Gaspitdampen

De warmtebalans boven het gasfornuis, dat is de noemer waaronder de onderzoekingen van vandaag zijn samen te brengen. Het begon met het uitvallen van de oude geiser. Na 34 jaar was hij zo door de tand des tijds toegetakeld dat hij onbruikbaar was geworden. Bij het branden kwam steeds meer stank en steeds meer rook vrij. Er werd geklaagd.

Het bleek dat er sinds 1973 een flink gat was gebrand in de uit fijne lamellen samengestelde warmtewisselaar. Ook was veel stof en vuil het gasverdeelstuk ingezogen. Die twee, in combinatie, verziekten de verbranding. Vreemd genoeg heeft het wegbranden van het thermokoppel, dat een elektromagnetische klep moet openhouden, nooit veel moeilijkheden opgeleverd. Zolang de waakvlam het toch flink weggevreten koppel verhitte werd steeds genoeg spanning opgewekt om de klep te bekrachtigen. Er staat tegenover dat de waakvlam zelf vaak uitviel en daarna nooit makkelijk opnieuw was aan te steken omdat er dan condens of iets dergelijks in zijn sproeiertje zat. Dat moest er dan eerst met een Campinggas-prikkertje worden uitgestoken. Na 34 jaar kent een man zijn geiser.

Enfin, in de overgangsperiode zijn veel ketels water gekookt op een oud keukengasfornuis. In zes minuten krijgt dat fornuis ongeveer 1,3 liter water aan de kook. Dat is de inhoud van de gebruikte aluminium fluitketel die ook al heel oud is, maar minder. Hij komt ongetwijfeld uit Oost-Europa of nog verder weg. Hier in het vrije westen is aluminium uit de gratie geraakt omdat men meende er Alzheimer van op te lopen. Maar dat blijkt dat een rare vergissing te zijn geweest.

Een bijkomende storing leverde bijkomende ergernis. De gasaansteker, die nog met vuursteentjes werkt, had zijn laatste steentje versleten. Hij vonkte nog wel, maar vreemd genoeg meestal te weinig om er het gas mee aan te krijgen. Lang niet alle vonken hebben genoeg energie om een gas-lucht mengsel te laten exploderen, op internet is daarover veel te vinden. Maar aan welke eisen de vonk moet voldoen wordt niet zomaar duidelijk.

De vraag rees daarom waarmee het gas van een gasfornuis zou zijn aan te steken als alle waakvlammen zijn uitgewaaid en ook lucifers en aanstekers ontbreken. Wat doe je dan ’s nachts om drie uur? Je zou de kogel uit een van de patronen van je Colt-revolver kunnen lospeuteren en die afvuren in de richting van het gas. Misschien dat zelfs het wonderlijk slaggevoelige kruit van een klapperpistool goede diensten bewijst. Eleganter is een gloeilamp, liefst een kleintje van een zaklantaarn, kapot te laten springen in de bankschroef en boven het fornuis elektrisch aan te steken. In de halve seconde dat de lamp brandt en doorbrandt ontwikkelt hij voldoende hitte om het gas te doen ontbranden, van AW-wege zijn er wel ander zaken mee aangestoken. Derde oplossing: de brommer naar binnen halen, de bougie los nemen en bij het uitstromende gas laten vonken. Vierde: de elektrische stroom van een stevige batterij voeren door een pluk staalwol. Die vliegt dan in brand, zegt een survival-site op internet.

Veel metalen, waaronder ijzer, chroom en magnesium, ontbranden spontaan in contact met de lucht als ze maar in de vorm van heel fijne deeltjes beschikbaar zijn. Dat is ook het geheim achter de vuursteentjes die in die ouderwetse gasaanstekers en de meeste sigarettenaanstekers zitten. Ze bestaan uit legeringen die in verengelst Duits worden aangeduid met Mischmetal of Auermetal en in het Nederlands met ceriumijzer. Het zijn vaak combinaties van cerium en lanthaan met wat ijzer. Het goedje brandt goed en ontbrandt zelfs spontaan als er met een kartelwieltje (het ‘vuurrad’) minuscule korreltjes af worden geslagen.

Maar de warmtebalans is subtiel: veel van die korreltjes worden, al oxiderend, wel heet maar komen nèt niet tot ontbranding. Dat wordt duidelijk als je met de gasaansteker knipt boven een hete kachel of het al brandende gasfornuis. Dan zie je opeens een feestelijke regen van vonken en vonkjes. In koudere lucht zouden veel van die deeltjes de drempel niet hebben gehaald.

Het vrij wegstromende aardgas van het gasfornuis vormt maar in een betrekkelijk smalle zone met lucht een explosief mengsel en praktisch gesproken is dat alleen met een regen van gloeiende deeltjes te ontsteken. Dat zal wel de verklaring zijn van het falen van de gasaansteker met een versleten steentje.

Nu goed: terug naar de aluminium fluitketel. Ook die functioneerde niet storingsvrij, het is een moeilijke periode geweest. Geregeld is het voorgekomen dat de ketel op onverklaarbare wijze de gasvlam doofde vlak voor het water aan de kook was. Steeds was er even een kort fel gesis en altijd was daarna de vlam uit, zonder dat er zo te zien iets aan de gaspit was veranderd. Een tijdlang is aangenomen dat er dan water uit de fluitketeltuit was gesproeid, opwarmend water zet immers flink uit. Maar er kwam helemaal nooit iets uit de keteltuit. Daarna leek het waarschijnlijker dat de ketel lekte en dat er lekwater in de gasvlam drupte. Maar de ketel lekte niet.

Ook hier komt de oplossing van de warmtebalans. Het is vreselijk heet boven een gasvlam maar de flinterdunne aluminium bodem van een fluitketel geleidt de warmte zo goed dat de ketelbodem ook aan de buitenzijde nog tamelijk koel blijft. Koel genoeg om de waterdamp uit het verbrande aardgas op de ketelbodem te laten condenseren. De intuïtie aarzelt, maar het is toch echt zo: het proces is met het blote oog te volgen. Vaak is na een minuut of vijf de druppel condens zo ver aangegroeid dat hij loslaat van de ketelbodem en op de zinderend hete gaspit valt. Het water verdampt momentaan en blaast de vlam uit.

Gewone stalen ketels, zoals die op de foto hierboven, hebben dit nooit en roestvrijstalen ketels al helemaal niet. RVS geleidt de warmte allerbelabberdst, zoals hier al eens eerder is beschreven. De buitenkant van een RVS-fluitketel wordt boven een gasvlam veel heter dan die van een aluminium ketel. Andersom wordt natuurlijk de binnenkant van de bodem van een aluminium ketel of pan weer heter.

Een vreemd raadsel tot slot. Laatst moest er paraffine en stearine au bain marie worden gesmolten in een pan water. Het kaarsvet zat in een glas en dat werd neergelaten in een pan waarin water tot aan het kookpunt was verhit. Maar zonder dat de pan borrelde. Elke keer opnieuw als zo’n glas op de bodem van de pan neerzakte begon het daaronder zo hevig te borrelen dat het glas alle kanten oprammelde. Het borrelen stopte zodra het glas werd opgetild. Wat hier gebeurt is nog onduidelijk.