Abschnitt 3.3 - 3.3 Aufbau von Apparaturen
Der Bruch von Apparaturen während des Experimentierens zählt zu den größten Risiken chemischen Arbeitens, insbesondere weil dadurch gefährliche Substanzen entweichen oder Brände entstehen können. Schon beim Aufbau von Apparaturen müssen daher einige wichtige Sicherheitsgrundsätze beachtet werden.
| Jede Improvisation durch Verwendung ungeeigneter Apparaturteile ist verboten. |
|---|
Apparaturen müssen standfest, spannungsfrei und an sicheren Standorten aufgebaut werden. Befestigt werden sie mit Stativklemmen und Muffen (siehe Abbildung 9) an fest installierten Stativgerüsten. Müssen Einzelstative (Bunsenstative) verwendet werden, so ist die Apparatur über dem Schwerpunkt, d. h. über der Bodenplatte des Stativs zu zentrieren.
Wackelige Stative dürfen nicht verwendet werden. Bunsenstative sind nicht für den Aufbau breiterer Apparaturen geeignet. Schliffverbindungen werden durch Schliffklammern gesichert (siehe Abbildung 10).
In den Apparaturen - außer in Druckreaktoren - darf sich kein Überdruck aufbauen können; sie müssen daher immer einen Druckausgleich besitzen, im einfachsten Fall ist dies ein offener Schliff (siehe Abbildung 11).
Abb. 9
Stativklemmen und Muffen
Abb. 10
Schliffklammern
Abb. 11
Ist eine Überdrucksicherung nicht verfügbar, ist es empfehlenswert, einen an einer unkritischen Stelle befindlichen Schliff nicht zu klammern, damit sich dort im Fall eines Druckaufbaus eine Notöffnung bilden kann.
Der Schutz des Apparaturinhaltes vor Luftfeuchtigkeit kann durch Trockenrohre erfolgen, wobei Trockenmittel benutzt werden müssen, die nicht zusammenbacken und das Trockenrohr verstopfen können (z. B. Trockenmittel auf Trägermaterialien) sowie nicht mit Chemikalien der Reaktion reagieren können (z. B. kein CaCl2 bei Tätigkeiten mit Aminen).
Falls ein Schutz vor Sauerstoff erforderlich ist, kann dies mittels der Durchleitung eines Inertgases (Argon, Stickstoff ) erreicht werden. Hierbei darf sich kein Überdruck aufbauen können (z. B. offene Apparatur, Sicherheitstauchung oder federbelastetes Überdruckventil) (siehe Abbildung 12 und "Einleiten von Gasen" in Kapitel 3.9).
Abb. 12
Federbelastetes Überdruckventil
Für das Zusammensetzen von Apparaturen gilt das vertikale Aufbauprinzip. Zunächst wird das Reaktionsgefäß (bzw. der Destillationskolben usw.) sicher befestigt. Die Positionierung richtet sich nach der Forderung, dass Heizund Kühlbäder ohne Veränderungen an der Apparatur mit Hilfe von Hebebühnen entfernbar sein müssen. Weitere Apparaturteile werden durch Aufstellen auf die Kolbenschliffe hinzugefügt und dann durch Anklammern mit Stativklammern gesichert. Beim Anklammern dürfen weder Schliffverbindungen gelockert werden noch Spannungen durch Verkanten auftreten. Insbesondere Rührwellenschäfte müssen fest und sicher mit dem Reaktionsgefäß verbunden sein. Um Spannungen durch schwerere oder ausladende Teile einer Apparatur zu vermeiden, können Teflon-Faltenbälge mit Schliffen eingesetzt werden.
Abb. 13
Korrekt aufgebaute Laborapparatur im Abzug
Merke: Man soll stets nur so viele Klemmen verwenden, dass die Apparatur stabil aufgehängt ist. Mit steigender Anzahl an Klemmen nimmt die Spannung in der Apparatur zu. Schliffe, die durch Klammern gesichert sind, sollten nicht mit einer Stativklemme angeklammert werden.
Die Funktionen von Apparaturen, Geräten und Medien, wie z. B. des Kühlwassersystems, des Rührwerks, der elektrischen Antriebe, der Vakuumdichtheit, müssen vor der Beschickung mit Chemikalien überprüft werden. Schläuche müssen sicher (z. B. mit Schellen, siehe Abbildung 13, rote Markierung) befestigt sein.
Bei Einsatz größerer Mengen entzündbarer Flüssigkeiten muss unterhalb der Apparatur zusätzlich eine Auffangwanne mit Wabengittereinsatz (oder Lochblech) oder einer geeigneten Füllung aufgestellt werden (siehe Abbildung 14).
Abb. 14
Wabengitter- oder Lochplatteneinsatz an einem Abfüllstand
Siehe auch DGUV Information 213-850 "Sicheres Arbeiten in Laboratorien" (DGUV Information 213-851 "Working Safely in Laboratories"), Abschnitt 5.2.1 und Abschnitt 4.13