Abschnitt 4.4 - 4.4 Hinweise zum Experimentieren mit speziellen Chemikalien und Stoffgruppen
Hinweise für eine beispielhafte Auswahl spezifischer Laborchemikalien werden im Folgenden kurz dargestellt. Tätigkeiten mit den nachfolgend genannten Stoffen erfordern eine gesonderte Unterweisung. Informationen zur Entsorgung der Stoffe oder Gemische sind in Kapitel 4.7 "Entsorgung von Laborabfällen" enthalten.
Alkalicyanide
Aus Alkalicyaniden entsteht bei Einwirkung von Säure Cyanwasserstoff. Diese Chemikalien dürfen niemals mit Säure in Verbindung gebracht werden (es sei denn kontrolliert in geschlossenen Systemen) und nicht in den Ausguss gegeben werden.
Ammoniakalische Silbersalzlösungen
Beim Arbeiten mit ammoniakalischen silbersalzhaltigen Lösungen ist zu beachten, dass sich nach einiger Zeit ein schwarzer Niederschlag abscheidet, der teilweise aus Knallsilber besteht und beim Berühren, Umrühren oder Schütteln (auch in wässriger Lösung!) heftig explodieren kann. Daher müssen ammoniakalische Silbersalzlösungen frisch hergestellt und sofort nach Gebrauch vorsichtig unter stetigem Rühren mit Salpetersäure angesäuert werden. Der pH-Wert ist auch nachdem die Lösung zur Ruhe gekommen ist zu kontrollieren. Ggf. ist weitere Salpetersäure zuzugeben bis der pH-Wert deutlich im sauren Bereich liegt.
Arsen-Verbindungen
Arsen-Verbindungen sind akut toxisch und krebserzeugend (siehe auch Nummer 4.4.1). Sie sollen für die Entsorgung gesondert gesammelt werden.
Azide
Azide neigen zur Selbstzersetzung und sind schlagempfindlich. Sowohl Schwermetallazide als auch organische Azide sind hochexplosiv. Azide müssen vor der Entsorgung deaktiviert werden (siehe Anhang 1 "Informationsquellen").
Brom
Brom ist stark ätzend und toxisch, gibt erhebliche Mengen an Dämpfen schon bei Raumtemperatur ab und hat eine hohe Dichte (Gewichtsbelastung von Gebinden und Apparaturen). Es wirkt korrosiv und kann sehr heftig mit einer großen Bandbreite an Stoffen reagieren, z. B. mit Aceton, Aluminium.
Brom lässt sich aufgrund seiner Dichte nicht pipettieren und kann nur mittels Messzylinder abgemessen werden. Dabei ist der Messzylinder fest in eine Stativklammer einzuspannen.
Chrom(VI) -Verbindungen
Chrom(VI)-Verbindungen sind krebserzeugend und müssen erst reduziert werden, bevor sie entsorgt werden dürfen/können (siehe auch Nummer 4.4.1). Sie haben stark oxidative Eigenschaften und können mit organischen Materialien unkontrolliert heftig reagieren. Chrom(VI)-Verbindungen können allergische Hautreaktionen verursachen.
Entzündbare Flüssigkeiten
Viele organische Lösemittel sind entzündbar, einige sogar extrem entzündbar, verbunden mit der raschen Bildung großer Mengen an entzündbaren Dämpfen, die im Gemisch mit Luft explosionsfähig sind. Dies ist besonders bei der Bildung von Lachen (Bruch von Apparaturen oder Gebinden) der Fall oder bei einer Flash-Verdampfung, wenn die Flüssigkeit in ein heißes Bad oder auf eine heiße Oberfläche gelangt. Viele dieser Flüssigkeiten bilden bei der Lagerung instabile Peroxide (s.u.).
Die Entzündbarkeit muss beachtet werden bei chemischen Umsetzungen, beim Destillieren, Extrahieren und beim Lagern, vor allem aber beim offenen Umgang. Dabei ist zu beachten, dass die Dichte der Gase und Dämpfe größer ist als die der Luft. Die Dämpfe "kriechen" daher auf den Arbeitstischen oder am Boden und können sich an ganz unvermuteter Stelle entzünden oder bei Überschreiten der unteren Explosionsgrenze explodieren.
Weitere Informationen zu entzündbaren Flüssigkeiten sind in Kapitel 5 "Brand- und Explosionsgefahren" enthalten.
Ether - Bildung von Peroxiden
Um Explosionen beim Abdestillieren etherhaltiger Lösungen infolge eines Gehaltes an Peroxiden zu vermeiden, sind Ether stets in braunen Glasflaschen über Kaliumhydroxid (KOH)-Plätzchen aufzubewahren. Insbesondere die cyclischen Ether (Tetrahydrofuran, Dioxan) bilden außerordentlich rasch Peroxide, wenn sie nicht stabilisiert vorliegen. Ein verbleibender Sumpf beim Abdestillieren darf nie restlos ausdestilliert werden! Die Prüfung auf einen eventuellen Peroxid-Gehalt kann mit speziellen Teststäbchen oder Reagenzien (z. B. Titan(IV)-sulfat oder Kaliumjodid) durchgeführt werden. Peroxide können mit Eisen(II)-sulfat entfernt werden.
Fluorwasserstoff
Arbeiten mit wasserfreiem Fluorwasserstoff und Flusssäure dürfen nur in einem geeigneten Abzug vorgenommen werden. Wegen der starken Ätz- und Giftwirkung ist bei diesem Stoff Einatmen und Hautkontakt unbedingt zu vermeiden. Daher sind zusätzlich zur Schutzbrille ein Schutzschirm, eine Chemikalienschutzschürze und geeignete Chemikalienschutzhandschuhe mit langen Stulpen und ggf. Atemschutz zu tragen. Kommt es trotzdem zu einer Inhalation oder einem Hautkontakt, ist schnelle Erste Hilfe besonders wichtig, siehe Abschnitt 2.1 "Maßnahmen bei Unfällen". Vorzubereiten sind in Absprache mit dem Betriebsarzt Lösungen oder Gele mit Calciumgluconat sowie ausreichende Informationen für den Notarzt.
Heiße Flüssigkeiten
Bei der Verwendung von sowie bei Kontakt mit heißen Flüssigkeiten (z. B. Wasser oder Heizbadflüssigkeiten) kann es zu Verbrennungen kommen. Das gleiche gilt für heiße Oberflächen von Geräten und Apparaturen.
Kalium
Kalium bildet an der Luft explosionsfähige Peroxide. Die Aufbewahrung muss unter peniblem Ausschluss von Luft und Wasserdampf erfolgen. Die Aufbewahrungszeiten müssen kurz gehalten und die Bestände mindestens jährlich kontrolliert werden. Dies gilt insbesondere auch für Abfälle. Bei unsachgemäßer Lagerung bilden sich gelbe bis orangefarbene Krusten aus KOH·n H2O und KO2. Im Kontakt mit oxidierbaren Stoffen besteht Detonationsgefahr. Es haben sich auch schon beim Schneiden stark verkrusteten Kaliums Explosionen ereignet.
Metallhydride
Wasserstoffverbindungen von Metallen (z. B. Lithiumaluminiumhydrid Li[AlH4] oder Natriumborhydrid Na[BH4]) sind sehr reaktiv und sollten nur unter Schutzgasatmosphäre verwendet werden. Reaktionen mit Wasser oder Gasen wie CO, CO2, CH4 oder O2 können sehr heftig verlaufen. Die Verbindungen sind entweder selbstentzündlich oder, der bei der Reaktion entstehende Wasserstoff kann durch die erzeugte Energie entzündet werden und es besteht die Möglichkeit einer Explosion. Metallhydride müssen vor der Entsorgung deaktiviert werden.
Natrium
Natrium ist ein starkes Reduktionsmittel. Bei Kontakt mit Wasser entsteht Wasserstoff, der sich spontan entzünden kann. Die Aufbewahrung muss unter peniblem Ausschluss von Luft und Wasserdampf erfolgen.
Nickel-, Cobalt-Verbindungen
Nickel- und Cobalt-Verbindungen sind meistens akut toxisch und krebserzeugend, z. B. beim Einatmen, siehe Kapitel 4.4.1. Sie haben sensibilisierende Eigenschaften. Bei offenem Hantieren ist eine Staubentwicklung zu vermeiden.
Perchlorsäure, Permanganate
Wasserfreie Perchlorsäure, Perchlorate und Chlorate neigen in Gegenwart oxidierbarer Stoffe zur Explosion. Chlorate sowie Permanganate können bei Zugabe von konzentrierter Schwefelsäure ebenfalls Explosionen verursachen. Perchlorsäure darf nicht mit organischen Materialien (z. B. Holz) in Berührung kommen.
Pikrinsäure
Pikrinsäure, die phlegmatisiert (mit mindestens 30 % Wasser angefeuchtet) ist, ist chemikalienrechtlich als entzündbar eingestuft. In trockenem Zustand ist Pikrinsäure explosiv und als akut toxisch eingestuft. Sie darf nicht in Metallgefäßen oder Gefäßen mit Metalldeckel aufbewahrt werden (Bildung von Pikraten).
Säuren und Basen
Beim Verdünnen von konzentrierten Säuren mit Wasser und beim Lösen fester Alkalihydroxide in Wasser ist wegen der dabei frei werdenden Wärme Vorsicht geboten. Konzentrierte Säuren (insbesondere Schwefelsäure) sind langsam unter Rühren in Wasser einzugießen und nicht umgekehrt. Laugen und stark basische Amine, insbesondere höhere Alkylamine, wirken noch stärker ätzend als Säuren auf Augen und Haut.
| Merke: Erst das Wasser dann die Säure, sonst geschieht das Ungeheure! |
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Schwefelwasserstoff
Schwefelwasserstoff wird im Praktikum im Trennungsgang verwendet. Es hat einen unverwechselbaren Gestank nach faulen Eiern und ist akut toxisch (siehe auch Kapitel 6). Die rasche Gewöhnung an den Geruch lässt die Gefährdung unterschätzen. Mit Schwefelwasserstoff darf nur im Abzug gearbeitet werden. Das gilt auch für die Lösungen.
Siehe auch DGUV Information 213-850 "Sicheres Arbeiten in Laboratorien" (DGUV Information 213-851 "Working Safely in Laboratories"), Abschnitt 4.12 und 5.1
4.4.1
Schutzmaßnahmen bei Tätigkeiten mit krebserzeugenden, keimzellmutagenen und reproduktionstoxischen (KMR) Stoffen; Substitutions- und Minimierungsgebot
Die wichtigste Schutzmaßnahme ist der Ersatz von Gefahrstoffen durch weniger gefährliche Stoffe oder die Umstellung auf Verfahren, bei denen besonders gefährliche Ausgangs- und Zwischenprodukte vermieden oder minimiert werden. Beispielsweise lässt sich Benzol als Lösemittel in vielen Fällen durch Toluol, n-Hexan durch Cyclohexan ersetzten, N-Nitroso-N-methylharnstoff für die Darstellung von Diazomethan durch das ungefährlichere N-Nitroso-N-methyl-p-toluolsulfonamid.
Der Verzicht auf eine mögliche Substitution ist in der Dokumentation der Gefährdungsbeurteilung zu begründen. In diesem Fall sind dann besondere Maßnahmen erforderlich:
Besondere Schutzmaßnahmen
Arbeiten mit KMR-Stoffen sind generell im Abzug mit kleinstmöglichen Mengen, möglichst in geschlossenen Apparaturen, durchzuführen.
Direkter Haut- oder Schleimhautkontakt ist auf jeden Fall zu vermeiden. Geeignete persönliche Schutzausrüstung (Schutzbrille, Chemikalienschutzhandschuhe, Labormantel, ggf. weiterer Körperschutz und Atemschutz) ist bereitzustellen und zu tragen.
Es ist dafür zu sorgen, dass sich in den Bereichen, in denen mit KMR-Stoffen (aber auch mit anderen gefährlichen toxischen Stoffen) gearbeitet wird, nur die unmittelbar mit dem Versuch beschäftigten Personen aufhalten.
Wenn Tätigkeiten mit KMR-Stoffen der Kategorie 1A oder 1B (beim Menschen oder im Tierversuch erwiesenermaßen gefährlich) durchgeführt werden, sind diese Bereiche abzugrenzen und zu kennzeichnen (siehe Abbildung 37). Dies kann z. B. ein einzelner Abzug sein.
Abb. 37
Kennzeichnung für Labor/Abzug bei Tätigkeiten mit KMR-Stoffen
Nach Abschluss der Tätigkeiten ist der Abzug ggf. zu dekontaminieren. Weitere Maßnahmen können erforderlich sein.
Wenn bei Tätigkeiten mit krebserzeugenden oder keimzellmutagenen Gefahrstoffen der Kategorien 1A und 1B die Gefährdungsbeurteilung eine Gefährdung der Gesundheit oder der Sicherheit ergibt, kann es notwendig sein, dass die betroffenen Personen in ein Beschäftigtenverzeichnis gemäß § 14 (3) GefStoffV bzw. TRGS 410 aufgenommen werden müssen.
Üblicherweise ist dies in Laboratorien, in denen nach TRGS 526 bzw. nach DGUV Information 213-850 "Sicheres Arbeiten in Laboratorien" gearbeitet wird, nicht der Fall. Verantwortlich für die Umsetzung der Anforderungen aus der TRGS 410 ist die Hochschulleitung, die diese Aufgabe sinnvollerweise an die Praktikumsleitung übertragen kann.
Siehe auch DGUV Information 213-850 "Sicheres Arbeiten in Laboratorien" (DGUV Information 213-851 "Working Safely in Laboratories"), Abschnitt 3