DGUV Information 213-026 - Sicherheit und Gesundheit im chemischen Hochschulprak...

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Abschnitt 6.5, 6.5 Typische Gefahrstoffe
Abschnitt 6.5
Sicherheit und Gesundheit im chemischen Hochschulpraktikum Grundwissen für Studierende (DGUV Information 213-026)
Titel: Sicherheit und Gesundheit im chemischen Hochschulpraktikum Grundwissen für Studierende (DGUV Information 213-026)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 213-026
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Abschnitt 6.5 – 6.5 Typische Gefahrstoffe

6.5.1 Ätz- und Reizgase

Ätz- und Reizgase reizen die Haut und die Schleimhäute, insbesondere die der Atemwege und der Augen. Ihr Auftreten macht sich daher durch Hustenreiz, Stechen in Nase und Rachen sowie Brennen und Tränen der Augen bemerkbar. Bei bestimmten Gasen können aber die ersten Anzeichen einer Vergiftung sehr schwach sein und es kann dennoch nach mehreren Stunden zu einer schweren Schädigung der Lunge kommen (Lungenödem), zuweilen mit tödlichem Verlauf.

Zum Beispiel können schon wenige Atemzüge konzentrierter nitroser Gase ein Lungenödem auslösen.

Auch höhere Konzentrationen von Ammoniak können zu Erstickungserscheinungen und unter raschem Bewusstseinsverlust zum Tode führen.

Die Dämpfe von Chlor und Brom sind wesentlich schwerer als Luft und sammeln sich daher am Boden an, wo sie sich längere Zeit halten können. Beim Einatmen rufen sie Husten, Atemnot und Erstickungserscheinungen hervor. Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff (zur besonderen Gefährlichkeit von Fluorwasserstoff siehe auch Kapitel 6.5.4) wirken als starke Reizstoffe auf die oberen Atemwege, am Auge können Entzündungen der Bindehaut und Hornhautschädigungen hervorgerufen werden.

Als besonders starke Augenreizstoffe seien ferner erwähnt Chlor- und Bromaceton, Bromessigester und Acrolein, die bereits bei geringsten Luftkonzentrationen starkes Brennen der Augen, Tränenfluss und Lidkrampf verursachen. Erst höhere Konzentrationen schädigen Atemwege und Haut.

Ethylenoxid reizt die Schleimhäute, führt zu Kopfschmerzen, Erbrechen und Atemnot.

Die Dämpfe von Ethylenimin verursachen starke Reizungen der Augen- und Luftwege, in schweren Fällen Lungenentzündung und Lungenödem.

Formaldehyd verursacht allergische Erkrankungen der Haut und besitzt eine starke Reizwirkung auf die Bindehaut der Augen und die Schleimhäute der oberen Atemwege.

Phosgen, ein farbloses Gas, das leicht nach faulem Obst riecht, wird in größeren Mengen als Zwischenprodukt für chemische Synthesen benötigt, tritt jedoch auch bei thermischer Zersetzung von Chlor- und Fluorchlorkohlenwasserstoffen auf. Bei geringer Konzentration verursacht es Hustenreiz, Beklemmung und Übelkeit. In schweren Fällen können noch nach mehreren Stunden Lungenödem und Herzschwäche auftreten, oft mit tödlichem Ausgang.

Das farblose Schwefeldioxid ist an seinem stechenden Geruch erkennbar. Es reizt die Schleimhäute und führt in höheren Konzentrationen zu Atembeschwerden, unter Umständen zu Lungenentzündung und Bewusstseinsstörungen.

6.5.2 Gase als Blut-, Zell- und Nervengifte

Blausäure (Cyanwasserstoff ) wird aus ihren Salzen leicht durch Säuren freigesetzt. Außer über die Atemwege kann sie auch durch die Haut aufgenommen werden. Sie hemmt die Zellatmung durch Enzymblockierung. Schon geringe Mengen (etwa 1 mg/kg Körpergewicht) wirken tödlich.

Kohlenstoffmonoxid ist in reinem Zustand geruch- und farblos und daher nicht selbstwarnend. Es verbindet sich etwa dreihundertmal stärker als Sauerstoff mit dem Blutfarbstoff Hämoglobin und unterbindet dadurch die Sauerstoffversorgung des Organismus. Es verursacht die häufig auftretenden Vergiftungen durch Schwelgase bei Bränden. Bereits bei längerer Einwirkung von Konzentrationen oberhalb 0,01 Vol.-% kommt es zu Kopfschmerzen, ab 0,2 Vol.-% können tiefe Bewusstlosigkeit, Verringerung der Pulsfrequenz und schließlich der Tod eintreten.

Ein starkes Nervengift ist Schwefelwasserstoff, dessen charakteristischer Geruch nach faulen Eiern bei höheren Konzentrationen nicht mehr wahrnehmbar ist. Er reizt die Atemorgane, höhere Konzentrationen können blitzartig Bewusstlosigkeit und schließlich den Tod durch Atemlähmung auslösen.

Als äußerst giftige und gefährliche Gase seien schließlich noch der nach Knoblauch riechende Arsenwasserstoff und der Phosphorwasserstoff erwähnt.

6.5.3 Erstickende Gase

Gasförmiger Stickstoff wird in der Laborpraxis in erster Linie als Schutzgas, flüssiger Stickstoff als Kältemittel verwendet. Eine Atmosphäre, in welcher durch Zutritt von Stickstoff der Sauerstoffgehalt unter die normale Konzentration vermindert ist, kann durch Sinnesempfindungen nicht von normaler Luft unterschieden werden. Beim Einatmen wird jedoch der Organismus, insbesondere das empfindliche Gehirn, nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Wenn die Sauerstoffkonzentration auf unter 12 Vol.-% vermindert ist, besteht akute Lebensgefahr, bei Konzentrationen zwischen 12 und 15 Vol.-% Sauerstoff zumindest eine Beeinträchtigung des Leistungsvermögens. Bereits ein Atemzug reinen Stickstoffs kann ohne jede Vorwarnung zu Bewusstseinsverlust und Atemstillstand führen, so dass der Tod eintritt, wenn nicht rechtzeitig Wiederbelebungsmaßnahmen vorgenommen werden.

string Hinweis
Ein Liter flüssiger Stickstoff ergibt ca. 700 Liter gasförmigen Stickstoff

Die gleiche Wirkung hat auch Argon, das ebenfalls als Schutzgas verwendet wird. Da es schwerer als Luft ist, sammelt es sich in Vertiefungen an.

Auch andere Gase wie Methan, Propan und Butan können durch Verdrängung des Luftsauerstoffes erstickend wirken.

Kohlenstoffdioxid, das als Kältemittel (in Form von Trockeneis) und Schutzgas verwendet wird, reichert sich auf Grund seiner hohen Dichte ebenfalls in Vertiefungen und Kellerräumen an. Dieses Gas hat jedoch auch eine spezifische Giftwirkung. Ab 5 Vol. % CO2 können Kopfschmerzen und Schwindel, ab 15 Vol.-% Bewusstlosigkeit und der Tod eintreten, auch wenn noch ausreichend Mengen von Sauerstoff vorhanden sind.

string Hinweis
Ein Kilogramm Trockeneis bildet beim Verdampfen 541 Liter gasförmiges Kohlenstoffdioxid! Deshalb darf Trockeneis nur in belüfteten Räumen gelagert werden.

6.5.4 Säuren und Laugen

Konzentrierte Säuren und Laugen (Salpetersäure, Salzsäure, Schwefelsäure, Schwefeltrioxid, Ameisensäure, Natronlauge, Kalilauge und andere) verursachen Verätzungen der Haut und der Schleimhäute, die je nach Konzentration der Stoffe und der Zeitdauer der Einwirkung von einer oberflächlichen Reizung bis zu einer tief greifenden Zerstörung der Haut und der darunterliegenden Gewebe führen können. Besonders gefährdet sind Augen und Atemwege.

Laugen verursachen häufig schwerere Schäden als Säuren, da diese nur langsam heilen. Bereits wenige Spritzer von Kaliumhydroxid- oder CalciumhydroxidLösungen im Auge können zur Erblindung führen.

Besonders gefährlich sind auch Verletzungen durch Flusssäure (Fluorwasserstoff ), da die Schmerzen häufig erst mehrere Stunden nach der Einwirkung auftreten, weitere Symptome sind Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Bauchschmerzen und Parästhesie. Rasche und gezielte ärztliche Hilfe ist beim Kontakt mit konzentrierter Flusssäure besonders wichtig (in Absprache mit dem Betriebsarzt bzw. -ärztin sind Lösungen oder Gele mit Calcium-Gluconat vorzubereiten).

Chronische Expositionen führen zu skelettaler Fluorose, die sich durch brüchige Knochen aufgrund erhöhter Knochendichte äußert. Sind Arbeiten durchzuführen, bei denen mit dem Verspritzen von Säuren oder Laugen gerechnet werden muss, so sind die Augen durch eine dicht schließende Korbbrille evtl. in Kombination mit einem Gesichtsschutzschild zu schützen. Als Handschutz können geeignete Handschuhe aus Nitril- oder Butylkautschuk oder PVC eingesetzt werden. Die Herstellerangaben zum Chemikalienschutz und zu Durchbruchzeiten sind unbedingt zu beachten. In Abhängigkeit von dem Ausmaß der möglichen Gefährdung sind zusätzlich Schürzen und Stiefel aus geeigneten Materialien (PVC, Kautschuk) zu tragen.

6.5.5 Lösemittel

Fast alle Lösemittel, wie z. B. Diethylether, Aceton, Essigsäureethylester, wirken beim Einatmen in geringen Mengen berauschend, in größeren Konzentrationen (einige Vol.- %) narkotisierend. Bei länger andauernder Einwirkung von höheren Konzentrationen droht Lebensgefahr durch Atemlähmung.

Chlorkohlenwasserstoffe wie z. B. Dichlormethan, Trichlormethan, Tetrachlorkohlenstoff und Trichlorethylen können darüber hinaus Leber- und Nierenschädigungen sowie Kreislaufstörungen hervorrufen. Aus diesem Grund dürfen z. B. Dichlormethan (Methylenchlorid), Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff nicht als Reinigungs- oder Entfettungsmittel, z. B. für Glasgeräte, verwendet werden. Das Einatmen sehr kleiner, auch unter der Geruchsschwelle liegender Mengen von Chlorkohlenwasserstoffen über einen längeren Zeitraum, kann chronische Gesundheitsschäden, z. B. Leberschäden, hervorrufen. Diese Giftwirkung wird durch Alkohol und bestimmte Medikamente (z. B. Barbiturate) verstärkt.

6.5.6 Stäube

Eingeatmete biobeständige Stäube wirken als Fremdkörper und führen daher stets zu einer Reizung der Atmungsorgane. Sie können bei chronischer Einwirkung zu schweren Erkrankungen der Lunge führen. Voraussetzung dafür ist, dass die Stäube in genügend feinteiliger Form vorliegen, um mit der Atemluft in die Lunge zu gelangen (Lungengängigkeit).

6.5.7 KMR-Stoffe (wichtige Stoffklassen)

  • Alkylierende Verbindungen z. B. Dimethylsulfat, Methyliodid, Diazomethan, Epichlorhydrin, Bis(chlormethyl)-ether, Ethylenoxid, Ethylenimin, Vinylchlorid.

  • Aromatische Amine z. B. o-Phenylendiamin, 2-Naphthyl-amin, Benzidin und bestimmte 3,3’-disubstituierte Benzidine, 4-Aminobiphenyl.

  • Aromatische Nitroverbindungen z. B. 2-Nitronaphthalin, 4-Nitrobiphenyl-5-N-Nitrosoverbindungen, z. B. Nitrosamine (N-Nitrosodiethylamin, N-Nitrosopyrrolidin), Nitrosamide (N-Nitroso-N-methylharnstoff ).

  • Azoverbindungen und Hydrazine z. B. Diazomethan, 4-Aminoazobenzol, Azofarbstoffe mit einer krebserzeugenden Aminkomponente, Hydrazobenzol, Hydrazin und seine Dialkylderivate.

  • Faserstäube z. B. Asbest, Erionit, Keramikfasern aus Aluminiumoxid, Kaliumtitanat oder Siliciumkarbid.

  • Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe und Heterocyclen z. B. Benz[a]anthracen, Dibenz[a,h]anthracen, Benzofluoranthene, Benzo[a]pyren, 2,3,7,8-Tetra-chlordibenzo-p-dioxin.

  • Schwermetalle und deren Verbindungen z. B. Stäube von Cadmium und Cobalt und deren Verbindungen, Stäube von Nickel, Nickelsulfid, Nickeloxid und Chrom(VI)-Verbindungen.

Verzeichnisse von Stoffen, die auf wissenschaftlich basierten Erkenntnissen als krebserzeugend, keimzellmutagen oder reproduktionstoxisch der Kategorien 1A, 1B oder 2 eingestuft wurden, finden sich in der Liste der krebserzeugenden, keimzellmutagenen und reproduktionstoxischen Stoffe (KMR-Liste) des Instituts für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) sowie in der TRGS 905 und TRGS 906, siehe Literaturquellen in Anhang 1.