Petroleum
Kerosin, Paraffin oder Lampenöl ist eine brennbare Kohlenwasserstoffflüssigkeit, die aus Erdöl gewonnen wird. Es wird häufig als Kraftstoff in der Luftfahrt und in Haushalten verwendet. Der Name stammt aus dem Griechischen: κηρός (keros), was "Wachs" bedeutet, und wurde 1854 von dem kanadischen Geologen und Erfinder Abraham Gesner als Markenzeichen eingetragen, bevor er sich zu einer allgemeinen Marke entwickelte. Im wissenschaftlichen und industriellen Sprachgebrauch wird es manchmal auch als Kerosin bezeichnet. Der Begriff Kerosin ist in weiten Teilen Argentiniens, Australiens, Kanadas, Indiens, Neuseelands, Nigerias und der Vereinigten Staaten gebräuchlich, während der Begriff Paraffin (oder eine eng verwandte Variante) in Chile, Ostafrika, Südafrika, Norwegen und im Vereinigten Königreich verwendet wird. Der Begriff Lampenöl oder das Äquivalent in der jeweiligen Landessprache ist in den meisten asiatischen Ländern und im Südosten der Vereinigten Staaten üblich. Flüssiges Paraffin (in den USA als Mineralöl bezeichnet) ist ein dickflüssigeres und hoch raffiniertes Produkt, das als Abführmittel verwendet wird. Paraffinwachs ist ein wachsartiger Feststoff, der aus Erdöl gewonnen wird. ⓘ
Kerosin wird häufig für den Antrieb von Flugzeugtriebwerken (Düsentreibstoff) sowie für einige Raketentriebwerke in einer hoch raffinierten Form namens RP-1 verwendet. Es wird auch häufig als Brennstoff zum Kochen und Beleuchten sowie für Feuerspielzeug wie Poi verwendet. In Teilen Asiens wird Kerosin manchmal als Kraftstoff für kleine Außenbordmotoren oder sogar Motorräder verwendet. Der weltweite Gesamtverbrauch an Kerosin für alle Zwecke entspricht etwa 190.000 Kubikmetern (6,7 Millionen Kubikfuß) pro Tag. ⓘ
Um Verwechslungen zwischen Kerosin und dem wesentlich brennbareren und flüchtigeren Benzin zu vermeiden, sind in einigen Ländern Kennzeichnungen oder Farbgebungen für Behälter, die zur Lagerung oder Abgabe von Kerosin verwendet werden, vorgeschrieben. In den Vereinigten Staaten schreibt Pennsylvania zum Beispiel vor, dass tragbare Behälter, die an Tankstellen für Kerosin verwendet werden, blau gefärbt sein müssen, im Gegensatz zu rot (für Benzin) oder gelb (für Diesel). ⓘ
Die Weltgesundheitsorganisation hält Kerosin für einen umweltschädlichen Brennstoff und empfiehlt, dass "Regierungen und Praktiker die Verwendung von Kerosin im Haushalt sofort einstellen". Kerosinrauch enthält einen hohen Anteil an gesundheitsschädlichem Feinstaub, und die Verwendung von Kerosin in Haushalten wird mit einem höheren Risiko für Krebs, Atemwegsinfektionen, Asthma, Tuberkulose, Katarakte und ungünstige Schwangerschaftsergebnisse in Verbindung gebracht. ⓘ
| Petroleum ⓘ | |||||||||
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| Siedeverläufe von Erdöl qualitativ | |||||||||
| Andere Namen |
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| Kurzbeschreibung | Brennstoff, Reinigungsmittel, Kraftstoff für Modellflugzeug-Selbstzündermotoren | ||||||||
| Eigenschaften | |||||||||
| Aggregatzustand | flüssig | ||||||||
| Viskosität |
2 mm²/s (20 °C) | ||||||||
| Dichte |
etwa 0,8 g/cm³ | ||||||||
| Schmelzbereich | −48 bis −26 °C | ||||||||
| Siedebereich |
etwa 175–325 °C | ||||||||
| Flammpunkt |
55 bis ca. 74 °C | ||||||||
| Zündtemperatur | 210 °C | ||||||||
| Explosionsgrenze | 0,7–5,0 %vol | ||||||||
| Temperaturklasse | T3 | ||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||
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| UN-Nummer |
1223 | ||||||||
| Gefahrnummer |
30 | ||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||||
Petroleum (von mittellateinisch petroleum ‚Steinöl, Bergöl, Erdöl‘, von lateinisch petra ‚Fels‘ bzw. ‚(großer) Stein‘ und lateinisch oleum ‚Öl‘; Kurzform Petrol) ist ein flüssiges Stoffgemisch von Kohlenwasserstoffen, das durch fraktionierte Destillation von Erdöl gewonnen wird. Die Eigenschaften des Stoffgemisches sind von der jeweiligen genauen chemischen Zusammensetzung abhängig und können stark variieren. Die Anzahl Kohlenstoffatome pro Molekül liegen im Bereich C10-C16. Petroleum ist wenig flüchtig und schwer entzündlich mit einem Flammpunkt zwischen 55 und 74 °C. Petroleumdämpfe sind wesentlich schwerer als Luft und können mit dieser explosionsfähige Gemische bilden. Die Petroleumfraktion bei der Erdöldestillation liegt im Siedebereich zwischen Benzin und Dieselkraftstoff von etwa 175 °C bis 325 °C. ⓘ
Die korrekte Bezeichnung im britischen Englisch ist paraffin, selten auch paraffin oil. ⓘ
Die korrekte Bezeichnung für Petroleum im amerikanischen Englisch ist dagegen kerosene. Kerosene mit dem deutschen Kerosin gleichzusetzen, ist nicht korrekt, da der deutsche Begriff Kerosin ausschließlich auf leichtes Petroleum beschränkt ist. ⓘ
Petroleum (lateinisch auch Oleum petrae) war der historische Ausdruck für Erdöl, und das englische Wort petroleum bedeutet weiterhin Erdöl oder Rohöl. Im Britischen Englisch ist petrol der Name für Benzin. Die Bezeichnung nach dem Europäischen Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR) lautet „KEROSIN“. ⓘ
Eigenschaften und Qualitäten
Kerosin ist eine klare Flüssigkeit mit geringer Viskosität, die aus Kohlenwasserstoffen gebildet wird, die bei der fraktionierten Destillation von Erdöl zwischen 150 und 275 °C (300 und 525 °F) gewonnen werden. Dabei entsteht eine Mischung mit einer Dichte von 0,78-0,81 g/cm3 (0,45-0,47 oz/cu in), die aus Kohlenstoffketten besteht, die in der Regel zwischen 6 und 16 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten. Er ist mit Erdöl-Lösungsmitteln mischbar, aber mit Wasser nicht mischbar. ⓘ
Die Verteilung der Kohlenwasserstofflänge in der Mischung, aus der Kerosin besteht, reicht von einer Anzahl von Kohlenstoffatomen von C6 bis C20, obwohl Kerosin typischerweise überwiegend Kohlenwasserstoffe im Bereich C9 bis C16 enthält. ⓘ
Nach der internationalen Norm ASTM D-3699-78 gibt es zwei Kerosinqualitäten: 1-K (weniger als 0,04 Gew.-% Schwefel) und 2-K (0,3 Gew.-% Schwefel). Kerosin der Sorte 1-K brennt sauberer, hat weniger Ablagerungen, weniger Giftstoffe und muss seltener gewartet werden als Kerosin der Sorte 2-K. Es ist die bevorzugte Kerosinsorte für Kerosinheizungen und -öfen in Innenräumen. ⓘ
Unabhängig von der Rohölquelle oder der Verarbeitungsgeschichte bestehen die Hauptbestandteile von Kerosin aus verzweigten und geradkettigen Alkanen und Naphthenen (Cycloalkanen), die normalerweise mindestens 70 Volumenprozent ausmachen. Aromatische Kohlenwasserstoffe in diesem Siedebereich, wie Alkylbenzole (Einfachring) und Alkylnaphthaline (Doppelring), machen normalerweise nicht mehr als 25 Volumenprozent der Kerosinströme aus. Olefine sind in der Regel nicht mit mehr als 5 Volumenprozent enthalten. ⓘ
Die Verbrennungswärme von Kerosin ist mit der von Dieselkraftstoff vergleichbar; der untere Heizwert liegt bei 43,1 MJ/kg (ca. 18.500 Btu/lb), der obere Heizwert bei 46,2 MJ/kg (19.900 Btu/lb). ⓘ
Im Vereinigten Königreich werden zwei Heizölsorten unterschieden. BS 2869 Class C1 ist die leichteste Sorte, die für Laternen, Campingkocher und Dochtheizungen verwendet wird und in einigen alten Verbrennungsmotoren als Ersatz für Traktorverdampferöl mit Benzin gemischt wird. BS 2869 Class C2 ist ein schwereres Destillat, das als Heizöl für Haushalte verwendet wird. Premium-Kerosin wird in der Regel in 5- oder 20-Liter-Behältern in Baumärkten, Camping- und Gartengeschäften verkauft und ist oft violett eingefärbt. Standardkerosin wird in der Regel von einem Tankwagen in loser Schüttung abgefüllt und ist ungefärbt. ⓘ
Nationale und internationale Normen legen die Eigenschaften verschiedener Kerosinsorten fest, die als Flugzeugtreibstoff verwendet werden. Die Eigenschaften von Flammpunkt und Gefrierpunkt sind für den Betrieb und die Sicherheit von besonderem Interesse; in den Normen werden auch Zusätze zur Kontrolle der statischen Elektrizität und für andere Zwecke festgelegt. ⓘ
Schmelz-, Gefrier- und Flammpunkte
Kerosin schmilzt bei Raumtemperatur: 25 °C (77 °F). Der Flammpunkt von Kerosin liegt zwischen 37 °C (99 °F) und 65 °C (149 °F), und seine Selbstentzündungstemperatur beträgt 220 °C (428 °F). Der Gefrierpunkt von Kerosin hängt von der Sorte ab, wobei kommerzielles Flugbenzin bei -47 °C (-53 °F) standardisiert ist. ⓘ
Kerosin der Klasse 1-K gefriert bei etwa -40 °C (-40 °F, 233 K). ⓘ
Geschichte
Der Prozess der Destillation von Rohöl/Petroleum zu Kerosin und anderen Kohlenwasserstoffverbindungen wurde erstmals im 9. Jahrhundert von dem persischen Gelehrten Rāzi (oder Rhazes) beschrieben. In seinem Kitab al-Asrar (Buch der Geheimnisse) beschrieb der Arzt und Chemiker Razi zwei Methoden zur Herstellung von Kerosin, das als naft abyad (نفط ابيض "weißes Naphtha") bezeichnet wird, unter Verwendung eines Geräts, das Alembic genannt wird. Bei der einen Methode wurde Ton als Absorptionsmittel verwendet, bei der anderen später Chemikalien wie Ammoniumchlorid (Sal Ammoniak). Der Destillationsprozess wurde so lange wiederholt, bis die meisten flüchtigen Kohlenwasserstoffanteile entfernt waren und das Endprodukt vollkommen klar und sicher zu verbrennen war. Kerosin wurde im gleichen Zeitraum auch aus Ölschiefer und Bitumen hergestellt, indem das Gestein erhitzt wurde, um das Öl zu extrahieren, das dann destilliert wurde. Während der chinesischen Ming-Dynastie nutzten die Chinesen Kerosin, indem sie Petroleum extrahierten und reinigten und es dann in Lampenbrennstoff umwandelten. Bereits 1500 v. Chr. nutzten die Chinesen Petroleum zum Anzünden von Lampen und zum Heizen von Häusern. ⓘ
Petroleum wurde seit der Antike als Brennmaterial und Arzneimittelzutat verwendet. Ab ca. 1865 bis ins 20. Jahrhundert wurde es vor allem als Brennstoff für Petroleumlampen verwendet, bevor es als Leuchtmittel durch elektrischen Strom abgelöst wurde. ⓘ
Leuchtöl aus Kohle und Ölschiefer
Obwohl "Kohleöl" als Nebenprodukt bei der Herstellung von Steinkohlengas und Steinkohlenteer bereits um 1700 in der Industriechemie bekannt war, brannte es mit einer rauchigen Flamme, die seine Verwendung für die Innenbeleuchtung verhinderte. In den Städten wurde ein Großteil der Innenraumbeleuchtung durch über Rohrleitungen geleitetes Kohlengas sichergestellt, aber außerhalb der Städte und für die punktuelle Beleuchtung innerhalb der Städte wurde der lukrative Markt für den Betrieb von Innenraumlampen mit Walöl beliefert, insbesondere mit dem Öl von Pottwalen, das heller und sauberer brannte. ⓘ
Der kanadische Geologe Abraham Pineo Gesner behauptete, er habe 1846 in Charlottetown, Prince Edward Island, ein neues Verfahren öffentlich vorgeführt, das er entdeckt hatte. Er erhitzte Kohle in einer Retorte und destillierte daraus eine klare, dünne Flüssigkeit, die sich nach seinen Angaben hervorragend als Lampenbrennstoff eignete. Er prägte den Namen "Kerosin" für seinen Brennstoff, eine Abkürzung von keroselaion, was Wachsöl bedeutet. Die Kosten für die Gewinnung von Kerosin aus Kohle waren hoch. ⓘ
Gesner erinnerte sich aufgrund seiner umfassenden Kenntnisse der Geologie von New Brunswick an ein natürlich vorkommendes Asphaltum namens Albertit. Die Verwendung dieses Asphaltes wurde ihm vom Kohlekonglomerat von New Brunswick verwehrt, da dieses die Kohleförderungsrechte für die Provinz besaß, und er verlor ein Gerichtsverfahren, als deren Experten behaupteten, Albertit sei eine Form von Kohle. 1854 zog Gesner nach Newtown Creek, Long Island, New York. Dort wurde er von einer Gruppe von Geschäftsleuten unterstützt. Sie gründeten die North American Gas Light Company, an die er seine Patente abtrat. ⓘ
Trotz der eindeutigen Priorität seiner Entdeckung erhielt Gesner sein erstes Kerosin-Patent erst 1854, zwei Jahre nach dem US-Patent von James Young. Gesners Methode zur Reinigung der Destillationsprodukte scheint der von Young überlegen gewesen zu sein und führte zu einem saubereren und besser riechenden Brennstoff. Die Herstellung von Kerosin nach den Gesner-Patenten begann 1854 in New York und später in Boston - es wurde aus Steinkohle und Ölschiefer destilliert. Gesner ließ das Wort "Kerosene" 1854 als Warenzeichen eintragen, und mehrere Jahre lang durften nur die North American Gas Light Company und die Downer Company (der Gesner das Recht eingeräumt hatte) ihr Lampenöl in den Vereinigten Staaten "Kerosene" nennen. ⓘ
1848 experimentierte der schottische Chemiker James Young mit Öl, das er in einem Kohlebergwerk als Quelle für Schmieröl und Beleuchtungsbrennstoff entdeckte. Als die Quelle erschöpft war, experimentierte er mit der Trockendestillation von Kohle, insbesondere der harzhaltigen "Moorkopfkohle" (Torbanit). Er gewann daraus eine Reihe nützlicher Flüssigkeiten, von denen er eine Paraffinöl nannte, weil sie bei niedrigen Temperaturen zu einer Substanz erstarrte, die Paraffinwachs ähnelte. Young meldete 1850 ein Patent auf sein Verfahren und die daraus resultierenden Produkte an und errichtete 1851 in Bathgate das erste wirklich kommerzielle Ölwerk der Welt, das Öl aus lokal abgebautem Torbanit, Schiefer und Steinkohle gewann. Im Jahr 1852 meldete er für dieselbe Erfindung ein Patent in den Vereinigten Staaten an. Diese Patente wurden in der Folgezeit in beiden Ländern in einer Reihe von Prozessen bestätigt, und andere Hersteller wurden verpflichtet, ihm Lizenzgebühren zu zahlen. ⓘ
Kerosin aus Petroleum
1851 begann Samuel Martin Kier unter dem Namen "Carbon Oil" mit dem Verkauf von Lampenöl an örtliche Bergarbeiter. Er destillierte es nach einem von ihm selbst erfundenen Verfahren aus Rohöl. Er erfand auch eine neue Lampe, um sein Produkt zu verbrennen. Historiker bezeichnen ihn als den Großvater der amerikanischen Ölindustrie. Seit den 1840er Jahren waren Kiers Salzbrunnen mit Petroleum verunreinigt. Zunächst kippte Kier das unbrauchbare Öl einfach in den nahe gelegenen Pennsylvania Main Line Canal, doch später begann er zusammen mit einem Chemiker aus Ost-Pennsylvania, mit verschiedenen Destillaten des Rohöls zu experimentieren. ⓘ
Ignacy Łukasiewicz, ein polnischer Apotheker mit Wohnsitz in Lemberg, und sein ungarischer Partner Jan Zeh [pl] hatten mit verschiedenen Destillationstechniken experimentiert und versucht, Gesners Kerosinverfahren zu verbessern, allerdings unter Verwendung von Öl aus einer örtlichen Erdölquelle. Viele Menschen wussten von seiner Arbeit, schenkten ihr aber wenig Beachtung. In der Nacht des 31. Juli 1853 mussten die Ärzte des örtlichen Krankenhauses eine Notoperation durchführen, was bei Kerzenlicht praktisch unmöglich war. Deshalb schickten sie einen Boten, um Łukasiewicz und seine neuen Lampen zu holen. Die Lampe brannte so hell und sauber, dass die Krankenhausleitung mehrere Lampen und einen großen Vorrat an Brennstoff bestellte. Łukasiewicz erkannte das Potenzial seiner Arbeit und kündigte die Apotheke, um einen Geschäftspartner zu finden, und reiste dann nach Wien, um seine Technik bei der Regierung anzumelden. Łukasiewicz zog 1854 in die Region Gorlice in Polen und führte in den folgenden zehn Jahren mehrere Bohrungen in ganz Südpolen durch. 1859 gründete er eine Raffinerie in der Nähe von Jasło. ⓘ
Die Entdeckung von Erdöl am Drake Well im westlichen Pennsylvania im Jahr 1859 sorgte für große öffentliche Aufregung und Investitionen in neue Bohrungen, nicht nur in Pennsylvania, sondern auch in Kanada, wo 1858 in Oil Springs, Ontario, Erdöl entdeckt worden war, und in Südpolen, wo Ignacy Łukasiewicz seit 1852 Lampenöl aus Erdölquellen destilliert hatte. Dank des größeren Angebots an Erdöl konnten die Ölraffinerien die Patente von Young und Gesner für Öl aus Kohle umgehen und Leuchtöl aus Erdöl herstellen, ohne Lizenzgebühren an irgendjemanden zu zahlen. Infolgedessen wurde die Leuchtölindustrie in den Vereinigten Staaten in den 1860er Jahren vollständig auf Petroleum umgestellt. Das auf Erdöl basierende Leuchtöl wurde weithin als Kerosin verkauft, und der Markenname verlor bald seinen geschützten Status und wurde zum klein geschriebenen Gattungsbegriff "Kerosin". Da Gesners ursprüngliches Kerosin auch als "Kohleöl" bekannt war, wurde Kerosin auf Erdölbasis in einigen Teilen der Vereinigten Staaten bis weit ins 20. ⓘ
Im Vereinigten Königreich wurde die Herstellung von Öl aus Kohle (oder Ölschiefer) bis ins frühe 20. Jahrhundert fortgesetzt, wenn auch zunehmend im Schatten von Erdöl. ⓘ
Als die Kerosinproduktion zunahm, ging der Walfang zurück. Die amerikanische Walfangflotte, die seit 50 Jahren stetig gewachsen war, erreichte 1858 mit 199 Schiffen ihren absoluten Höchststand. Im Jahr 1860, nur zwei Jahre später, war die Flotte auf 167 Schiffe gesunken. Der Bürgerkrieg schränkte den amerikanischen Walfang vorübergehend ein, aber 1866, im ersten vollen Friedensjahr, kehrten nur 105 Walfangschiffe in See, und diese Zahl sank weiter, bis 1876 nur noch 39 amerikanische Schiffe zur Waljagd ausliefen. Kerosin, das zunächst aus Kohle und Ölschiefer und später aus Erdöl hergestellt wurde, hatte den lukrativen Markt des Walfangs für Lampenöl weitgehend verdrängt. ⓘ
Im späten 19. Jahrhundert begann die elektrische Beleuchtung das Kerosin als Leuchtmittel zu verdrängen, vor allem in städtischen Gebieten. Kerosin blieb jedoch die vorherrschende kommerzielle Endanwendung für raffiniertes Erdöl in den Vereinigten Staaten bis 1909, als es von Motorkraftstoffen überholt wurde. Mit dem Aufkommen des benzinbetriebenen Automobils zu Beginn des 20. Jahrhunderts entstand eine Nachfrage nach den leichteren Kohlenwasserstofffraktionen, und die Raffinerien entwickelten Methoden, um die Benzinproduktion zu steigern und gleichzeitig die Kerosinproduktion zu verringern. Darüber hinaus wurden einige der schwereren Kohlenwasserstoffe, die zuvor in Kerosin enthalten waren, in Dieselkraftstoff verarbeitet. Kerosin behielt einen gewissen Marktanteil, da es zunehmend in Öfen und tragbaren Heizgeräten verwendet wurde. ⓘ
Im Jahr 2013 machte Kerosin etwa 0,1 Prozent des Volumens der Erdölraffinerieproduktion in den Vereinigten Staaten aus. ⓘ
Anwendungen
Als Brennstoff
| Brennstoffe zum Heizen ⓘ |
Heizung und Beleuchtung
Der Brennstoff, der im Vereinigten Königreich und in Irland auch als Heizöl bekannt ist, wird in den Entwicklungsländern nach wie vor häufig in Kerosinlampen und -laternen verwendet. Obwohl es das Walöl ersetzte, hieß es in der Ausgabe der Elements of Chemistry von 1873: "Der Dampf dieser Substanz [Kerosin] ist in Verbindung mit Luft so explosiv wie Schießpulver. Dies könnte auf die gängige Praxis zurückzuführen sein, Kerosin mit billigeren, aber flüchtigeren Kohlenwasserstoffmischungen wie Naphtha zu verfälschen. Kerosin stellte ein erhebliches Brandrisiko dar; im Jahr 1880 wurden fast zwei von fünf Bränden in New York City durch defekte Kerosinlampen verursacht. ⓘ
In weniger entwickelten Ländern ist Kerosin eine wichtige Energiequelle zum Kochen und für die Beleuchtung. Es wird als Kochbrennstoff in tragbaren Kochern für Rucksacktouristen verwendet. Als Heizstoff wird es häufig in tragbaren Öfen verwendet und an einigen Tankstellen verkauft. Manchmal wird es auch als Wärmequelle bei Stromausfällen verwendet. ⓘ
In Japan und Chile ist Kerosin als Heizstoff für tragbare und fest installierte Kerosinheizungen weit verbreitet. In Chile und Japan kann Kerosin problemlos an jeder Tankstelle gekauft oder in einigen Fällen auch nach Hause geliefert werden. Im Vereinigten Königreich und in Irland wird Kerosin häufig als Heizstoff in Gebieten verwendet, die nicht an ein Gasleitungsnetz angeschlossen sind. Zum Kochen wird es weniger verwendet, hier wird LPG bevorzugt, weil es sich leichter anzünden lässt. Kerosin ist oft der Brennstoff der Wahl für Herde wie Rayburn. Kerosin kann mit Zusätzen wie RangeKlene versetzt werden, damit es sauberer brennt und weniger rußt, wenn es in Herden verwendet wird. ⓘ
Die Amischen, die im Allgemeinen auf Elektrizität verzichten, verwenden Kerosin für die Beleuchtung in der Nacht. Im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert waren Kerosin-Raumheizungen, die oft in Küchenherde eingebaut wurden, weit verbreitet und hielten viele Bauern- und Fischerfamilien warm und trocken durch den Winter. Früher benutzten Zitrusbauern einen mit Kerosin betriebenen Rauchkessel, um eine dichte Rauchwolke über einem Hain zu erzeugen, um zu verhindern, dass der Frost die Ernte schädigt. "Salamander" sind Kerosin-Raumheizungen, die auf Baustellen zum Trocknen von Baumaterialien und zum Wärmen der Arbeiter verwendet wurden. Bevor es elektrisch beleuchtete Straßenschranken gab, wurden Autobahnbaustellen nachts mit Kerosin befeuerten Fackeln gekennzeichnet. Bei den meisten dieser Verwendungen von Kerosin entstand aufgrund der niedrigen Verbrennungstemperatur dichter schwarzer Rauch. ⓘ
Eine bemerkenswerte Ausnahme, die im frühen 19. Jahrhundert entdeckt wurde, ist die Verwendung eines Gasmantels, der über dem Docht einer Petroleumlampe angebracht wurde. Der Mantel, der wie ein feiner gewebter Sack über dem geflochtenen Baumwolldocht aussieht, ist ein Rückstand aus mineralischen Stoffen (hauptsächlich Thoriumdioxid), der durch die Flamme des Dochts zum Glühen gebracht wird. Die Kombination aus Thorium- und Ceriumoxid erzeugt sowohl ein weißeres Licht als auch einen größeren Anteil der Energie in Form von sichtbarem Licht als ein schwarzer Körper bei gleicher Temperatur. Diese Art von Lampen wird auch heute noch in Gebieten ohne Elektrizität verwendet, da sie ein viel besseres Licht als eine einfache Dochtlampe erzeugen. Kürzlich wurde in Indien in Gebieten ohne Strom eine Mehrzwecklaterne eingeführt, die gleichzeitig als Kochherd dient. ⓘ
Kochen
In Ländern wie Indien und Nigeria ist Kerosin der Hauptbrennstoff zum Kochen, vor allem für die Armen, und Kerosinöfen haben die traditionellen Holzkochgeräte ersetzt. Daher kann eine Erhöhung des Kerosinpreises erhebliche politische und ökologische Folgen haben. Die indische Regierung subventioniert den Brennstoff, um den Preis sehr niedrig zu halten, der im Februar 2007 bei etwa 15 US-Cent pro Liter lag, da niedrigere Preise von der Abholzung der Wälder zur Herstellung von Kochbrennstoff abhalten. In Nigeria stieß ein Versuch der Regierung, die Subvention für Kerosin abzuschaffen, auf starken Widerstand. ⓘ
Kerosin wird als Brennstoff in tragbaren Kochern verwendet, insbesondere in den 1892 erfundenen Primus-Kochern. Tragbare Kerosinkocher genießen den Ruf eines zuverlässigen und langlebigen Kochers für den täglichen Gebrauch und bewähren sich besonders gut unter widrigen Bedingungen. Bei Outdoor-Aktivitäten und beim Bergsteigen ist ein entscheidender Vorteil von Kerosin-Druckkochern gegenüber Gaskartuschenkochern ihre besonders hohe Wärmeleistung und ihre Fähigkeit, bei sehr niedrigen Temperaturen im Winter oder in großer Höhe zu arbeiten. Dochtkocher wie der von Perfection oder solche ohne Docht wie der von Boss werden nach wie vor von den Amish und bei Naturkatastrophen, bei denen kein Strom verfügbar ist, verwendet. ⓘ
Motoren
Anfang bis Mitte des 20. Jahrhunderts wurde Kerosin oder Traktorverdampfungsöl (TVO) als billiger Treibstoff für Traktoren und Hit 'n Miss-Motoren verwendet. Der Motor wurde mit Benzin gestartet und dann auf Kerosin umgeschaltet, sobald der Motor warmgelaufen war. Bei einigen Motoren leitete ein Heizungsventil am Krümmer die Abgase um das Ansaugrohr herum und erhitzte das Kerosin so weit, dass es verdampfte und durch einen elektrischen Funken entzündet werden konnte. ⓘ
In Europa wurden nach dem Zweiten Weltkrieg die Autos in ähnlicher Weise umgerüstet, um mit Kerosin statt mit Benzin betrieben zu werden, das importiert werden musste und für das hohe Steuern zu entrichten waren. Neben zusätzlichen Rohrleitungen und der Umstellung auf einen anderen Kraftstoff wurde die Kopfdichtung durch eine wesentlich dickere ersetzt, um das Verdichtungsverhältnis zu verringern (wodurch der Motor weniger leistungsstark und weniger effizient wurde, aber mit Kerosin betrieben werden konnte). Die erforderliche Ausrüstung wurde unter dem Markennamen "Econom" verkauft. ⓘ
Während der Kraftstoffkrise in den 1970er Jahren entwickelte und produzierte Saab-Valmet den Saab 99 Petro, der mit Kerosin, Terpentin oder Benzin betrieben werden konnte. Das Projekt mit dem Codenamen "Project Lapponia" wurde von Simo Vuorio geleitet, und gegen Ende der 1970er Jahre wurde ein funktionsfähiger Prototyp auf der Basis des Saab 99 GL hergestellt. Der Wagen war für den Betrieb mit zwei Kraftstoffen ausgelegt. Für Kaltstarts und wenn zusätzliche Leistung benötigt wurde, wurde Benzin verwendet, aber normalerweise lief es mit Kerosin oder Terpentin. Die Idee war, dass das Benzin nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren aus Torf hergestellt werden könnte. Zwischen 1980 und 1984 wurden 3.756 Saab 99 Petros und 2.385 Talbot Horizons (eine Version des Chrysler Horizon, in die viele Saab-Komponenten integriert wurden) hergestellt. Ein Grund für die Herstellung von mit Kerosin betriebenen Autos war, dass Kerosin in Finnland weniger stark besteuert wurde als Benzin. ⓘ
Kerosin wird als Kraftstoff für Außenbordmotoren kleinerer Leistung verwendet, die von Yamaha, Suzuki und Tohatsu hergestellt werden. Es handelt sich dabei um Dual-Fuel-Motoren, die mit Benzin starten und dann auf Kerosin umschalten, sobald der Motor die optimale Betriebstemperatur erreicht hat. Evinrude- und Mercury-Racing-Motoren mit Mehrstoffbetrieb verbrennen ebenfalls Kerosin sowie Düsenkraftstoff. ⓘ
Heutzutage wird Kerosin hauptsächlich als Kraftstoff für Düsentriebwerke in verschiedenen Qualitäten verwendet. Eine hoch raffinierte Form des Treibstoffs ist als RP-1 bekannt und wird oft mit flüssigem Sauerstoff als Raketentreibstoff verbrannt. Diese Kerosinqualitäten erfüllen die Spezifikationen für Rauch- und Gefrierpunkte. Die Verbrennungsreaktion kann wie folgt angenähert werden, mit der Molekularformel C12H26 (Dodekan):
- 2 C12H26(l) + 37 O2(g) → 24 CO2(g) + 26 H2O(g); ∆H˚ = -7513 kJ ⓘ
In der Anfangsphase des Starts wurde die Saturn-V-Trägerrakete durch die Reaktion von flüssigem Sauerstoff mit RP-1 angetrieben. Für die fünf F-1-Raketentriebwerke der Saturn V mit einer Schubkraft von 6,4 Megawatt auf Meereshöhe erzeugte die Reaktion zusammen etwa 1,62 × 1011 Watt (J/s) (162 Gigawatt) oder 217 Millionen Pferdestärken. ⓘ
Kerosin wird manchmal als Zusatzstoff in Dieselkraftstoff verwendet, um das Gelieren oder Wachsen bei kalten Temperaturen zu verhindern. ⓘ
Kerosin mit extrem niedrigem Schwefelgehalt ist ein speziell gemischter Kraftstoff, der von der New York City Transit Authority für den Antrieb ihrer Busflotte verwendet wird. Die Verkehrsbetriebe begannen 2004 mit der Verwendung dieses Kraftstoffs, noch vor der allgemeinen Einführung von Diesel mit extrem niedrigem Schwefelgehalt, der inzwischen zum Standard geworden ist. Im Jahr 2008 scheiterten die Lieferanten des maßgeschneiderten Kraftstoffs bei der Ausschreibung zur Erneuerung des Vertrags mit der Verkehrsgesellschaft, was zu einem ausgehandelten Vertrag mit deutlich höheren Kosten führte. ⓘ
JP-8 (für "Jet Propellant 8"), ein Treibstoff auf Kerosinbasis, wird vom US-Militär als Ersatz für dieselbetriebene Fahrzeuge und zum Antrieb von Flugzeugen verwendet. JP-8 wird auch vom US-Militär und seinen NATO-Verbündeten als Brennstoff für Heizungen, Öfen und Tanks sowie als Ersatz für Dieselkraftstoff in den Motoren fast aller taktischen Bodenfahrzeuge und Stromgeneratoren verwendet. ⓘ
Rückgewinnung von Plutonium und Uran
Kerosin wird als Verdünnungsmittel im PUREX-Extraktionsprozess verwendet, wird aber zunehmend durch Dodekan ersetzt. ⓘ
In der Röntgenkristallographie kann Kerosin zur Lagerung von Kristallen verwendet werden. Wenn ein hydratisierter Kristall an der Luft gelagert wird, kann es zu einer langsamen Dehydratisierung kommen. Dies führt dazu, dass die Farbe des Kristalls stumpf wird. Kerosin kann die Luft von dem Kristall fernhalten. ⓘ
Es kann auch verwendet werden, um zu verhindern, dass sich Luft in einer gekochten Flüssigkeit wieder auflöst, und um Alkalimetalle wie Kalium, Natrium und Rubidium aufzubewahren (mit Ausnahme von Lithium, das eine geringere Dichte als Kerosin hat und daher schwimmt). ⓘ
Kerosindampf, der in die Luft diffundiert (z. B. aus einem Lampendocht), brennt bei einer maximalen Flammentemperatur von 990 °C (1814 °F). In einem stöchiometrischen Gemisch mit Sauerstoff kann die Flammentemperatur von Kerosin 2393 °C (3801 °F) erreichen. ⓘ
In der Unterhaltung
Kerosin wird in der Unterhaltungsindustrie häufig für Feuershows wie Feuerspucken, Feuerjonglage oder Poi und Feuertanz verwendet. Aufgrund der niedrigen Flammentemperatur bei der Verbrennung in freier Luft ist das Risiko geringer, dass der Darsteller mit der Flamme in Berührung kommt. Kerosin wird im Allgemeinen nicht als Brennstoff für Feuertänze in Innenräumen empfohlen, da es einen (für manche) unangenehmen Geruch erzeugt, der in ausreichender Konzentration giftig wird. Manchmal wurde stattdessen Ethanol verwendet, aber die Flammen, die es erzeugt, sehen weniger beeindruckend aus, und sein niedriger Flammpunkt birgt ein hohes Risiko. ⓘ
In der Industrie
Als Erdölprodukt, das mit vielen Industrieflüssigkeiten mischbar ist, kann Kerosin sowohl als Lösungsmittel zur Entfernung anderer Erdölprodukte, wie z. B. Kettenfett, als auch als Schmiermittel verwendet werden, wobei die Verbrennungsgefahr im Vergleich zu Benzin geringer ist. Es kann auch als Kühlmittel bei der Metallherstellung und -bearbeitung (unter sauerstofffreien Bedingungen) verwendet werden. ⓘ
In der Erdölindustrie wird Kerosin häufig als synthetischer Kohlenwasserstoff für Korrosionsversuche verwendet, um Rohöl unter Feldbedingungen zu simulieren. ⓘ
Lösungsmittel
Kerosin kann als Klebstoffentferner für schwer zu entfernenden Schleim oder Klebereste von Aufklebern auf Glasflächen (z. B. in Schaufenstern von Geschäften) verwendet werden. ⓘ
Es kann verwendet werden, um Kerzenwachs zu entfernen, das auf eine Glasoberfläche getropft ist; es wird empfohlen, das überschüssige Wachs vor dem Auftragen von Kerosin mit einem getränkten Tuch oder Seidenpapier abzukratzen. ⓘ
Es kann verwendet werden, um Fahrrad- und Motorradketten vor dem Nachschmieren von altem Schmiermittel zu befreien. ⓘ
Es kann auch zum Verdünnen von Ölfarben in der bildenden Kunst verwendet werden. Manche Künstler verwenden es sogar zum Reinigen ihrer Pinsel, allerdings fühlen sich die Borsten dann fettig an. ⓘ
Andere
In Australien wurde es zur Bekämpfung von Moskitos in Wassertanks verwendet, wo eine vorübergehende dünne Schwimmschicht über dem Wasser den Tank schützt, bis der defekte Tank repariert ist. ⓘ
Toxizität
Die Weltgesundheitsorganisation hält Kerosin für einen umweltschädlichen Brennstoff und empfiehlt, dass "Regierungen und Praktiker sofort aufhören, seine Verwendung im Haushalt zu fördern". Kerosinrauch enthält einen hohen Anteil schädlicher Feinstaubpartikel, und die Verwendung von Kerosin im Haushalt wird mit einem erhöhten Risiko für Krebs, Atemwegsinfektionen, Asthma, Tuberkulose, Katarakt und ungünstige Schwangerschaftsergebnisse in Verbindung gebracht. ⓘ
Das Verschlucken von Kerosin ist schädlich. Kerosin wird manchmal als Volksheilmittel gegen Kopfläuse empfohlen, aber die Gesundheitsbehörden warnen davor, da es zu Verbrennungen und schweren Erkrankungen führen kann. Ein Kerosinshampoo kann sogar tödlich sein, wenn die Dämpfe eingeatmet werden. ⓘ
Menschen können am Arbeitsplatz durch Einatmen, Verschlucken, Haut- und Augenkontakt mit Kerosin in Berührung kommen. Das US National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) hat einen empfohlenen Grenzwert von 100 mg/m3 für einen 8-Stunden-Arbeitstag festgelegt. ⓘ
Verwendung
Im Handel werden für unterschiedlichste Anwendungsfälle Reinigungs- und Lösungsmittel mit sehr engen Siedebereichen angeboten und als Petroleum oder Kriechöl verkauft. Diese Stoffe sind sehr rein (z. B. hydriert, entaromatisiert) und haben keine schweren Anteile, welche Rückstände hinterlassen würden. ⓘ
Petroleum wird als Schmiermittel für präzise gleitgelagerte Spindeln eingesetzt, z. B. an Flachschleifmaschinen. Auch dünnflüssige Universal-Öle mit kriechenden Eigenschaften wie Caramba und WD-40 enthalten überwiegend Petroleum. ⓘ
Petroleum wird zur Lagerung reaktiver Metalle (beispielsweise reines Kalium) verwendet. Dabei zeigt sich aber eine stärkere Krustenbildung als bei der Aufbewahrung der Alkalimetalle unter reinem Paraffinöl. ⓘ
Petroleum als Brenn-, Kraft- und Treibstoff
Mit einem Flammpunkt von (>) 55 °C ist Petroleum deutlich ungefährlicher als Flug- oder Autobenzin. ⓘ
Wie die Siedeverlaufskurve (im Bild) zeigt, ist Petroleum dem Turbinenkraftstoff (Kerosin) zwar ähnlich, die deutlich erkennbaren schwerer siedenden Anteile würden jedoch zu einem erhöhten, nicht spezifikationsgerechten, Freezing Point führen. Kerosin als Petroleum mit Additiven zu bezeichnen, ist somit falsch. ⓘ
Petroleum wird als Brennstoff (Heizwert: Energie/Masse 11,9 kWh/kg entsprechend 43,1 MJ/kg, Energie/Volumen 9,5 kWh/l entsprechend 34,2 MJ/l) für Petroleumlampen sowie als Reinigungsmittel verwendet. Es brennt gleichmäßig unter stark öliger und versottender Rußentwicklung ab und eignet sich als Reinigungsmittel, um damit stark haftende Fett- und Schmutzrückstände von Metalloberflächen zu entfernen. ⓘ
Petroleum wird als Treibstoff für Modellflugzeug-Selbstzündermotoren (auch Dieselmotoren genannt) verwendet (42 % Petroleum, 36 % Diethylether, 20 % Rizinusöl, 2 % Isoamylnitrit). Dieser Motorentyp wird nur noch selten verwendet. Petroleum wird auch in Strahltriebwerken für Flugmodelle eingesetzt. ⓘ
Petroleum wurde auch als Ersatzkraftstoff für fremdgezündete Motoren genutzt, ist dort aber nicht sehr effizient. Beispiele dafür sind die Petro-Modelle von Saab-Valmet für den finnischen Markt. ⓘ
Zur Verbesserung der Kälteeigenschaften (siehe Cloud Point, Cold Filter Plugging Point) von Dieselkraftstoff bei niedrigen Temperaturen kann Petroleum zugemischt werden. Diese Methode ist durch die Bereitstellung von Winterdiesel (frühzeitig vor der kalten Jahreszeit) meist nicht mehr erforderlich. ⓘ