Abschnitt 3.8 - 3.8 Arbeiten unter vermindertem Druck
In chemischen Laboratorien werden häufig Experimente in Apparaturen unter vermindertem Druck durchgeführt. Typische Beispiele sind Destillation oder Sublimation im Vakuum, Absaugen von Niederschlägen, Trocknen. Die verwendeten Apparaturen müssen dabei einer erheblichen Belastung durch den Außendruck standhalten.
Bei angelegtem Vakuum entspricht die Druckbelastung fast unabhängig von der verwendeten Pumpe rund 1000 hPa (= 100.000 Pascal = 100.000 N/m2 Glasoberfläche).
Es ist ein weit verbreiteter Irrtum, dass das Arbeiten unter Grobvakuum (ca. 10 hPa bzw. mbar) im Vergleich mit "Feinvakuumarbeiten" (ca. 0,1 hPa bzw. mbar) harmlos ist. In der Tat unterscheiden sich die Druckbelastungen nur um 10-20 hPa (1.000-2.000 Pascal). Selbst beim Absaugen von Niederschlägen werden in der Saugflasche noch Belastungen von 300-800 hPa (30.000-80.000 Pascal) erreicht. Ein Belastungsbruch unter vermindertem Druck führt zur Implosion, wobei die umherfliegenden Glassplitter schwere Verletzungen verursachen können. Es versteht sich deshalb von selbst, dass "Vakuumarbeiten" in Glasgeräten mit besonderer Vorsicht und unter Beachtung der Sicherheitsregeln durchgeführt werden müssen.
Bei Arbeiten unter vermindertem Druck ist für ausreichenden Schutz zu sorgen. Der Unterdruck ist nach Möglichkeit auf das experimentell notwendige Maß zu begrenzen. Unterdruckregelung wird empfohlen.
Schutzmaßnahmen
Es dürfen nur fehlerfreie Glasgeräte mit unbeschädigter Oberfläche verwendet werden (Sichtkontrolle! siehe auch Kapitel 3.1). Zusätzliche Belastungen durch Spannung infolge verkanteter Befestigung von Apparaturen sind auszuschließen. Evakuierte Apparaturteile dürfen nicht einseitig erhitzt werden.
Für Arbeiten unter vermindertem Druck dürfen nur Glasgeräte mit gewölbter Oberfläche verwendet werden (z. B. Rundkolben), keinesfalls also Erlenmeyerkolben oder sonstige Gefäße mit flachem Boden. Hiervon abweichend dürfen dickwandige Glasgerate benutzt werden, die eigens für "Vakuumarbeiten" hergestellt sind (Saugflaschen, Exsikkatoren).
| Rundkolben dürfen keinesfalls punktuell erhitzt werden! |
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Beim Absaugen ist auf guten Sitz der Gummimanschetten zwischen Absaugtrichter (Nutsche) und Saugflasche zu achten; plötzliches Durchrutschen des Trichters kann zum Bruch der Saugflasche führen. Saugflaschen sollten Kunststoffoliven oder Schliffhülsen für den Anschluss des Vakuumschlauches haben, gläserne Oliven führen zu erhöhten Bruchgefahren.
Betrieb und Aufbewahrung evakuierter Apparaturen dürfen nur an Orten erfolgen, die gegen unbeabsichtigtes Anstoßen oder bei Beschädigung durch herabstürzende Gegenstände geschützt sind. Wirksamer Splitterschutz für den Fall von Implosionen ist die Verwendung von Schutzscheiben, Netzen, Lochblechen oder Schutzvorhängen sowie Schutzschilde oder die Sicherung in Drahtkörben, insbesondere bei großvolumigen Vakuumapparaturen. Dickwandige Geräte wie Exsikkatoren oder Saugflaschen müssen mit Splitterschutzfolie beklebt oder beschichtet sein. Kunststoffbeschichtete Geräte (polycoated-Gefäße) sind im Handel erhältlich.
Siehe auch DGUV Information 213-850 "Sicheres Arbeiten in Laboratorien" (DGUV Information 213-851 "Working Safely in Laboratories"), Abschnitt 5.1.6.