergetycznych partnerów reakcji płomienia do poziomu elektronów luminoforu domieszkowanego cerem w żarowym płaszczu głównie przyczynia się do wysokiej wydajności świetlnej żarówek ; Żarowe płaszcze rozgrzane w piecu nie świecą prawie tak jasno, jak w płomieniu.

Ze względu na swoją jasność płaszcz żarowy jest nadal konkurencyjny w stosunku do światła elektrycznego, jeśli nie ma połączenia z zasilaniem. Skuteczność świetlna około 5 lm / W jest tylko połowę z żarówki, lecz tańszej energii mogą być wykorzystywane, które mogą być przechowywane bez dodatkowych kosztów.

Jednak strumień świetlny jest mniejszy niż jedna dziesiąta mocy lampy wyładowczej lub białej diody LED . Z tego też powodu gaz żarowy stracił swoje znaczenie w oświetleniu ulicznym.

Płaszcze żarowe berlińskiego promiennika gazowego BAMAG U13H w dzień iw nocy
Żarowy płaszcz w działaniu

Odkąd w latach 70. zlikwidowano gazownie w mieście i gaz ziemny zaczął przepływać przez gazociągi, liczba latarni gazowych gwałtownie spadła. Zamiast przekształcać je w gaz ziemny, często zastępowano je mniej wymagającymi konserwacjami i bardziej wydajnymi, zasilanymi elektrycznie gazowymi lampami wyładowczymi.

W 2004 roku ostatnia produkcja płaszcza berlińskiej firmy MSA AUER GmbH, która pozostała w Niemczech, została sprzedana indyjskiej firmie Indo , filii konsorcjum Prabhat Udyog Limited, a produkcja została przeniesiona do Indii. Indo oferuje zarówno płaszcze radioaktywne, jak i nieradioaktywne.

Ponieważ część nadal używanego azotanu toru jest słabo radioaktywna, takie płaszcze gazowe mogą być importowane do Niemiec tylko za specjalnym zezwoleniem.

Według berlińskiego Departamentu ds. Środowiska, Transportu i Ochrony Klimatu, miasto Berlin wymieniło wszystkie pozostałe 8000 lamp gazowych do 2016 r. I przekształciło ostatnie 7500 lamp gazowych w oświetlenie elektryczne do 2019 r. Oprócz wyższej wydajności, podanym powodem jest ogromny wysiłek konserwacyjny i zakup płaszczy, sam ten ostatni wymagałby rocznej kwoty 1,2 miliona euro. Jednak według publikacji firmy Braun Lighting Solutions w 2018 roku w Berlinie nadal działało ponad 30000 lamp gazowych.

linki internetowe

Commons : Incandescent  - zbiór obrazów, filmów i plików audio

Indywidualne dowody

  1. berlin.de Berliński Departament Senatu ds.Środowiska , Transportu i Ochrony Klimatu: Pytania i odpowiedzi dotyczące modernizacji świateł gazowych , dostęp 20 grudnia 2019 r.
  2. https://braun.lighting/product/gashaben/ publikacja firmy BRAUN Lighting Solutions eK, dostęp 16 stycznia 2020 r.