Verwendet

Glykole und Glycerine haben zahlreiche Anwendungen in der Industrie, da sie vollständig wasserlösliche organische Lösungsmittel sind. Viele dieser Verbindungen werden als Lösungsmittel für Farbstoffe, Lacke, Harze, Tinten, Insektizide und Pharmazeutika verwendet. Darüber hinaus machen ihre beiden chemisch reaktiven Hydroxylgruppen die Glykole zu wichtigen chemischen Zwischenprodukten. Unter den vielen Verwendungen von Glykolen und Polyglykolen sind die wichtigsten die eines Additivs zur Gefrierpunktserniedrigung, zur Schmierung und zur Solubilisierung. Die Glykole dienen auch als indirekte und direkte Zusatzstoffe für Lebensmittel und als Inhaltsstoffe in Sprengstoff- und Alkydharzformulierungen, Theaternebeln und Kosmetika.

Propylenglykol wird häufig in Pharmazeutika, Kosmetika, als Feuchthaltemittel in bestimmten Lebensmitteln und als Schmiermittel verwendet. Es wird auch als Wärmeübertragungsflüssigkeit in Anwendungen verwendet, in denen Leckagen zu Kontakt mit Lebensmitteln führen könnten, wie z. B. in Kühlmitteln für Kühlgeräte für Milchprodukte. Es wird auch als Lösungsmittel in Lebensmittelfarben und -aromen, als Frostschutzmittel in Brauereien und Betrieben und als Zusatz zu Latexfarben verwendet, um Gefrier-Tau-Stabilität zu gewährleisten. Propylenglykol, Ethylenglykol und 1,3-Butandiol sind Bestandteile von Flugzeugenteisungsflüssigkeiten. Tripropylenglykol und 2,3-Butandiol sind Lösungsmittel für Farbstoffe. Die Butandiole (Butylenglykole) werden bei der Herstellung von Polyesterharzen verwendet.

Ethylenglykol ist ein Frostschutzmittel in Kühl- und Heizungssystemen, ein Lösungsmittel in der Farben- und Kunststoffindustrie und ein Bestandteil von Enteisungsmitteln für Start- und Landebahnen. Es wird in hydraulischen Bremsflüssigkeiten, niedrig gefrierendem Dynamit, Holzbeizen, Klebstoffen, Lederfärben und Tabak verwendet. Es dient auch als Dehydratisierungsmittel für Erdgas, als Lösungsmittel für Tinten und Pestizide und als Bestandteil von Elektrolytkondensatoren. Diethylenglykol ist ein Feuchthaltemittel für Tabak, Kasein, synthetische Schwämme und Papierprodukte. Es findet sich auch in Korkmassen, Buchbinderklebstoffen, Bremsflüssigkeiten, Lacken, Kosmetika und Frostschutzlösungen für Sprinkleranlagen. Diethylenglykol wird für Wasserdichtungen von Benzintanks, als Schmier- und Ausrüstungsmittel für Textilien, als Lösungsmittel für Küpenfarbstoffe und als Entwässerungsmittel für Erdgas verwendet. Triethylenglykol ist ein Lösungs- und Schmiermittel in der Textilfärbung und -bedruckung. Es wird auch in der Luftdesinfektion und in verschiedenen Kunststoffen zur Erhöhung der Biegsamkeit verwendet. Triethylenglykol ist ein Feuchthaltemittel in der Tabakindustrie und ein Zwischenprodukt für die Herstellung von Weichmachern, Harzen, Emulgatoren, Schmiermitteln und Sprengstoffen.

Ein gewisses Maß an Vielseitigkeit von Glycerin können aus der Tatsache gewonnen werden, dass etwa 1,700 Verwendungen für die Verbindung und ihre Derivate beansprucht wurden. Glycerin wird in Lebensmitteln, Arzneimitteln, Toilettenartikeln und Kosmetika verwendet. Es ist ein Lösungsmittel und ein Feuchthaltemittel in Produkten wie Tabak, Süßwarenglasur, Hautcremes und Zahnpasta, die andernfalls bei der Lagerung durch Austrocknen zerfallen würden. Darüber hinaus ist Glycerin ein Gleitmittel, das Kaugummi als Verarbeitungshilfsstoff zugesetzt wird; ein Weichmacher für feuchte Kokosraspeln; und ein Additiv zum Aufrechterhalten der Geschmeidigkeit und Feuchtigkeit in Arzneimitteln. Es dient dazu, Frost von Windschutzscheiben fernzuhalten und ist ein Frostschutzmittel in Autos, Gaszählern und hydraulischen Wagenhebern. Die größte Einzelanwendung von Glycerin findet sich jedoch in der Herstellung von Alkydharzen für Oberflächenbeschichtungen. Diese werden durch Kondensieren von Glycerin mit einer Dicarbonsäure oder einem Anhydrid (üblicherweise Phthalsäureanhydrid) und Fettsäuren hergestellt. Eine weitere Hauptverwendung von Glycerin ist die Herstellung von Sprengstoffen, einschließlich Nitroglycerin und Dynamit.

Glycerin

Glycerol ist ein dreiwertiger Alkohol und unterliegt Reaktionen, die für Alkohole charakteristisch sind. Die Hydroxylgruppen haben unterschiedliche Reaktivitätsgrade, und diejenigen in den 1- und 3-Positionen sind reaktiver als die in der 2-Position. Durch Ausnutzen dieser Unterschiede in der Reaktivität und durch Variieren der Anteile der Reaktanten ist es möglich, Mono-, Di- oder Triderivate herzustellen. Glycerin wird entweder durch Hydrolyse von Fetten oder synthetisch aus Propylen hergestellt. Die Hauptbestandteile praktisch aller tierischen und pflanzlichen Öle und Fette sind Triglyceride von Speisefettsäuren.

Die Hydrolyse solcher Glyceride ergibt freie Fettsäuren und Glycerol. Zwei Hydrolysetechniken werden verwendet – alkalische Hydrolyse (Verseifung) und neutrale Hydrolyse (Spaltung). Bei der Verseifung wird Fett mit Natriumhydroxid und Natriumchlorid gekocht, wodurch Glycerin und die Natriumsalze von Fettsäuren (Seifen) entstehen.

Bei der neutralen Hydrolyse werden die Fette diskontinuierlich oder halbkontinuierlich in einem Hochdruckautoklaven oder im kontinuierlichen Gegenstromverfahren in einer Hochdrucksäule hydrolysiert. Es gibt zwei Hauptverfahren für die Synthese von Glycerin aus Propylen. In einem Verfahren wird Propylen mit Chlor behandelt, um Allylchlorid zu ergeben; dieses reagiert mit Natriumhypochloritlösung zu Glycerindichlorhydrin, aus dem durch alkalische Hydrolyse Glycerin gewonnen wird. Im anderen Verfahren wird Propylen zu Acrolein oxidiert, das zu Allylalkohol reduziert wird. Diese Verbindung kann mit wässrigem Wasserstoffperoxid hydroxyliert werden, um direkt Glycerin zu ergeben, oder mit Natriumhypochlorit behandelt werden, um Glycerinmonochlorhydrin zu ergeben, das nach alkalischer Hydrolyse Glycerin ergibt.

Gefahren

Glycerin hat eine sehr geringe Toxizität (orale LD₅₀ (Maus) 31.5 g/kg) und gilt allgemein als unbedenklich unter allen normalen Anwendungsbedingungen. Glycerin erzeugt bei gesunden Personen, die eine orale Einzeldosis von 1.5 g/kg oder weniger erhalten, nur eine sehr geringe Diurese. Nebenwirkungen nach oraler Gabe von Glycerin sind leichte Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit, Erbrechen, Durst und Durchfall.

Wenn es als Nebel vorhanden ist, wird es von der American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) als „Partikelbelästigung“ eingestuft und hat als solche einen TLV von 10 mg/m³ zugewiesen wurde. Außerdem macht die Reaktivität von Glycerol es gefährlich und neigt dazu, in Kontakt mit starken Oxidationsmitteln wie Kaliumpermanganat, Kaliumchlorat usw. zu explodieren. Daher sollte es nicht in der Nähe solcher Materialien gelagert werden.

Glykole und Derivate

Die kommerziell wichtigen Glykole sind aliphatische Verbindungen mit zwei Hydroxylgruppen und sind farblose, viskose Flüssigkeiten, die im Wesentlichen geruchlos sind. Von größter Bedeutung unter den Glykolen und ihren Derivaten sind Ethylenglykol und Diethylenglykol. Die Toxizität und Gefahr bestimmter wichtiger Verbindungen und Gruppen werden im letzten Abschnitt dieses Artikels erörtert. Keines der untersuchten Glykole oder ihrer Derivate wurde als mutagen, karzinogen oder teratogen befunden.

Die Glykole und ihre Derivate sind brennbare Flüssigkeiten. Da ihre Flammpunkte über der normalen Raumtemperatur liegen, können die Dämpfe nur dann in Konzentrationen innerhalb des entflammbaren oder explosiven Bereichs vorhanden sein, wenn sie erhitzt werden (z. B. Öfen). Aus diesem Grund stellen sie nur ein mäßiges Brandrisiko dar.

Synthese. Ethylenglycol wird kommerziell durch die Luftoxidation von Ethylen hergestellt, gefolgt von einer Hydratation des resultierenden Ethylenoxids. Diethylenglykol entsteht als Nebenprodukt bei der Herstellung von Ethylenglykol. In ähnlicher Weise werden Propylenglykol und 1,2-Butandiol durch die Hydratation von Propylenoxid bzw. Butylenoxid hergestellt. 2,3-Butandiol wird durch Hydratation von 2,3-Epoxybutan hergestellt; 1,3-Butandiol wird durch die katalytische Hydrierung von Aldol mit Raney-Nickel hergestellt; und 1,4-Butandiol wird durch die Reaktion von Acetylen mit Formaldehyd, gefolgt von Hydrierung des resultierenden 2-Butin-1,4-diols hergestellt.

Gefahren von gewöhnlichen Glykolen

Ethylenglykol. Die orale Toxizität von Ethylenglykol bei Tieren ist recht gering. Aus klinischer Erfahrung wurde jedoch geschätzt, dass die tödliche Dosis für einen erwachsenen Menschen etwa 100 cm beträgt³ oder etwa 1.6 g/kg, was auf eine größere toxische Potenz für Menschen als für Labortiere hinweist. Die Toxizität ist auf die Metaboliten zurückzuführen, die für verschiedene Arten unterschiedlich sind. Typische Folgen einer übermäßigen oralen Aufnahme von Ethylenglykol sind Narkose, Depression des Atemzentrums und fortschreitende Nierenschädigung.

Affen wurden 3 Jahre lang mit Diäten gehalten, die 0.2 bis 0.5 % Ethylenglycol ohne offensichtliche Nebenwirkungen enthielten; In der Blase wurden keine Tumore gefunden, aber es gab Oxalatkristalle und -steine. Primäre Augen- und Hautreizungen sind im Allgemeinen als Reaktion auf Ethylenglykol gering, aber das Material kann in toxischen Mengen durch die Haut absorbiert werden. Die 8-wöchige Exposition von Ratten und Mäusen gegenüber Konzentrationen im Bereich von 16 bis 0.35 mg/l über 3.49 Stunden/Tag führte nicht zu einer organischen Schädigung. Bei den höheren Konzentrationen waren Nebel und Tröpfchen vorhanden. Folglich sollte die wiederholte Exposition von Menschen gegenüber Dämpfen bei Raumtemperatur keine signifikante Gefahr darstellen. Ethylenglykol scheint keine signifikante Gefahr durch das Einatmen von Dämpfen bei Raumtemperatur oder durch Haut- oder Mundkontakt unter angemessenen industriellen Bedingungen darzustellen. Es könnte jedoch eine industrielle Inhalationsgefahr entstehen, wenn Ethylenglykol erhitzt oder heftig geschüttelt wird (wodurch ein Nebel erzeugt wird) oder wenn es über einen längeren Zeitraum zu nennenswertem Hautkontakt oder Verschlucken kommt. Das primäre Gesundheitsrisiko von Ethylenglykol hängt mit der Einnahme großer Mengen zusammen.

Diethylenglykol. Diethylenglycol ist in seiner Toxizität dem Ethylenglycol ziemlich ähnlich, jedoch ohne Bildung von Oxalsäure. Es ist direkter toxisch für die Nieren als Ethylenglykol. Bei Einnahme überhöhter Dosen sind die typischen zu erwartenden Wirkungen Diurese, Durst, Appetitlosigkeit, Narkose, Hypothermie, Nierenversagen und Tod, abhängig von der Schwere der Exposition. Mäuse und Ratten, die gegenüber 5 mg Diethylenglykol/m exponiert waren³ seit 3 ​​bis 7 Monaten erfahrene Veränderungen des zentralen Nervensystems und des endokrinen Systems und der inneren Organe sowie andere pathologische Veränderungen. Obwohl dies nicht von praktischer Bedeutung ist, hat Diethylenglykol bei Verfütterung in hohen Dosen an Tiere Blasensteine ​​​​und Tumore erzeugt, wahrscheinlich sekundär zu den Steinen. Diese können auf das in der Probe enthaltene Monoethylenglykol zurückzuführen sein. Wie Ethylenglykol scheint Diethylenglykol keine signifikante Gefahr durch das Einatmen von Dämpfen bei Raumtemperatur oder durch Haut- oder Mundkontakt unter angemessenen industriellen Bedingungen darzustellen.

Propylenglykol. Propylenglykol weist eine geringe Toxizitätsgefahr auf. Es ist hygroskopisch und wurde in einer Studie mit 866 Probanden bei einigen Menschen als primäres Reizmittel festgestellt, wahrscheinlich aufgrund von Dehydration. Es kann auch bei über 2 % der Menschen mit Ekzemen allergische Hautreaktionen hervorrufen. Langfristige Expositionen von Tieren gegenüber mit Propylenglykol gesättigter Atmosphäre sind ohne messbare Wirkung. Aufgrund seiner geringen Toxizität wird Propylenglykol häufig in pharmazeutischen Formulierungen, Kosmetika und mit gewissen Einschränkungen in Lebensmittelprodukten verwendet.

Dipropylenglykol ist von sehr geringer Toxizität. Es ist im Wesentlichen nicht haut- und augenreizend und aufgrund seines niedrigen Dampfdrucks und seiner Toxizität kein Problem beim Einatmen, es sei denn, große Mengen werden auf engstem Raum erhitzt.

Butandiole. Es existieren vier Isomere; alle sind in Wasser, Ethylalkohol und Ether löslich. Sie haben eine geringe Flüchtigkeit, sodass das Einatmen unter normalen industriellen Bedingungen kein Problem darstellt. Mit Ausnahme des 1,4-Isomers gehen von den Butandiolen keine nennenswerten industriellen Gefahren aus.

Bei Ratten massive orale Expositionen von 1,2-Butandiol induzierte tiefe Narkose und Reizung des Verdauungssystems. Es kann auch eine kongestive Nekrose der Niere auftreten. Es wird angenommen, dass verzögerte Todesfälle das Ergebnis fortschreitenden Nierenversagens sind, während akute Todesfälle wahrscheinlich auf Narkose zurückzuführen sind. Augenkontakt mit 1,2-Butandiol kann zu Hornhautverletzungen führen, aber selbst längerer Hautkontakt ist im Hinblick auf primäre Reizung und Resorptionstoxizität normalerweise unbedenklich. Es wurden keine negativen Auswirkungen des Einatmens von Dämpfen berichtet.

1,3-Butandiol ist im Wesentlichen nicht toxisch, außer in überwältigenden oralen Dosen, in denen Narkose auftreten kann.

Über die Toxizität ist wenig bekannt 2,3-Butandiol, aber aus den wenigen veröffentlichten Tierstudien scheint es in der Toxizität zwischen 1,2- und 1,3-Butandiolen zu liegen.

1,4-Butandiol ist in akuten Toxizitätstests etwa achtmal so toxisch wie das 1,2-Isomer. Akute Einnahme führt zu schwerer Narkose und möglicherweise zu Nierenschäden. Der Tod resultiert wahrscheinlich aus dem Zusammenbruch des sympathischen und parasympathischen Nervensystems. Es ist weder ein primäres Reizmittel, noch wird es leicht perkutan absorbiert.

Glykole und Glyceroltabellen

Tabelle 1 - Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

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Verwendet

Glykolether werden in großem Umfang als Lösungsmittel verwendet, da sie dazu neigen, sowohl in Wasser als auch in organischen Flüssigkeiten gut löslich zu sein. Zu den allgemeinen Anwendungen gehören Tinten und Farbstoffe, Emaille, Farben und als Reinigungsmittel in der Trockenreinigungs- und Glasreinigungsindustrie. Auch die Halbleiterindustrie verwendet diese Verbindungen in großem Umfang als Lösungs- und Reinigungsmittel.

Die Ethylenglykolether werden in großem Umfang als Lösungsmittel für Harze, Lacke, Farben, Firnisse, Farbstoffe und Tinten sowie als Bestandteile von Malpasten, Reinigungsmitteln, Flüssigseifen, Kosmetika und Hydraulikflüssigkeiten verwendet. Propylen- und Butylenglykolether sind wertvoll als Dispergiermittel und als Lösungsmittel für Lacke, Farben, Harze, Farbstoffe, Öle und Fette.

Ethylenglycolmonoethylether ist ein Lösungsmittel in der Lack-, Druck-, Metall- und chemischen Industrie. Es wird auch zum Färben und Bedrucken in der Textilindustrie sowie als Lederappreturmittel, Anti-Icing-Additiv für Flugkraftstoffe und als Bestandteil von Lackentfernern und Reinigungslösungen verwendet. Diethylenglycolmonomethylether und Ethylenglycolmonobutyletheracetat fungieren in der Industrie als hochsiedende Lösungsmittel. Diethylenglycolmonomethylether wird für nicht kornaufrichtende Holzbeizen, zum Streichen von geruchsmilden Lacken, für Stempelfarben und zur Lederveredelung verwendet. In der Farbenindustrie ist es ein Koaleszenzmittel für Latexfarbe; und in der Textilindustrie wird es zum Bedrucken, für Textilseifen und Färbepasten sowie zum Fixieren der Drehung und Konditionieren von Garnen und Stoffen verwendet.

Die Lösungsmittel Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether und Diethylenglycolmono-n-butylether dienen als Verdünnungsmittel in hydraulischen Bremsflüssigkeiten. 2-Phenoxyethanol ist ein Fixativ für Parfums, Kosmetika und Seifen, ein Textilfarbträger und ein Lösungsmittel für Reiniger, Tinten, Entkeimungsmittel und Pharmazeutika. 2-Methoxyethanol ist auch ein Parfümfixativ. Es wird bei der Herstellung von Fotofilmen, als Vereisungsschutzadditiv für Flugzeugtreibstoff, als Lösungsmittel für Harze in der Elektronikindustrie und als Lederfärbemittel verwendet. 2-Methoxyethanol und Propylenglykolmethylether eignen sich zum Lösungsmittelversiegeln von Cellophan. Ethylenglycolmono-n-butylether ist ein Lösungsmittel für Schutzlacke und für Metallreiniger. Es wird in der Textilindustrie verwendet, um Flecken beim Drucken oder Färben zu verhindern.

Gefahren

Im Allgemeinen sind die akuten Wirkungen von Glykolethern auf das Zentralnervensystem beschränkt und ähneln einer akuten Lösungsmitteltoxizität. Zu diesen Wirkungen gehören Schwindel, Kopfschmerzen, Verwirrtheit, Müdigkeit, Orientierungslosigkeit, undeutliche Sprache und (falls stark genug) Atemdepression und Bewusstlosigkeit. Zu den Wirkungen einer Langzeitexposition gehören Hautreizungen, Anämie und Unterdrückung des Knochenmarks, Enzephalopathie und Reproduktionstoxizität. 2-Methoxyethanol und 2-Ethoxyethanol (und ihre Acetate) sind am giftigsten. Aufgrund ihrer relativ geringen Flüchtigkeit erfolgt die Exposition am häufigsten durch Hautkontakt mit Flüssigkeiten oder durch Einatmen von Dämpfen in geschlossenen Räumen.

Die meisten Ethylenglycolether sind flüchtiger als die Stammverbindung und folglich weniger leicht in Bezug auf die Dampfexposition zu kontrollieren. Alle Ether sind toxischer als Ethylenglykol und weisen einen ähnlichen symptomatischen Komplex auf.

Ethylenglykolmonomethylether (Methylcellosolve; Dowanol EM; 2-Methoxyethanol). Die mündliche LD₅₀ für Ethylenglykolmonomethylether ist bei Ratten mit verzögerten Todesfällen verbunden, die Lungenödeme, leichte Leberschäden und ausgedehnte Nierenschäden umfassen. Nierenversagen ist die wahrscheinliche Todesursache bei wiederholter oraler Exposition. Dieser Glykolether reizt das Auge mäßig und verursacht akute Schmerzen, Entzündungen der Membranen und Hornhauttrübung, die mehrere Stunden anhalten. Obwohl Ethylenglycolmonomethylether die Haut nicht nennenswert reizt, kann es in toxischen Mengen absorbiert werden. Erfahrungen mit der Exposition von Menschen gegenüber Ethylenglykolmonomethylether haben gezeigt, dass dies zum Auftreten von unreifen Leukozyten, monozytärer Anämie und neurologischen und Verhaltensänderungen führen kann. Studien haben auch gezeigt, dass eine Inhalationsbelastung beim Menschen zu Vergesslichkeit, Persönlichkeitsveränderungen, Schwäche, Lethargie und Kopfschmerzen führen kann. Bei Tieren kann das Einatmen höherer Konzentrationen zu Hodendegeneration, Milzschäden und Blut im Urin führen. Tierversuche haben Anämie, Thymus- und Markschäden bei 300 ppm gezeigt. Bei 50 ppm während der Trächtigkeit bei Tieren wurden größere fötale Anomalien gemeldet. Die wichtigste Auswirkung auf die Gesundheit scheint die Auswirkung auf das menschliche Fortpflanzungssystem mit verminderter Spermatogenese zu sein. Somit ist es offensichtlich, dass der Monomethylether von Ethylenglycol eine mäßig toxische Verbindung ist und dass wiederholter Hautkontakt oder das Einatmen von Dämpfen verhindert werden muss.

Ethylenglycolmonoethylether (Cellosolve-Lösungsmittel; Dowanol EE; 2-Ethoxyethanol). Ethylenglykolmonoethylether ist weniger toxisch als der Methylether (oben). Die bedeutendste toxische Wirkung betrifft das Blut, und neurologische Symptome sind nicht zu erwarten. Ansonsten ähnelt es in seiner toxischen Wirkung dem Ethylenglykolmonomethylether. Übermäßige Exposition kann zu mäßiger Reizung der Atemwege, Lungenödem, Depression des Zentralnervensystems und ausgeprägter Glomerulitis führen. In Tierversuchen wurden Fetotoxizität und Teratogenität bei Konzentrationen über 160 ppm beobachtet, und Verhaltensänderungen bei den Nachkommen waren nach Exposition der Mutter bei 100 ppm offensichtlich.

Andere Ethylenglykolether. Auch Ethylenglykolmonobutylether ist wegen seiner umfangreichen Verwendung in der Industrie zu nennen. Bei Ratten sind Todesfälle nach einmaliger oraler Exposition auf Narkose zurückzuführen, während verzögerte Todesfälle auf Lungenkongestion und Nierenversagen zurückzuführen sind. Direkter Kontakt des Auges mit diesem Äther führt zu starken Schmerzen, deutlicher Bindehautreizung und Hornhauttrübung, die mehrere Tage anhalten können. Wie bei Monomethylether verursacht Hautkontakt keine großen Hautreizungen, aber toxische Mengen können absorbiert werden. Inhalationsstudien haben gezeigt, dass Ratten 30 7-stündige Expositionen gegenüber 54 ppm tolerieren können, aber einige Verletzungen bei einer Konzentration von 100 ppm auftreten. Bei höheren Konzentrationen zeigten Ratten Blutungen in der Lunge, Kongestion der Eingeweide, Leberschäden, Hämoglobinurie und ausgeprägte Erythrozytenbrüchigkeit. Fetotoxizität wurde bei Ratten beobachtet, die 100 ppm ausgesetzt waren, aber nicht bei 50 ppm. Eine erhöhte Erythrozytenbrüchigkeit war bei allen Expositionskonzentrationen über 50 ppm Ethylenglycolmonobutylether-Dämpfen offensichtlich. Menschen scheinen wegen der offensichtlichen Resistenz gegen seine hämolytische Wirkung etwas weniger anfällig zu sein als Labortiere. Während bei Menschen über 100 ppm Kopfschmerzen und Augen- und Nasenreizungen beobachtet wurden, wurden keine Schäden an roten Blutkörperchen festgestellt.

Beide Isopropyl und n-Propylether von Ethylenglykol bergen besondere Gefahren. Diese Glykolether haben eine niedrige orale Einzeldosis-LD₅₀ Werte und sie verursachen schwere Nieren- und Leberschäden. Blutiger Urin ist ein frühes Anzeichen für eine schwere Nierenschädigung. Der Tod tritt in der Regel innerhalb weniger Tage ein. Augenkontakt führt beim Kaninchen zu einer schnellen Reizung der Bindehaut und teilweiser Hornhauttrübung, wobei die Erholung etwa 1 Woche dauert. Wie die meisten anderen Ethylenglykolether sind die Propylderivate nur leicht hautreizend, können aber in toxischen Mengen aufgenommen werden. Außerdem sind sie beim Einatmen hochgiftig. Glücklicherweise, Ethylenglycolmonoisopropylether ist keine prominente kommerzielle Verbindung.

Diethylenglykolether. Die Ether von Diethylenglykol haben eine geringere Toxizität als die Ether von Ethylenglykol, aber sie haben ähnliche Eigenschaften.

Polyethylenglykole. Triethylen, Tetraethylen und die höheren Polyethylenglycole scheinen harmlose Verbindungen mit niedrigem Dampfdruck zu sein.

Propylenglykolether. Propylenglykolmonomethylether hat eine relativ geringe Toxizität. Bei Ratten beträgt die orale Einzeldosis LD₅₀ verursachte Tod durch generalisierte Depression des zentralen Nervensystems, wahrscheinlich Atemstillstand. Wiederholte orale Gaben (3 g/kg) über einen Zeitraum von 35 Tagen induzierten bei Ratten nur leichte histopathologische Veränderungen in Leber und Nieren. Augenkontakt führte nur zu einer leichten vorübergehenden Reizung. Es reizt die Haut nicht nennenswert, aber das Einschließen großer Mengen des Äthers in Kaninchenhaut verursacht eine Depression des zentralen Nervensystems. Der Dampf stellt keine erhebliche Gesundheitsgefahr dar, wenn er eingeatmet wird. Tiefe Narkose scheint die Todesursache bei Tieren zu sein, die einer schweren Inhalationsexposition ausgesetzt waren. Dieser Äther reizt die Augen und die oberen Atemwege des Menschen in gesundheitlich unbedenklichen Konzentrationen; daher hat es einige Warneigenschaften.

Di- und Tripropylenglykolether zeigen ähnliche toxikologische Eigenschaften wie die Monopropylen-Derivate, stellen aber im Wesentlichen keine Gefahr in Bezug auf das Einatmen von Dämpfen oder Hautkontakt dar.

Polybutylenglykole. Die untersuchten können in zu hohen Dosen Nierenschäden verursachen, sind aber weder augen- noch hautschädigend und werden nicht in toxischen Mengen aufgenommen.

Essigsäureester, Diester, Etherester. Diese Derivate der gängigen Glykole sind von besonderer Bedeutung, da sie als Lösungsmittel für Kunststoffe und Harze in diversen Produkten eingesetzt werden. Viele Sprengstoffe enthalten Ester von Ethylenglykol als Gefrierpunkterniedriger. Hinsichtlich der Toxizität sind die Glykolether-Fettsäureester erheblich schleimhautreizender als die zuvor diskutierten Ausgangsverbindungen. Die Fettsäureester haben jedoch Toxizitätseigenschaften, die im Wesentlichen identisch mit denen der Ausgangsmaterialien sind, sobald die ersteren absorbiert sind, weil die Ester in biologischen Umgebungen verseift werden, um Fettsäure und das entsprechende Glykol oder Glykolether zu ergeben.

Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen

Maßnahmen zur Kontrolle und Begrenzung der Exposition gegenüber Glykolethern sind im Wesentlichen die gleichen wie die zur Kontrolle der Lösungsmittelexposition, wie an anderer Stelle in diesem Dokument erörtert Enzyklopädie. Der Ersatz eines Materials durch ein anderes, weniger toxisches, wenn möglich, ist immer ein guter Ausgangspunkt. Angemessene Belüftungssysteme, die die Materialkonzentration in der Atemzone effektiv minimieren können, sind wichtig. Bei Explosions- und Brandgefahren muss darauf geachtet werden, offene Flammen oder Funken zu vermeiden und Materialien in „explosionssicheren“ Behältern zu lagern. Persönliche Schutzausrüstung wie Atemschutzgeräte, Handschuhe und Kleidung ist zwar wichtig, sollte sich jedoch nicht ausschließlich auf sie verlassen. Bei Gefahr durch Spritzer sollte immer eine Schutzbrille getragen werden. Bei der Verwendung von Ethylenglykolmonomethylether sollten die Arbeiter eine Chemikalienschutzbrille tragen und eine ausreichende Belüftung ist erforderlich. Augenschutz wird auch empfohlen, wenn die Möglichkeit eines solchen Kontakts mit Ethylenglykolmonobutylether besteht. Einatmen der Dämpfe und Hautkontakt sind zu vermeiden. Insbesondere beim Arbeiten mit 2-Methoxyethanol oder 2-Ethoxyethanol ist jeder Hautkontakt unbedingt zu vermeiden.

Glykolether-Tabellen

Tabelle 1 - Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

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Die Fluorkohlenstoffe leiten sich von Kohlenwasserstoffen ab, indem einige oder alle Wasserstoffatome durch Fluor ersetzt werden. Kohlenwasserstoffe, in denen einige der Wasserstoffatome zusätzlich zu denen, die durch Fluor ersetzt sind, durch Chlor oder Brom ersetzt sind (z. B. Chlorfluorkohlenwasserstoffe, Bromfluorkohlenwasserstoffe), werden im Allgemeinen in die Klassifizierung von Fluorkohlenwasserstoffen eingeschlossen – zum Beispiel Bromchlordifluormethan (CClBrF).₂).

Der erste wirtschaftlich bedeutende Fluorkohlenwasserstoff war Dichlordifluormethan (CCl₂F₂), das 1931 als Kältemittel mit viel geringerer Toxizität als die derzeit gängigen Kältemittel Schwefeldioxid, Ammoniak oder Chlormethan eingeführt wurde.

Verwendet

In der Vergangenheit wurden Fluorkohlenwasserstoffe als Kältemittel, Aerosol-Treibmittel, Lösungsmittel, Schaumtreibmittel, Feuerlöschmittel und polymere Zwischenprodukte verwendet. Wie unten diskutiert, haben Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen von Chlorfluorkohlenwasserstoffen auf den Abbau der Ozonschicht in der oberen Atmosphäre zu Verboten dieser Chemikalien geführt.

Trichlorfluormethan und Dichlormonofluormethan wurden früher als Treibmittel für Aerosole verwendet. Trichlorfluormethan fungiert derzeit als Reinigungs- und Entfettungsmittel, Kühlmittel und Treibmittel für Polyurethanschäume. Es wird auch in Feuerlöschern und elektrischen Isolierungen sowie als Dielektrikum verwendet. Dichlormonofluormethan wird in der Glasflaschenherstellung, in Wärmetauscherflüssigkeiten, als Kältemittel für Zentrifugalmaschinen, als Lösungsmittel und als Treibmittel verwendet.

Dichlortetrafluorethan ist ein Lösungs-, Verdünnungs-, Reinigungs- und Entfettungsmittel für Leiterplatten. Es wird als Treibmittel in Feuerlöschern, als Kältemittel in Kühl- und Klimaanlagen, zur Magnesiumraffination, zur Hemmung der Metallerosion in Hydraulikflüssigkeiten und zur Verstärkung von Flaschen verwendet. Dichlordifluormethan wurde auch zur Herstellung von Glasflaschen verwendet; als Aerosol für Kosmetika, Farben und Insektizide; und zur Reinigung von Wasser, Kupfer und Aluminium. Tetrafluorkohlenstoff ist ein Treibmittel für Raketen und zur Satellitenführung und Tetrafluorethylen wird zur Herstellung von Treibmitteln für Lebensmittelaerosole verwendet. Chlorpentafluorethan ist ein Treibmittel in Aerosol-Lebensmittelzubereitungen und ein Kältemittel für Haushaltsgeräte und mobile Klimaanlagen. Chlortrifluormethan, Chlordifluormethan, Trifluormethan, 1,1-Difluorethan und 1,1-Chlordifluorethan sind auch Kältemittel.

Viele der Fluorkohlenwasserstoffe werden als chemische Zwischenprodukte und Lösungsmittel in verschiedenen Branchen wie Textilien, chemische Reinigung, Fotografie und Kunststoffe verwendet. Darüber hinaus haben einige wenige spezifische Funktionen als Korrosionsinhibitoren und Lecksucher. Teflon wird zur Herstellung von Hochtemperaturkunststoffen, Schutzkleidung, Schläuchen und Platten für chemische Laboratorien, elektrischen Isolatoren, Leistungsschaltern, Kabeln, Drähten und Antihaftbeschichtungen verwendet. Chlortrifluormethan wird zum Härten von Metallen verwendet, und 1,1,1,2-Tetrachlor-2,2-difluorethan und Dichlordifluormethan werden verwendet, um Oberflächenrisse und Metallfehler zu erkennen.

Halothan, Isofluran und Enfluran werden als Inhalationsanästhetika eingesetzt.

Umweltgefahren

In den 1970er und 1980er Jahren häuften sich Beweise dafür, dass stabile Fluorkohlenwasserstoffe und andere Chemikalien wie Methylbromid und 1,1,1-Trichlorethan nach ihrer Freisetzung langsam nach oben in die Stratosphäre diffundieren würden, wo intensive ultraviolette Strahlung die Moleküle veranlassen könnte, freie Chloratome freizusetzen. Diese Chloratome reagieren mit Sauerstoff wie folgt:

Cl+O₃ = ClO + O₂

ClO + O = Cl + O₂

O + o₃ = 2O₂

Da die Chloratome bei der Reaktion regeneriert werden, könnten sie den Zyklus frei wiederholen; Das Nettoergebnis wäre ein erheblicher Abbau des stratosphärischen Ozons, das die Erde vor schädlicher ultravioletter Sonnenstrahlung schützt. Die Zunahme der ultravioletten Strahlung würde zu einer Zunahme von Hautkrebs führen, die Ernteerträge und die Waldproduktivität beeinträchtigen und das Meeresökosystem beeinträchtigen. Untersuchungen der oberen Atmosphäre haben Bereiche mit Ozonabbau im letzten Jahrzehnt aufgezeigt.

Als Ergebnis dieser Bedenken wurden ab 1979 fast alle Aerosolprodukte, die Fluorchlorkohlenwasserstoffe enthielten, weltweit verboten. 1987 wurde ein internationales Abkommen, das Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer, unterzeichnet. Das Montrealer Protokoll regelt die Produktion und den Verbrauch von Stoffen, die zum Abbau der Ozonschicht führen können. Sie legte eine Frist bis 1996 fest, um die Produktion und den Verbrauch von Chlorfluorkohlenwasserstoffen in Industrieländern vollständig einzustellen. Entwicklungsländer haben weitere 10 Jahre Zeit, um die Anforderungen zu erfüllen. Kontrollen wurden auch für Halone, Tetrachlorkohlenstoff, 1,1,1-Trichlorethan (Methylchlorform), teilhalogenierte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (HCFCs), teilhalogenierte Fluorbromkohlenwasserstoffe (HBFCs) und Methylbromid eingeführt. Einige wesentliche Verwendungen dieser Chemikalien sind zulässig, wenn keine technisch und wirtschaftlich machbaren Alternativen verfügbar sind.

Gefahren

Die Fluorkohlenwasserstoffe haben im Allgemeinen eine geringere Toxizität als die entsprechenden chlorierten oder bromierten Kohlenwasserstoffe. Diese geringere Toxizität kann mit der größeren Stabilität der CF-Bindung und vielleicht auch mit der geringeren Lipoidlöslichkeit der höher fluorierten Materialien in Verbindung gebracht werden. Aufgrund ihrer geringeren Toxizität war es möglich, Fluorkohlenwasserstoffe auszuwählen, die für ihre beabsichtigten Verwendungen sicher sind. Und aufgrund der Geschichte der sicheren Verwendung in diesen Anwendungen hat sich fälschlicherweise der weit verbreitete Glaube entwickelt, dass die Fluorkohlenstoffe unter allen Expositionsbedingungen völlig sicher sind.

Bis zu einem gewissen Grad besitzen die flüchtigen Fluorkohlenwasserstoffe ähnliche, aber schwächere narkotische Eigenschaften wie die chlorierten Kohlenwasserstoffe. Akute Inhalation von 2,500 ppm Trichlortrifluorethan verursacht beim Menschen eine Vergiftung und einen Verlust der psychomotorischen Koordination; dies tritt bei 10,000 ppm (1%) mit auf Dichlordifluormethan. Wenn Dichlordifluormethan bei 150,000 ppm (15 %) eingeatmet wird, kommt es zu Bewusstlosigkeit. Über 100 Todesfälle wurden durch das Schnüffeln von Fluorkohlenwasserstoffen durch Versprühen von Aerosolbehältern mit dIchlordifluormethan als Treibmittel in eine Papiertüte und inhalieren. Bei einem TLV-Wert von 1,000 ppm der American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) werden beim Menschen keine narkotischen Wirkungen festgestellt.

Toxische Wirkungen bei wiederholter Exposition, wie Leber- oder Nierenschäden, wurden durch die Fluormethane und Fluorethane nicht hervorgerufen. Die Fluoralkene, wie z Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen or Chlortrifluorethylen, kann bei Versuchstieren nach längerer und wiederholter Exposition gegenüber entsprechenden Konzentrationen Leber- und Nierenschäden hervorrufen.

Auch die akute Toxizität der Fluoralkene ist teilweise überraschend. Perfluorisobutylen ist ein herausragendes Beispiel. Mit einem LC₅₀ von 0.76 ppm bei 4-stündiger Exposition für Ratten ist es toxischer als Phosgen. Wie Phosgen verursacht es ein akutes Lungenödem. Andererseits sind Vinylfluorid und Vinylidenfluorid Fluoralkane mit sehr geringer Toxizität.

Wie viele andere Lösungsmitteldämpfe und chirurgische Anästhetika können auch die flüchtigen Fluorkohlenwasserstoffe unter Umständen, in denen eine ungewöhnlich große Menge Adrenalin endogen ausgeschüttet wird (z. B. Wut, Angst, Erregung, starke Anstrengung), Herzrhythmusstörungen oder Herzstillstand hervorrufen. Die zur Erzielung dieses Effekts erforderlichen Konzentrationen liegen weit über denen, die normalerweise bei der industriellen Verwendung dieser Materialien angetroffen werden.

Sowohl bei Hunden als auch bei Affen Chlordifluormethan und Dichlordifluormethan bei Konzentrationen von 5 bis 10 % eine frühe Atemdepression, Bronchokonstriktion, Tachykardie, Myokarddepression und Hypotonie verursachen. Chlordifluormethane, im Vergleich zu Dichlordifluormethan, verursacht bei Affen keine Herzrhythmusstörungen (obwohl es bei Mäusen der Fall ist) und verringert nicht die pulmonale Compliance bei Affen.

Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen. Alle Fluorkohlenstoffe zersetzen sich thermisch, wenn sie Flammen oder glühendem Metall ausgesetzt werden. Zu den Zersetzungsprodukten der Chlorfluorkohlenwasserstoffe gehören Fluorwasserstoff und Salzsäure zusammen mit kleineren Mengen an Phosgen und Carbonylfluorid. Die letzte Verbindung ist gegenüber Hydrolyse sehr instabil und wandelt sich in Gegenwart von Feuchtigkeit schnell in Flusssäure und Kohlendioxid um.

Die drei kommerziell wichtigsten Fluorkohlenwasserstoffe (Trichlorfluormethan, Dichlordifluormethan und Trichlortrifluorethan) wurden mit negativem Ergebnis auf Mutagenität und Teratogenität getestet. Chlordifluormethan, das als mögliches Treibmittel für Aerosole in Betracht gezogen wurde, wurde in bakteriellen Mutagenitätstests als mutagen befunden. Lebenszeit-Expositionstests ergaben einige Hinweise auf Karzinogenität bei männlichen Ratten, die 50,000 ppm (5 %) ausgesetzt waren, aber nicht 10,000 ppm (1 %). Die Wirkung wurde bei weiblichen Ratten oder anderen Spezies nicht beobachtet. Die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) hat es in Gruppe 3 eingestuft (begrenzte Hinweise auf Karzinogenität bei Tieren). Es gab einige Hinweise auf Teratogenität bei Ratten, die 50,000 ppm (5 %) ausgesetzt waren, aber nicht bei 10,000 ppm (1 % ) und bei Kaninchen gab es bis zu 50,000 ppm keine Hinweise.

Opfer einer Exposition gegenüber Fluorkohlenwasserstoffen sollten aus der kontaminierten Umgebung entfernt und symptomatisch behandelt werden. Adrenalin sollte nicht verabreicht werden, da die Möglichkeit besteht, Herzrhythmusstörungen oder Herzstillstand auszulösen.

Tetrafluorethylen

Die Hauptgefahren von Tetrafluorethylen Monomer sind seine Entflammbarkeit über einen weiten Konzentrationsbereich (11 bis 60 %) und seine potenzielle Explosionsfähigkeit. Ungehemmtes Tetrafluorethylen neigt zu spontaner Polymerisation und/oder Dimerisierung, wobei beide Reaktionen exotherm sind. Der daraus resultierende Druckanstieg in einem geschlossenen Behälter kann zu einer Explosion führen, und es wurde über eine Reihe solcher Fälle berichtet. Es wird angenommen, dass diese spontanen Reaktionen durch aktive Verunreinigungen wie Sauerstoff initiiert werden.

Tetrafluorethylen stellt per se keine große akute toxische Gefahr dar, die LC₅₀ für eine 4-stündige Exposition von Ratten 40,000 ppm. An tödlichen Expositionen sterbende Ratten zeigen neben Lungenschäden auch degenerative Veränderungen der Niere, letztere auch bei anderen Fluoralkenen, nicht aber bei Fluoralkanen.

Eine weitere Gefahr betrifft insbesondere die toxischen Verunreinigungen, die während der Herstellung oder Pyrolyse von Tetrafluorethylen entstehen Octafluorisobutylen, das bei einer 0.76-stündigen Exposition von Ratten eine ungefähr tödliche Konzentration von nur 4 ppm aufweist. Durch die Exposition gegenüber diesen „Hochsiedern“ wurden einige Todesfälle beschrieben. Gelegenheitsversuche mit Tetrafluorethylen sollten wegen der möglichen Gefahren nicht von Laien durchgeführt werden.

Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen. Tetrafluorethylen wird in Stahlflaschen unter hohem Druck transportiert und versendet. Unter solchen Bedingungen sollte das Monomer gehemmt werden, um eine spontane Polymerisation oder Dimerisierung zu verhindern. Zylinder sollten mit Druckentlastungsvorrichtungen ausgestattet sein, wobei nicht übersehen werden sollte, dass solche Vorrichtungen mit Polymer verstopft werden können.

Teflon (Polytetrafluorethylen) wird durch die Polymerisation von Tetrafluorethylen mit einem Redoxkatalysator synthetisiert. Teflon ist bei Raumtemperatur ungefährlich. Wenn es jedoch auf 300 bis 500 °C erhitzt wird, enthalten Pyrolyseprodukte Fluorwasserstoff und Octafluorisobutylen. Bei höheren Temperaturen, 500 bis 800 °C, entsteht Carbonylfluorid. Oberhalb von 650 °C entstehen Tetrafluorkohlenstoff und Kohlendioxid. Es kann Polymerdampffieber verursachen, eine grippeähnliche Erkrankung. Die häufigste Krankheitsursache sind angezündete Zigaretten, die mit Teflonstaub kontaminiert sind. Lungenödem wurde ebenfalls berichtet.

Fluorkohlenstoff-Anästhetika. Halothan ist ein älteres Inhalationsanästhetikum, das oft in Kombination mit Lachgas verwendet wird. Isofluran und Enfluran werden immer beliebter, weil sie weniger gemeldete Nebenwirkungen haben als Halothan.

Halothan erzeugt eine Anästhesie bei Konzentrationen über 6,000 ppm. Die Exposition gegenüber 1,000 ppm für 30 Minuten verursacht Anomalien in Verhaltenstests, die bei 200 ppm nicht auftreten. Es liegen keine Berichte über Haut-, Augen- oder Atemwegsreizungen oder -sensibilisierungen vor. Hepatitis wurde bei subanästhetischen Konzentrationen berichtet, und schwere – manchmal tödliche – Hepatitis trat bei Patienten auf, die wiederholt Anästhesiekonzentrationen ausgesetzt waren. Bei beruflicher Exposition wurde keine Lebertoxizität festgestellt Isofluran or Enfluran. Hepatitis ist bei Patienten aufgetreten, die 6,000 ppm Enfluran oder mehr ausgesetzt waren; Fälle wurden auch bei der Anwendung von Isofluran gemeldet, aber seine Rolle wurde nicht bewiesen.

Eine Tierstudie zur Lebertoxizität ergab keine toxischen Wirkungen bei Ratten, die wiederholt 100 ppm Halothan in der Luft ausgesetzt wurden; Eine andere Studie fand laut elektronenmikroskopischen Beobachtungen Gehirn-, Leber- und Nierennekrose bei 10 ppm. Bei Mäusen, die etwa 1,000 Tage lang 4 Stunden/Tag 70 ppm Enfluran ausgesetzt waren, wurden keine Wirkungen festgestellt; eine leichte Verringerung der Körpergewichtszunahme war der einzige Effekt, der festgestellt wurde, wenn sie 3,000 ppm für 4 Stunden/Tag, 5 Tage/Woche für bis zu 78 Wochen ausgesetzt waren. In einer anderen Studie wurden schwerer Gewichtsverlust und Todesfälle mit Leberschäden bei Mäusen festgestellt, die kontinuierlich bis zu 700 Tage lang 17 ppm Enfluran ausgesetzt waren; in derselben Studie wurden bei Ratten oder Meerschweinchen, die 5 Wochen lang exponiert waren, keine Wirkungen beobachtet. Bei Isofluran führte eine kontinuierliche Exposition von Mäusen gegenüber 150 ppm und mehr in der Luft zu einer verringerten Körpergewichtszunahme. Ähnliche Wirkungen wurden bei Meerschweinchen, aber nicht bei Ratten bei 1,500 ppm beobachtet. Bei Mäusen, die 4 Stunden/Tag, 5 Tage/Woche für 9 Wochen bei bis zu 1,500 ppm exponiert waren, wurde keine signifikante Wirkung beobachtet.

In Tierversuchen mit Enfluran oder Isofluran oder in epidemiologischen Studien mit Halothan wurden keine Hinweise auf Mutagenität oder Karzinogenität gefunden. Frühe epidemiologische Studien, die auf nachteilige Auswirkungen auf die Fortpflanzungsfähigkeit durch Halothan und andere Inhalationsanästhetika hindeuten, wurden in nachfolgenden Studien nicht auf Halothan-Exposition überprüft.

Bei Ratten mit einer Halothan-Exposition von bis zu 800 ppm wurden keine überzeugenden Beweise für Auswirkungen auf den Fötus gefunden, und bei wiederholten Expositionen von bis zu 1,700 ppm wurden keine Auswirkungen auf die Fertilität festgestellt. Ab 1,600 ppm trat eine gewisse Fetotoxizität (aber keine Teratogenität) auf. Bei Mäusen trat bei 1,000 ppm, aber nicht bei 500 ppm Fetotoxizität auf. Reproduktionsstudien von Enfluran ergaben bei Konzentrationen bis zu 10,000 ppm keine Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit von Mäusen, mit einigen Hinweisen auf Spermienanomalien bei 12,000 ppm. Es gab keine Hinweise auf Teratogenität bei Mäusen, die bis zu 7,500 ppm oder bei Ratten bis zu 5,000 ppm exponiert waren. Es gab leichte Hinweise auf Embryo-/Fetotoxizität bei trächtigen Ratten, die 1,500 ppm ausgesetzt waren. Bei Isofluran hatte die Exposition männlicher Mäuse bei bis zu 4,000 ppm für 4 Stunden/Tag für 42 Tage keine Auswirkung auf die Fruchtbarkeit. Es gab keine fetotoxischen Wirkungen bei trächtigen Mäusen, die 4,000 Wochen lang 4 Stunden/Tag 2 ppm ausgesetzt waren; Die Exposition trächtiger Ratten gegenüber 10,500 ppm führte zu einem geringfügigen Verlust des fötalen Körpergewichts. In einer anderen Studie wurden bei Föten von Mäusen, die an den Tagen 6,000 bis 4 der Trächtigkeit 6 Stunden/Tag 15 ppm Isofluran ausgesetzt waren, verringerte Wurfgröße und fötales Körpergewicht sowie Entwicklungseffekte festgestellt; bei 60 oder 600 ppm wurden keine Effekte festgestellt.

Tabellen zu Fluorkohlenwasserstoffen

Tabelle 1 - Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

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Ether sind organische Verbindungen, in denen Sauerstoff als Bindeglied zwischen zwei organischen Resten dient. Die meisten Ether von industrieller Bedeutung sind Flüssigkeiten, obwohl Methylether ein Gas ist und eine Reihe von Ethern, beispielsweise die Celluloseether, Feststoffe sind.

Gefahren

Das niedrigere Molekulargewicht Ether (Methyl, Diethyl, Isopropyl, Vinyl und Vinyl Isopropyl) sind leicht entzündlich, mit Flammpunkten unterhalb der normalen Raumtemperatur. Dementsprechend sollten Maßnahmen ergriffen werden, um die Freisetzung von Dämpfen in Bereiche zu vermeiden, in denen Zündmöglichkeiten vorhanden sein könnten. Alle Zündquellen sollten in Bereichen eliminiert werden, in denen bei normalem Betrieb nennenswerte Konzentrationen von Etherdämpfen vorhanden sein können, wie in Trockenöfen, oder in denen der Ether entweder als Dampf oder als Flüssigkeit versehentlich freigesetzt werden kann. Weitere Kontrollmaßnahmen sind zu beachten.

Ether unterliegen bei längerer Lagerung an der Luft oder im Sonnenlicht einer Peroxidbildung mit möglicher Explosionsgefahr. In Labors bieten Braunglasflaschen Schutz, außer vor UV-Strahlung oder direkter Sonneneinstrahlung. Inhibitoren wie Kupfergewebe oder eine kleine Menge Reduktionsmittel sind möglicherweise nicht vollständig wirksam. Wenn kein trockener Ether erforderlich ist, können 10 % des Ethervolumens an Wasser zugesetzt werden. Rühren mit 5 % wässrigem Eisensulfat entfernt Peroxide. Die primären toxikologischen Eigenschaften der nicht-substituierten Ether sind ihre narkotische Wirkung, die bewirkt, dass sie bei beträchtlicher Exposition Bewusstlosigkeit hervorrufen; und als gute Fettlöser verursachen sie bei wiederholtem oder längerem Hautkontakt Dermatitis. Einschließung und Belüftung sind zu verwenden, um eine übermäßige Exposition zu vermeiden. Schutzcremes und undurchlässige Handschuhe helfen, Hautirritationen zu vermeiden. Bei Bewusstlosigkeit sollte die Person aus der kontaminierten Atmosphäre entfernt und künstlich beatmet und mit Sauerstoff versorgt werden.

Die hauptsächliche physiologische Wirkung der in den beigefügten Tabellen gezeigten nichthalogenierten Ether ist Anästhesie. Bei hohen Expositionen, wie z. B. wiederholter Exposition gegenüber Ethylether von mehr als 400 ppm, können Nasenreizungen, Appetitlosigkeit, Kopfschmerzen, Schwindel und Erregung, gefolgt von Schläfrigkeit, auftreten. Wiederholter Kontakt mit der Haut kann dazu führen, dass sie trocken und rissig wird. Es wurde berichtet, dass nach längerer Exposition psychische Störungen auftreten können.

Halogenierte Ether

Im Gegensatz zu den nichthalogenierten Ethern stellen die halogenierten Ether ernsthafte industrielle Gefahren dar. Sie teilen die chemische Eigenschaft, Alkylierungsmittel zu sein – das heißt, sie können Alkylgruppen wie Ethyl- und Methylgruppen chemisch an verfügbare Elektronendonorstellen (z. B. -NH) binden₂ in genetischem Material und Hämoglobin). Es wird angenommen, dass eine solche Alkylierung eng mit der Krebsinduktion zusammenhängt, und wird an anderer Stelle ausführlicher diskutiert Enzyklopädie.

Bis(chlormethyl)ether (BCME) ist ein bekanntes Humankarzinogen (Klassifizierung Gruppe 1 der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC)). Es ist auch eine extrem reizende Substanz. Die krebserzeugende Wirkung von BCME wurde bei Arbeitern beobachtet, die dem Stoff über einen relativ kurzen Zeitraum ausgesetzt waren. Diese verkürzte Latenzzeit hängt wahrscheinlich mit der Wirksamkeit des Mittels zusammen.

Chlormethylmethylether (CMME) ist auch ein bekanntes menschliches Karzinogen, das ebenfalls stark reizend ist. Die Exposition gegenüber CMME-Dämpfen selbst bei Konzentrationen von 100 ppm kann lebensbedrohlich sein. Arbeiter, die solchen Konzentrationen ausgesetzt waren, haben schwerwiegende Auswirkungen auf die Atemwege, einschließlich Lungenödem, erfahren.

Sofern keine gegenteiligen Beweise vorliegen, ist es ratsam, alle halogenierten Ether mit Vorsicht zu behandeln und alle Alkylierungsmittel als potenzielle Karzinogene zu betrachten, sofern keine gegenteiligen Beweise vorliegen. Die Glycidylether werden in der Familie mit dem Titel "Epoxidverbindungen" betrachtet.

Ether-Tabellen

Tabelle 1 - Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

Halogenierte Ether Tabellen

Tabelle 1 - Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

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Verwendung

Die Acrylatester werden bei der Herstellung von Harzen für die Lederzurichtung und Textil-, Kunststoff- und Papierbeschichtungen verwendet. Methylacrylat, Herstellung des härtesten Harzes der Acrylatester-Reihe, wird bei der Herstellung von Acrylfasern als Co-Monomer von Acrylnitril verwendet, da seine Anwesenheit das Spinnen von Fasern erleichtert. Es wird in der Zahnmedizin, Medizin und Pharmazie sowie zur Polymerisation radioaktiver Abfälle eingesetzt. Methylacrylat wird auch bei der Reinigung von Industrieabwässern und bei der zeitgesteuerten Freisetzung und Zersetzung von Pestiziden verwendet. Ethylacrylat ist Bestandteil von Emulsions- und Lösungspolymeren zur Oberflächenbeschichtung von Textilien, Papier und Leder. Es wird auch in synthetischen Aromen und Duftstoffen verwendet; als Zellstoffzusatz in Fußbodenpolituren und Versiegelungen; in Schuhcremes; und bei der Herstellung von Acrylfasern, Klebstoffen und Bindemitteln.

Mehr als 50% der Methylmethacrylat produziert wird für die Herstellung von Acrylpolymeren verwendet. In Form von Polymethylmethacrylat und anderen Harzen wird es hauptsächlich als Kunststoffplatten, Form- und Extrusionspulver, Oberflächenbeschichtungsharze, Emulsionspolymere, Fasern, Tinten und Filme verwendet. Methylmethacrylat ist auch nützlich bei der Herstellung von Produkten, die als Plexiglas oder Lucite bekannt sind. Sie werden in Kunststoffprothesen, harten Kontaktlinsen und Zement verwendet. n-Butylmethacrylat ist ein Monomer für Harze, Lösungsmittelbeschichtungen, Klebstoffe und Ölzusätze und wird in Emulsionen für die Textil-, Leder- und Papierveredelung sowie bei der Herstellung von Kontaktlinsen verwendet.

Gefahren

Wie bei vielen Monomeren – d. h. Chemikalien, die polymerisiert werden, um Kunststoffe und Harze zu bilden – kann die Reaktivität von Acrylaten Gesundheits- und Sicherheitsrisiken am Arbeitsplatz darstellen, wenn eine ausreichende Exposition vorhanden ist. Methylacrylat ist stark reizend und kann sensibilisierend wirken. Es gibt Hinweise darauf, dass eine chronische Exposition Leber- und Nierengewebe schädigen kann. Hinweise auf Karzinogenität sind nicht schlüssig (Gruppe 3 – Nicht klassifizierbar, gemäß der International Agency for Research on Cancer (IARC)). Im Gegensatz dazu wird Ethylacrylat als Karzinogen der Gruppe 2B (mögliches Humankarzinogen) eingestuft. Seine Dämpfe sind stark reizend für Nase, Augen und Atemwege. Es kann Hornhautläsionen verursachen, und das Einatmen hoher Konzentrationen der Dämpfe kann zu Lungenödemen führen. Es wurde über eine gewisse Hautsensibilisierung nach Kontakt mit flüssigem Ethylacrylat berichtet.

Butylacrylat hat ähnliche biologische Eigenschaften wie Methyl- und Ethylacrylat, aber die Toxizität scheint mit zunehmendem Molekulargewicht abzunehmen. Auch sie ist eine reizende Substanz, die nach Hautkontakt mit der Flüssigkeit eine Sensibilisierung hervorrufen kann.

Die Methacrylate ähneln den Acrylaten, sind aber biologisch weniger aktiv. Es gibt Hinweise darauf, dass die Substanz bei Tieren keinen Krebs verursacht. Methylmethacrylat kann das zentrale Nervensystem dämpfen, und es gibt Berichte über eine Sensibilisierung von Arbeitern, die dem Monomer ausgesetzt sind. Ethylmethacrylat teilt die Eigenschaften von Methylmethacrylat, ist aber viel weniger irritierend. Wie bei den Acrylaten nimmt die biologische Potenz der Methacrylate mit zunehmendem Molekulargewicht ab, und Butylmethacrylat ist zwar ein Reizstoff, aber weniger reizend als Ethylmethacrylat.

Acryltische

Tabelle 1 - Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

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Verwendung

Die Acrylatester werden bei der Herstellung von Harzen für die Lederzurichtung und Textil-, Kunststoff- und Papierbeschichtungen verwendet. Methylacrylat, Herstellung des härtesten Harzes der Acrylatester-Reihe, wird bei der Herstellung von Acrylfasern als Co-Monomer von Acrylnitril verwendet, da seine Anwesenheit das Spinnen von Fasern erleichtert. Es wird in der Zahnmedizin, Medizin und Pharmazie sowie zur Polymerisation radioaktiver Abfälle eingesetzt. Methylacrylat wird auch bei der Reinigung von Industrieabwässern und bei der zeitgesteuerten Freisetzung und Zersetzung von Pestiziden verwendet. Ethylacrylat ist Bestandteil von Emulsions- und Lösungspolymeren zur Oberflächenbeschichtung von Textilien, Papier und Leder. Es wird auch in synthetischen Aromen und Duftstoffen verwendet; als Zellstoffzusatz in Fußbodenpolituren und Versiegelungen; in Schuhcremes; und bei der Herstellung von Acrylfasern, Klebstoffen und Bindemitteln.

Mehr als 50% der Methylmethacrylat produziert wird für die Herstellung von Acrylpolymeren verwendet. In Form von Polymethylmethacrylat und anderen Harzen wird es hauptsächlich als Kunststoffplatten, Form- und Extrusionspulver, Oberflächenbeschichtungsharze, Emulsionspolymere, Fasern, Tinten und Filme verwendet. Methylmethacrylat ist auch nützlich bei der Herstellung von Produkten, die als Plexiglas oder Lucite bekannt sind. Sie werden in Kunststoffprothesen, harten Kontaktlinsen und Zement verwendet. n-Butylmethacrylat ist ein Monomer für Harze, Lösungsmittelbeschichtungen, Klebstoffe und Ölzusätze und wird in Emulsionen für die Textil-, Leder- und Papierveredelung sowie bei der Herstellung von Kontaktlinsen verwendet.

Gefahren

Wie bei vielen Monomeren – d. h. Chemikalien, die polymerisiert werden, um Kunststoffe und Harze zu bilden – kann die Reaktivität von Acrylaten Gesundheits- und Sicherheitsrisiken am Arbeitsplatz darstellen, wenn eine ausreichende Exposition vorhanden ist. Methylacrylat ist stark reizend und kann sensibilisierend wirken. Es gibt Hinweise darauf, dass eine chronische Exposition Leber- und Nierengewebe schädigen kann. Hinweise auf Karzinogenität sind nicht schlüssig (Gruppe 3 – Nicht klassifizierbar, gemäß der International Agency for Research on Cancer (IARC)). Im Gegensatz dazu wird Ethylacrylat als Karzinogen der Gruppe 2B (mögliches Humankarzinogen) eingestuft. Seine Dämpfe sind stark reizend für Nase, Augen und Atemwege. Es kann Hornhautläsionen verursachen, und das Einatmen hoher Konzentrationen der Dämpfe kann zu Lungenödemen führen. Es wurde über eine gewisse Hautsensibilisierung nach Kontakt mit flüssigem Ethylacrylat berichtet.

Butylacrylat hat ähnliche biologische Eigenschaften wie Methyl- und Ethylacrylat, aber die Toxizität scheint mit zunehmendem Molekulargewicht abzunehmen. Auch sie ist eine reizende Substanz, die nach Hautkontakt mit der Flüssigkeit eine Sensibilisierung hervorrufen kann.

Die Methacrylate ähneln den Acrylaten, sind aber biologisch weniger aktiv. Es gibt Hinweise darauf, dass die Substanz bei Tieren keinen Krebs verursacht. Methylmethacrylat kann das zentrale Nervensystem dämpfen, und es gibt Berichte über eine Sensibilisierung von Arbeitern, die dem Monomer ausgesetzt sind. Ethylmethacrylat teilt die Eigenschaften von Methylmethacrylat, ist aber viel weniger irritierend. Wie bei den Acrylaten nimmt die biologische Potenz der Methacrylate mit zunehmendem Molekulargewicht ab, und Butylmethacrylat ist zwar ein Reizstoff, aber weniger reizend als Ethylmethacrylat.

Acryltische

Tabelle 1- Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

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Acetate werden aus einer Reaktion (Veresterung genannt) zwischen Essigsäure oder einer wasserfreien Verbindung, die eine Acetatgruppe enthält, und dem entsprechenden Alkohol unter Abspaltung von Wasser abgeleitet. So wird Methylacetat durch die Veresterung von Methylalkohol mit Essigsäure in Gegenwart von Schwefelsäure als Katalysator erhalten. Die Reaktion ist reversibel und muss daher mit Wärme durchgeführt werden, wobei durch die Reaktion gebildetes Wasser entfernt wird. Ethylacetat wird durch die direkte Veresterung von Ethylalkohol mit Essigsäure gewonnen, ein Verfahren, bei dem Essigsäure mit einem Überschuss an Ethylalkohol gemischt und eine kleine Menge Schwefelsäure hinzugefügt wird. Der Ester wird destillativ abgetrennt und gereinigt. Ethylacetat wird in Wasser leicht hydrolysiert und ergibt eine leicht saure Reaktion. In einem anderen Verfahren interagieren die Moleküle von wasserfreiem Acetaldehyd in Gegenwart von Aluminiumethoxid, um den Ester herzustellen, der durch Destillation gereinigt wird. Propylacetat- und Isopropylacetatester werden durch die Reaktion von Essigsäure mit dem entsprechenden Propylalkohol in Gegenwart eines Katalysators hergestellt.

Sowohl Butylacetat als auch Amylacetat bestehen aus Isomerengemischen. Somit umfasst Butylacetat n-Butylacetat, Sek.-Butylacetat und Isobutylacetat. Es wird durch die Veresterung von hergestellt n-Butanol mit Essigsäure in Gegenwart von Schwefelsäure. n-Butanol wird durch die Fermentation von Stärke mit gewonnen Clostridium acetobutylicum. Amylacetat ist in erster Linie eine Mischung aus n-Amylacetat und Isoamylacetat. Seine Zusammensetzung und Eigenschaften hängen von seiner Qualität ab. Die Flammpunkte der verschiedenen Typen liegen zwischen 17 und 35 °C.

Verwendet

Die Acetate sind Lösungsmittel für Nitrocellulose, Lacke, Lederlacke, Farben und Kunststoffe. Sie werden auch als Geschmacks- und Konservierungsstoffe in der Lebensmittelindustrie sowie als Duft- und Lösungsmittel in der Parfüm- und Kosmetikindustrie verwendet. Methylacetat, meist gemischt mit Aceton und Methylalkohol, wird es in der Kunststoff- und Kunstlederindustrie sowie bei der Herstellung von Parfums, Farbstoffen und Lacken verwendet. Ethylacetat ist ein gutes Lösungsmittel für Nitrozellulose, Fette, Firnisse, Lacke, Tinten und Flugzeugschmierstoffe; Es wird zur Herstellung von rauchfreiem Pulver, Kunstleder, Parfums, fotografischen Filmen und Platten sowie Kunstseide verwendet. Es ist auch ein Reinigungsmittel in der Textilindustrie und ein Aromastoff für Arzneimittel und Lebensmittel.

n-Propylacetat und Isopropylacetat sind Lösungsmittel für Kunststoffe, Tinten und Nitrozellulose bei der Lackherstellung. Sie werden bei der Herstellung von Parfüms und Insektiziden sowie in der organischen Synthese verwendet. Butylacetat ist ein häufig verwendetes Lösungsmittel bei der Herstellung von Nitrolacken. Es wird auch bei der Herstellung von Vinylharzen, Kunstleder, Fotofilmen, Parfums und bei der Konservierung von Lebensmitteln verwendet.

In seiner kommerziellen Form Amylacetat, ein Isomerengemisch, wird als Lösungsmittel für Nitrocellulose bei der Lackherstellung und wegen seines bananenartigen Geruchs als Duftstoff verwendet. Amylacetat ist nützlich bei der Herstellung von Kunstleder, Fotofilm, Kunstglas, Zelluloid, Kunstseide und Möbelpolitur. Isoamylacetat wird zum Färben und Veredeln von Textilien, zum Parfümieren von Schuhcremes und zur Herstellung von Kunstseide, Leder, Perlen, Fotofilmen, Zelluloidkitten, wasserfesten Lacken und Metallic-Farben verwendet. Es wird auch in der Kunstglasherstellung und in der Strohhutindustrie als Bestandteil von Lacken und Versteifungslösungen verwendet. Natriumacetat in der Gerberei, Fotografie, Galvanik und Fleischkonservierung sowie bei der Herstellung von Seifen und Pharmazeutika verwendet.

Vinylacetat dient hauptsächlich als Zwischenprodukt für die Herstellung von Polyvinylalkohol und Polyvinylacetalen. Es wird auch in Haarsprays und bei der Herstellung von Dispersionsfarben, Appretur- und Imprägniermitteln sowie Klebstoffen verwendet. 2-Pentylacetat hat viele der gleichen Funktionen wie die anderen Acetate und dient als Lösungsmittel für Chlorkautschuk, Metallic-Farben, Zemente, Linoleum, abwaschbare Tapeten, Perlen und Beschichtungen auf künstlichen Perlen.

Gefahren

Methylacetat ist brennbar, und seine Dämpfe bilden bei normalen Temperaturen mit Luft explosionsfähige Gemische. Hohe Dampfkonzentrationen können Augen und Schleimhäute reizen. Der Kontakt mit den Dämpfen kann auch Kopfschmerzen, Schläfrigkeit, Schwindel, Augenbrennen und -tränen, Herzklopfen sowie ein Engegefühl in der Brust und Atemnot verursachen. Es wurde auch über Blindheit aufgrund von Augenkontakt berichtet.

Ethylacetat ist eine brennbare Flüssigkeit und erzeugt einen Dampf, der bei normalen Temperaturen mit Luft explosionsfähige Gemische bildet. Ethylacetat ist ein Reizstoff der Bindehaut und Schleimhaut der Atemwege. Tierversuche haben gezeigt, dass der Ester in sehr hohen Konzentrationen narkotische und tödliche Wirkungen hat; bei Konzentrationen von 20,000 bis 43,000 ppm können Lungenödeme mit Blutungen, Symptome einer Depression des zentralen Nervensystems, sekundäre Anämie und Leberschäden auftreten. Niedrigere Konzentrationen haben beim Menschen zu Reizungen der Nase und des Rachens geführt; Es sind auch Fälle von Bindehautreizungen mit vorübergehender Trübung der Hornhaut bekannt. In seltenen Fällen kann die Exposition zu einer Sensibilisierung der Schleimhaut und Hautausschlägen führen.

Die Reizwirkung von Ethylacetat ist geringer als die von Propylacetat oder Butylacetat. Diese beiden Propylacetat-Isomere sind brennbar und ihre Dämpfe bilden bei normalen Temperaturen mit Luft explosive Gemische. Konzentrationen von 200 ppm können zu Augenreizungen führen, höhere Konzentrationen zu Reizungen von Nase und Kehlkopf. Bei Arbeitern, die diesen Estern beruflich ausgesetzt waren, gab es Fälle von Bindehautreizungen und Berichten über ein Engegefühl in der Brust und Husten; es wurden jedoch keine Fälle von dauerhaften oder systemischen Wirkungen bei exponierten Arbeitern gefunden. Wiederholter Kontakt der Flüssigkeit mit der Haut kann zu Entfettung und Rissbildung führen.

Amylacetat. Alle Isomere und Qualitäten von Amylacetat sind brennbar und entwickeln brennbare Dampfgemische in Luft. Hohe Konzentrationen (10,000 ppm für 5 h) können für Meerschweinchen tödlich sein. Hauptsymptome bei beruflicher Exposition sind Kopfschmerzen und Reizungen der Nasen- und Bindehautschleimhäute. Als weitere Symptome werden Schwindel, Herzrasen, Magen-Darm-Beschwerden, Blutarmut, Hautläsionen, Dermatitis und Leberschäden genannt. Amylacetat ist auch ein Entfettungsmittel, und eine längere Exposition kann Dermatitis hervorrufen. Butylacetat ist deutlich reizender als Ethylacetat. Darüber hinaus kann es ähnliche Verhaltenssymptome wie Amylacetat hervorrufen.

Hexylacetat und Benzylacetat werden industriell verwendet und sind brennbar, aber ihr Dampfdruck ist niedrig und es ist unwahrscheinlich, dass sie brennbare Dampfkonzentrationen erzeugen, wenn sie nicht erhitzt werden. Tierexperimente weisen darauf hin, dass die toxischen Eigenschaften dieser Acetate größer sind als die von Amylacetat; In der Praxis beschränkt sich ihre Wirkung auf Arbeiter jedoch aufgrund ihrer geringen Flüchtigkeit auf lokale Reizungen. Es gibt nur wenige Daten, anhand derer Gefahren bewertet werden können.

Cyclohexylacetat kann bei Tieren extreme narkotische Wirkungen ausüben und scheint experimentell ein stärkeres Reizmittel zu sein als Amylacetat; Es liegen jedoch keine ausreichenden Daten zur Exposition des Menschen vor, um diese zu bewerten. Die Chemikalie neigt nicht dazu, sich im Körper anzusammeln, und viele Wirkungen scheinen reversibel zu sein.

Vinylacetat wird metabolisch in Acetaldehyd umgewandelt, was die Frage der Karzinogenität aufwirft. Auf Grundlage dessen und der positiven Ergebnisse von Tierversuchen hat die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) Vinylacetat als krebserzeugend der Gruppe 2B, möglicherweise krebserzeugend für den Menschen, eingestuft. Außerdem kann die Chemikalie die oberen Atemwege und Augen reizen. Es entfettet die Haut.

Acetattabellen

Tabelle 1- Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

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Epoxidverbindungen sind solche, die aus Oxiranringen (entweder einem oder mehreren) bestehen. Ein Oxiranring ist im Wesentlichen ein Sauerstoffatom, das mit zwei Kohlenstoffatomen verbunden ist. Diese reagieren mit Amino-, Hydroxyl- und Carboxylgruppen sowie anorganischen Säuren zu relativ stabilen Verbindungen.

Verwendung

Epoxidverbindungen haben eine breite industrielle Verwendung als chemische Zwischenprodukte bei der Herstellung von Lösungsmitteln, Weichmachern, Zementen, Klebstoffen und synthetischen Harzen gefunden. Sie werden üblicherweise in verschiedenen Industrien als Schutzbeschichtungen für Metall und Holz verwendet. Die alpha-Epoxidverbindungen mit der Epoxidgruppe (COC) in der 1,2-Position sind die reaktivsten der Epoxidverbindungen und werden hauptsächlich in industriellen Anwendungen verwendet. Die Epoxidharze ergeben, wenn sie durch Härtungsmittel umgewandelt werden, sehr vielseitige, duroplastische Materialien, die in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, einschließlich Oberflächenbeschichtungen, Elektronik (Vergussmassen), Laminieren und Verbinden einer großen Vielfalt von Materialien.

Butylenoxide (1,2-Epoxybutan und 2,3-Epoxybutan) werden zur Herstellung von Butylenglykolen und deren Derivaten sowie zur Herstellung von oberflächenaktiven Mitteln verwendet. Epichlorhydrin ist ein chemisches Zwischenprodukt, Insektizid, Begasungsmittel und Lösungsmittel für Farben, Lacke, Nagellacke und Lacke. Es wird auch in Polymerbeschichtungsmaterial in der Wasserversorgung und als Rohstoff für hochnaßfeste Harze für die Papierindustrie verwendet. Glycidol (oder 2,3-Epoxypropanol) ist ein Stabilisator für natürliche Öle und Vinylpolymere, ein Egalisiermittel und ein Emulgator.

1,2,3,4-Diepoxybutan. Kurzfristige (4-stündige) Inhalationsstudien mit Ratten haben zu Augentränen, Hornhauttrübung, Atemnot und Lungenverstopfung geführt. Das haben Versuche an anderen Tierarten gezeigt Diepoxybutan, wie viele andere Epoxidverbindungen, können Augenreizungen, Verbrennungen und Blasenbildung auf der Haut und Reizungen des Lungensystems verursachen. Beim Menschen verursachte eine unbeabsichtigte „geringfügige“ Exposition 6 Stunden nach der Exposition ein Anschwellen der Augenlider, eine Reizung der oberen Atemwege und eine schmerzhafte Augenreizung.

Hautapplikation von D,L- u meso- Formen von 1,2,3,4-Diepoxybutan führten bei Mäusen zu Hauttumoren, einschließlich Plattenepithelkarzinomen der Haut. Die D- und L-Isomere haben bei Mäusen und Ratten nach subkutaner bzw. intraperitonealer Injektion lokale Sarkome hervorgerufen.

Mehrere Epoxidverbindungen werden im Gesundheitswesen und in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Ethylenoxid wird verwendet, um chirurgische Instrumente und Krankenhausausrüstung, Stoffe, Papierprodukte, Laken und Pflegeinstrumente zu sterilisieren. Es ist auch ein Begasungsmittel für Lebensmittel und Textilien, ein Raketentreibstoff und ein Wachstumsbeschleuniger für Tabakblätter. Ethylenoxid wird als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Ethylenglykol, Polyethylenterephthalat-Polyesterfolien und -fasern und anderen organischen Verbindungen verwendet. Guajakol ist ein Lokalanästhetikum, Antioxidans, stimulierendes Expektorans und ein chemisches Zwischenprodukt für andere Expektorantien. Es wird als Aromastoff für alkoholfreie Getränke und Speisen verwendet. Propylenoxid, oder 1,2-Epoxypropan, wurde als Begasungsmittel für die Sterilisation von verpackten Lebensmittelprodukten und anderen Materialien verwendet. Es ist ein hochreaktives Zwischenprodukt bei der Herstellung von Polyetherpolyolen, die wiederum zur Herstellung von Polyurethanschäumen verwendet werden. Die Chemikalie wird auch bei der Herstellung von Propylenglykol und seinen Derivaten verwendet.

Vinylcyclohexen Dioxyd wird als Reaktivverdünner für andere Diepoxide und für Harze aus Epichlorhydrin und Bisphenol A verwendet. Seine Verwendung als Monomer zur Herstellung von Polyglykolen mit freien Epoxidgruppen oder zur Polymerisation zu einem dreidimensionalen Harz wurde untersucht.

Furfural wird bei Screening-Tests für Urin, bei der Lösungsmittelraffination von Erdöl und bei der Herstellung von Lacken verwendet. Es ist ein synthetischer Aromastoff, ein Lösungsmittel für nitrierte Baumwolle, ein Bestandteil von Gummizementen und ein Netzmittel bei der Herstellung von Schleifscheiben und Bremsbelägen. Furfurylalkohol ist auch ein Aromastoff sowie ein flüssiges Treibmittel und Lösungsmittel für Farbstoffe und Harze. Es wird in korrosionsbeständigen Dichtungsmitteln und Zementen sowie Gießereikernen verwendet. Tetrahydrofuran wird in der Histologie, der chemischen Synthese und bei der Herstellung von Artikeln zum Verpacken, Transportieren und Lagern von Lebensmitteln verwendet. Es ist ein Lösungsmittel für fette Öle und unvulkanisierten Kautschuk. Diepoxybutan wird zur Verhinderung des Verderbens von Lebensmitteln, als Polymerhärter und zur Vernetzung von Textilfasern eingesetzt.

Gefahren

Heutzutage werden zahlreiche Epoxidverbindungen verwendet. Spezifische häufig verwendete werden unten einzeln besprochen. Es gibt jedoch bestimmte charakteristische Gefahren, die von der Gruppe geteilt werden. Im Allgemeinen ist die Toxizität eines Harzsystems ein kompliziertes Wechselspiel zwischen den einzelnen Toxizitäten seiner verschiedenen Bestandteile. Die Verbindungen sind bekannte Sensibilisatoren der Haut, und diejenigen mit dem höchsten Sensibilisierungspotential sind diejenigen mit niedrigerem relativen Molekulargewicht. Ein niedriges Molekulargewicht ist im Allgemeinen auch mit erhöhter Flüchtigkeit verbunden. Über verzögerte und sofortige allergische Epoxiddermatitis und irritative Epoxiddermatitis wurde berichtet. Die Dermatitis entwickelt sich normalerweise zuerst an den Händen zwischen den Fingern und kann in ihrer Schwere von Erythem bis zu ausgeprägtem bullösen Ausschlag reichen. Andere Zielorgane, die Berichten zufolge durch die Exposition gegenüber Epoxidverbindungen beeinträchtigt werden, sind das Zentralnervensystem (ZNS), die Lunge, die Nieren, die Fortpflanzungsorgane, das Blut und die Augen. Es gibt auch Hinweise darauf, dass bestimmte Epoxidverbindungen mutagenes Potenzial haben. In einer Studie induzierten 39 der 51 getesteten Epoxidverbindungen eine positive Reaktion bei Ames/Salmonellen Test. Es wurde gezeigt, dass andere Epoxide einen Schwesterchromatid-Austausch in menschlichen Lymphozyten induzieren. Tierstudien, die sich mit der damit verbundenen Epoxidbelastung und Krebs befassen, sind im Gange.

Es sollte angemerkt werden, dass bestimmte Härtungsmittel, Härter und andere Verarbeitungsmittel, die bei der Herstellung der Endverbindungen verwendet werden, ebenfalls Toxizitäten aufweisen. Eines davon, insbesondere 4,4-Methylendianilin (MDA), wird mit Hepatotoxizität und mit Schäden an der Netzhaut des Auges in Verbindung gebracht und ist als Tierkarzinogen bekannt. Ein weiteres ist Trimellithsäureanhydrid (TMA). Beide werden an anderer Stelle in diesem Kapitel behandelt.

Eine Epoxidverbindung, Epichlorhydrin, wurde berichtet, dass es bei exponierten Arbeitern einen signifikanten Anstieg von Lungenkrebs verursacht. Diese Chemikalie wird von der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) als eine Chemikalie der Gruppe 2A eingestuft, die wahrscheinlich für Menschen krebserregend ist. Eine epidemiologische Langzeitstudie mit Epichlorhydrin-exponierten Arbeitern in zwei US-Anlagen der Shell Chemical Company zeigte einen statistisch signifikanten (p < 05) Anstieg der Todesfälle aufgrund von Atemwegskrebs. Wie die anderen Epoxidverbindungen reizt Epichlorhydrin die Augen, die Haut und die Atemwege exponierter Personen. Untersuchungen an Mensch und Tier haben gezeigt, dass Epichlorhydrin nach ausgedehntem Hautkontakt schwere Hautschäden und systemische Vergiftungen hervorrufen kann. Es wurde berichtet, dass eine 40-stündige Exposition gegenüber Epichlorhydrin bei 1 ppm Augen- und Rachenreizungen verursachte, die 48 Stunden anhielten, und bei 20 ppm vorübergehendes Brennen der Augen und Nasenwege verursachte. Epichlorhydrin-induzierte Sterilität bei Tieren wurde ebenso wie Leber- und Nierenschäden berichtet.

Die subkutane Injektion von Epichlorhydrin hat bei Mäusen an der Injektionsstelle Tumore erzeugt, hat jedoch keine Tumoren bei Mäusen durch Hautbemalungstest erzeugt. Inhalationsstudien mit Ratten haben einen statistisch signifikanten Anstieg von Nasenkrebs gezeigt. Epichlorhydrin hat Mutationen (Basenpaar-Substitution) in mikrobiellen Spezies induziert. Es wurde über eine Zunahme von Chromosomenaberrationen in den weißen Blutkörperchen von Arbeitern berichtet, die Epichlorhydrin ausgesetzt waren. Ab 1996 legte die American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) einen TLV von 0.5 ppm fest und gilt als A3-Karzinogen (tierisches Karzinogen).

1,2-Epoxybutan und Isomere (Butylenoxide). Diese Verbindungen sind weniger flüchtig und weniger toxisch als Propylenoxid. Die wichtigsten dokumentierten Nebenwirkungen beim Menschen waren Reizungen der Augen, der Nasenwege und der Haut. Bei Tieren wurden jedoch bei akuter Exposition gegenüber sehr hohen Konzentrationen von 1,2-Epoxybutan Atemwegsprobleme, Lungenblutungen, Nephrose und Läsionen der Nasenhöhle festgestellt. Bei Tieren wurden keine konsistenten teratogenen Wirkungen nachgewiesen. Die IARC hat festgestellt, dass es begrenzte Beweise für die Karzinogenität von 1,2-Epoxybutan bei Versuchstieren gibt.

Wann 1,2-Epoxypropan (Propylenoxid) im Vergleich zu Ethylenoxid, einer anderen Epoxidverbindung, die häufig zur Sterilisation von OP-/Krankenhausbedarf verwendet wird, gilt Propylenoxid als weitaus weniger toxisch für Menschen. Die Exposition gegenüber dieser Chemikalie wurde mit reizenden Wirkungen auf Augen und Haut, Reizung der Atemwege und ZNS-Depression, Ataxie, Benommenheit und Koma in Verbindung gebracht (letztere Wirkungen wurden bisher nur bei Tieren signifikant nachgewiesen). Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass 1,2-Epoxypropan in verschiedenen Geweben als direktes Alkylierungsmittel wirkt, wodurch die Möglichkeit eines krebserzeugenden Potenzials erhöht wird. Mehrere Tierstudien haben auch die Karzinogenität der Verbindung stark impliziert. Die größten nachteiligen Wirkungen, die bisher eindeutig beim Menschen nachgewiesen wurden, sind Brennen oder Blasenbildung auf der Haut bei längerem Kontakt mit nichtflüchtigen Chemikalien. Es hat sich gezeigt, dass dies sogar bei niedrigen Konzentrationen von Propylenoxid auftritt. Es wurde auch über Hornhautverbrennungen berichtet, die der Chemikalie zugeschrieben werden.

Vinylcyclohexendioxid. Die Reizung, die die reine Verbindung nach dem Auftragen auf Kaninchenhaut hervorruft, ähnelt der Schwellung und Rötung von Verbrennungen ersten Grades. Hautapplikation von Vinylcyclohexendioxid bei Mäusen krebserzeugende Wirkung (Plattenepithelkarzinome oder Sarkome); intraperitoneale Verabreichung bei Ratten verursachte analoge Wirkungen (Sarkome der Bauchhöhle). Der Stoff hat sich als erbgutverändernd erwiesen Salmonella typhimurium TA100; es führte auch zu einer signifikanten Zunahme von Mutationen in Zellen des chinesischen Hamsters. Es sollte als Stoff mit krebserzeugendem Potenzial behandelt werden, und es sollten geeignete technische und hygienische Kontrollen vorhanden sein.

In der Industrie hat sich gezeigt, dass Vinylcyclohexendioxid hautreizende Eigenschaften hat und Dermatitis verursacht: Bei einem Arbeiter, der mit der Verbindung kontaminierte Schuhe angezogen hatte, wurde eine starke Bläschenbildung an beiden Füßen beobachtet. Augenverletzungen sind ebenfalls eine definitive Gefahr. Studien zu chronischen Wirkungen liegen nicht vor.

2,3-Epoxypropanol. Basierend auf experimentellen Studien mit Mäusen und Ratten wurde festgestellt, dass Glycidol Augen- und Lungenreizungen verursacht. Die LC50 für eine 4-stündige Exposition von Mäusen wurde mit 450 ppm und für eine 8-stündige Exposition von Ratten mit 580 ppm ermittelt. Bei Konzentrationen von 400 ppm Glycidol zeigten jedoch Ratten, die 7 Tage lang 50 Stunden täglich exponiert waren, keine Anzeichen einer systemischen Toxizität. Nach den ersten Expositionen wurden leichte Augenreizungen und Atemnot festgestellt.

Ethylenoxid (ETO) ist eine hochgefährliche und giftige Chemikalie. Es reagiert exotherm und ist potenziell explosiv, wenn es erhitzt oder mit Alkalimetallhydroxiden oder hochaktiven katalytischen Oberflächen in Kontakt gebracht wird. Daher ist es beim Einsatz in industriellen Bereichen am besten, wenn es streng kontrolliert und auf geschlossene oder automatisierte Prozesse beschränkt wird. Die flüssige Form von Ethylenoxid ist relativ stabil. Die Dampfform ist in Konzentrationen von nur 3 % sehr leicht entzündlich und in Gegenwart von Hitze oder Flammen potenziell explosiv.

Es gibt eine Fülle von Informationen über die möglichen Auswirkungen dieser Verbindung auf die menschliche Gesundheit. Ethylenoxid ist ein Atemwegs-, Haut- und Augenreizmittel. Bei hohen Konzentrationen wird es auch mit einer Depression des zentralen Nervensystems in Verbindung gebracht. Einige Personen, die hohen Konzentrationen der Chemikalie ausgesetzt waren, haben nach der Exposition einen seltsamen Geschmack im Mund beschrieben. Spätfolgen hoher akuter Expositionen sind Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Kurzatmigkeit, Zyanose und Lungenödem. Zusätzliche Symptome, die nach akuter Exposition berichtet wurden, sind Schläfrigkeit, Müdigkeit, Schwäche und Koordinationsstörungen. Ethylenoxidlösung kann 1 bis 5 Stunden nach der Exposition auf exponierter Haut ein charakteristisches Brennen verursachen. Diese Verbrennung schreitet oft von Bläschen zu koaleszierenden Bläschen und Abschuppung fort. Die Hautwunden lösen sich oft spontan auf, wobei an der Verbrennungsstelle eine verstärkte Pigmentierung resultiert.

Chronische oder geringe bis mäßige längere Exposition gegenüber Ethylenoxid werden mit mutagener Aktivität in Verbindung gebracht. Es ist bekannt, dass es in biologischen Systemen als Alkylierungsmittel wirkt, an das genetische Material und andere elektronenspendende Stellen wie Hämoglobin bindet und Mutationen und andere funktionelle Schäden verursacht. ETO ist mit Chromosomenschäden verbunden. Die Fähigkeit beschädigter DNA, sich selbst zu reparieren, wurde in einer Studie mit exponierten menschlichen Probanden durch eine geringe, aber längere ETO-Exposition beeinträchtigt. Einige Studien haben die ETO-Exposition mit erhöhten absoluten Lymphozytenzahlen bei exponierten Arbeitern in Verbindung gebracht; Neuere Studien unterstützen diese Assoziation jedoch nicht.

Das krebserzeugende Potenzial von Ethylenoxid wurde in mehreren Tiermodellen nachgewiesen. Die IARC hat Ethylenoxid als bekanntes Humankarzinogen der Gruppe 1 eingestuft. Leukämie, peritoneales Mesotheliom und bestimmte Gehirntumore wurden mit der Langzeitinhalation von ETO bei Ratten und Affen in Verbindung gebracht. Expositionsstudien bei Mäusen haben eine Inhalationsexposition mit Lungenkrebs und Lymphomen in Verbindung gebracht. Sowohl das US National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) als auch die US Occupational Safety and Health Administration (OSHA) sind zu dem Schluss gekommen, dass Ethylenoxid ein menschliches Karzinogen ist. Ersterer führte über einen Zeitraum von 18,000 Jahren eine groß angelegte Studie mit über 16 ETO-exponierten Arbeitern durch und stellte fest, dass die exponierten Personen eine höher als erwartete Rate an Blut- und Lymphkrebs aufwiesen. Nachfolgende Studien haben ergeben, dass keine erhöhten Raten dieser Krebsarten mit exponierten Arbeitern in Verbindung gebracht wurden. Eines der Hauptprobleme bei diesen Studien und ein möglicher Grund für ihre widersprüchliche Natur war die Unfähigkeit, die Expositionshöhe genau zu quantifizieren. Zum Beispiel wurde ein Großteil der verfügbaren Forschung zu karzinogenen Wirkungen von ETO auf den Menschen mit exponierten Bedienern von Krankenhaussterilisatoren durchgeführt. Personen, die vor den 1970er Jahren in diesen Berufen gearbeitet haben, waren höchstwahrscheinlich aufgrund der Technologie und des Mangels an lokalen Kontrollmaßnahmen zu dieser Zeit einer höheren Exposition gegenüber ETO-Gas ausgesetzt. (Schutzmaßnahmen bei der Verwendung von ETO im Gesundheitswesen werden in diskutiert Einrichtungen und Dienstleistungen des Gesundheitswesens Kapitel in diesem Band.)

Ethylenoxid wurde auch mit nachteiligen Auswirkungen auf die Fortpflanzung sowohl bei Tieren als auch bei Menschen in Verbindung gebracht. Dominante letale Mutationen in Fortpflanzungszellen haben zu höheren embryonalen Todesraten bei den Nachkommen von ETO-exponierten männlichen und weiblichen Mäusen und Ratten geführt. Einige Studien haben die Ethylenoxid-Exposition mit erhöhten Fehlgeburtsraten beim Menschen in Verbindung gebracht.

Unerwünschte neurologische und neuropsychiatrische Wirkungen aufgrund einer Ethylenoxid-Exposition wurden bei Tieren und Menschen berichtet. Ratten, Kaninchen und Affen, die 357 ppm ETO über einen Zeitraum von 48 bis 85 Tagen ausgesetzt waren, entwickelten eine Beeinträchtigung der sensorischen und motorischen Funktion sowie Muskelschwund und Schwäche der Hinterbeine. Eine Studie ergab, dass menschliche Arbeiter, die ETO ausgesetzt waren, einen beeinträchtigten Vibrationssinn und hypoaktive tiefe Sehnenreflexe zeigten. Der Nachweis einer beeinträchtigten neuropsychiatrischen Funktion bei Menschen, die niedrigen, aber anhaltenden Ethylenoxidspiegeln ausgesetzt waren, ist ungewiss. Einige Studien und eine zunehmende Anzahl an anekdotischer Beweise deuten darauf hin, dass ETO mit ZNS-Dysfunktion und kognitiven Beeinträchtigungen verbunden ist – zum Beispiel vernebeltes Denken, Gedächtnisprobleme und verlangsamte Reaktionszeiten bei bestimmten Arten von Tests.

Eine Studie an Personen, die Ethylenoxid in einem Krankenhaus ausgesetzt waren, deutete auf einen Zusammenhang zwischen dieser Exposition und der Entwicklung von Katarakten am Auge hin.

Eine zusätzliche Gefahr im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber Ethylenoxid ist die Möglichkeit der Bildung von Ethylenchlorhydrin (2-Chlorethanol), das in Gegenwart von Feuchtigkeit und Chloridionen gebildet werden kann. Ethylenchlorhydrin ist ein schweres systemisches Gift, und die Exposition gegenüber dem Dampf hat bei Menschen zu Todesfällen geführt.

Tetrahydrofuran (THF) bildet an der Luft explosive Peroxide. Explosionen können auch auftreten, wenn die Verbindung mit Lithium-Aluminium-Legierungen in Kontakt gebracht wird. Seine Dämpfe und Peroxide können Schleimhäute und Haut reizen, und es ist ein starkes Narkotikum.

Obwohl nur begrenzte Daten über die industriellen Erfahrungen mit THF verfügbar sind, ist es interessant festzustellen, dass Forscher, die an Tierversuchen mit dieser Verbindung beteiligt waren, nach jedem Experiment über starke okzipitale Kopfschmerzen und Dumpfheit klagten. Tiere, die tödlichen Dosen von Tetrahydrofuran ausgesetzt waren, fielen schnell in Narkose, die von Muskelhypotonie und dem Verschwinden der Hornhautreflexe begleitet war, gefolgt von Koma und Tod. Giftige Einzeldosen führten zu Schwindel, Schleimhautreizungen mit starkem Speichel- und Schleimfluss, Erbrechen, starkem Blutdruckabfall und Muskelerschlaffung, gefolgt von längerem Schlaf. Im Allgemeinen erholten sich die Tiere von diesen Dosen und zeigten keine Anzeichen biologischer Veränderungen. Nach wiederholter Exposition traten Reizungen der Schleimhäute auf, denen Nieren- und Leberveränderungen folgen können. Alkoholische Getränke verstärken die toxische Wirkung.

Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen

Der Hauptzweck der Kontrollmaßnahmen für die Epoxidverbindungen sollte darin bestehen, die Möglichkeit des Einatmens und des Hautkontakts zu verringern. Wo immer möglich, sollte die Kontrolle an der Kontaminationsquelle mit Einhausung des Betriebs und/oder der Anwendung einer lokalen Absaugung durchgeführt werden. Wenn solche technischen Kontrollen nicht ausreichen, um die Konzentrationen in der Luft auf ein akzeptables Niveau zu reduzieren, können Atemschutzgeräte erforderlich sein, um Lungenreizungen und Sensibilisierungen bei exponierten Arbeitern zu verhindern. Bevorzugte Atemschutzgeräte umfassen Gasmasken mit organischen Dampfkanistern und hochwirksamen Partikelfiltern oder Atemschutzgeräte mit Zuluft. Alle Körperoberflächen sollten vor dem Kontakt mit Epoxidverbindungen durch die Verwendung von Handschuhen, Schürzen, Gesichtsschutz, Schutzbrillen und ggf. anderer Schutzausrüstung und -kleidung geschützt werden. Kontaminierte Kleidung sollte so schnell wie möglich entfernt und die betroffenen Hautpartien mit Wasser und Seife gewaschen werden.

Notduschen, Augenduschen und Feuerlöscher sollten sich in Bereichen befinden, in denen nennenswerte Mengen von Epoxidverbindungen verwendet werden. Handwaschgelegenheiten, Seife und Wasser sollten den beteiligten Mitarbeitern zur Verfügung gestellt werden.

Die mit Epoxidverbindungen verbundenen potenziellen Brandgefahren legen nahe, dass in Bereichen, in denen die Verbindungen gelagert oder gehandhabt werden, keine Flammen oder andere Zündquellen wie Rauchen zulässig sind.

Betroffene Arbeiter sollten erforderlichenfalls aus Notsituationen entfernt werden, und wenn Augen oder Haut kontaminiert wurden, sollten sie mit Wasser gespült werden. Kontaminierte Kleidung sollte sofort entfernt werden. Bei schwerer Exposition ist ein Krankenhausaufenthalt und eine 72-stündige Beobachtung auf verzögertes Auftreten eines schweren Lungenödems ratsam.

Wenn die Epoxidverbindungen, wie Ethylenoxid, extrem flüchtig sind, sollten strenge Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, um Feuer und Explosion zu verhindern. Diese Sicherheitsvorkehrungen sollten die Kontrolle von Zündquellen, einschließlich statischer Elektrizität, umfassen; die Verfügbarkeit von Schaum-, Kohlendioxid- oder Trockenchemikalien-Feuerlöschern (wenn bei großen Bränden Wasser verwendet wird, sollte der Schlauch mit einer Nebeldüse ausgestattet sein); die Verwendung von Dampf oder heißem Wasser zum Erhitzen von Ethylenoxid oder seinen Mischungen; und Lagerung entfernt von Hitze und starken Oxidationsmitteln, starken Säuren, Laugen, wasserfreien Chloriden oder Eisen, Aluminium oder Zinn, Eisenoxid und Aluminiumoxid.

Geeignete Notfallverfahren und Schutzausrüstung sollten verfügbar sein, um mit verschüttetem oder austretendem Ethylenoxid fertig zu werden. Im Falle einer Verschüttung besteht der erste Schritt darin, alle Mitarbeiter außer denen, die an den Aufräumarbeiten beteiligt sind, zu evakuieren. Alle Zündquellen im Bereich sollten entfernt oder abgeschaltet und der Bereich gut belüftet werden. Kleine Mengen verschütteter Flüssigkeit können mit einem Tuch oder Papier aufgesaugt und an einem sicheren Ort wie einem Abzug für Chemikalien verdunstet werden. Ethylenoxid sollte nicht in einen geschlossenen Raum wie einen Abwasserkanal gelangen. Arbeiter sollten geschlossene Räume, in denen Ethylenoxid gelagert wurde, nicht betreten, ohne die ordnungsgemäßen Betriebsverfahren befolgt zu haben, die sicherstellen sollen, dass keine toxischen oder explosiven Konzentrationen vorhanden sind. Ethylenoxid sollte nach Möglichkeit in geschlossenen Systemen oder mit ausreichender lokaler Absaugung gelagert und verwendet werden.

Alle Stoffe mit krebserzeugenden Eigenschaften, wie Ethylenoxid und Vinylcyclohexendioxid, müssen mit äußerster Vorsicht gehandhabt werden, um einen Kontakt mit der Haut der Arbeiter oder das Einatmen sowohl während der Herstellung als auch während der Verwendung zu vermeiden. Kontaktverhinderung wird auch dadurch gefördert, dass Arbeitsräume und Prozessanlagen so gestaltet werden, dass ein Austreten des Produkts ausgeschlossen ist (Anlegen eines leichten Unterdrucks, hermetisch abgeschlossener Prozess etc.). Vorsichtsmaßnahmen werden an anderer Stelle ausführlicher erörtert Enzyklopädie.

Tabellen der Epoxidverbindungen

Tabelle 1 - Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3- Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

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Diese Klasse von Verbindungen ist durch das Vorhandensein einer C=N (Cyano)-Gruppe gekennzeichnet und umfasst die Cyanide und Nitrile (R–C=N) sowie verwandte Chemikalien wie Cyanogene, Isocyanate und Cyanamide. Ihre Toxizität verdanken sie vor allem dem Cyanid-Ion, das bei Freisetzung im Körper viele Enzyme, insbesondere die Cytochrom-Oxidase, hemmen kann. Der Tod, der abhängig von der Geschwindigkeit, mit der das Cyanidion freigesetzt wird, mehr oder weniger schnell eintreten kann, resultiert aus chemischer Asphyxie auf zellulärer Ebene.

Anorganische Cyanide

Anorganische Cyanide werden durch Wasser leicht hydrolysiert und durch Kohlendioxid und Mineralsäuren zu Cyanwasserstoff zersetzt, der auch von bestimmten natürlich vorkommenden Bakterien produziert werden kann. Cyanwasserstoff entsteht bei der Koks- und Stahlherstellung und kann bei Bränden entstehen, bei denen Polyurethanschaum verbrannt wird (z. B. Möbel, Trennwände usw.). Es kann versehentlich durch die Einwirkung von Säuren auf zyanidhaltige Abfälle erzeugt werden (z. B. Lactonitril entwickelt bei Kontakt mit Alkali Blausäure), und absichtlich in Gaskammern zur Todesstrafe, wo Zyanidpellets in Säureschalen fallen gelassen werden um eine tödliche Atmosphäre zu schaffen.

Nitrile

Nitrile (auch organische Cyanide genannt) sind organische Verbindungen, die eine Cyanogruppe enthalten
(–C=N) als charakteristische funktionelle Gruppe und haben die allgemeine Formel RCN. Sie können als Kohlenwasserstoffderivate angesehen werden, bei denen drei an einen primären Kohlenstoff gebundene Wasserstoffatome durch eine Nitrilogruppe ersetzt sind, oder als Derivate von Carbonsäuren (R-COOH), bei denen die Oxo- und Hydroxylreste durch eine Nitrilogruppe (R-) ersetzt sind. C=N). Sie ergeben bei der Hydrolyse eine Säure, die die gleiche Anzahl an Kohlenstoffatomen enthält und die daher üblicherweise in Analogie zur Säure und nicht als Derivat von Cyanwasserstoff bezeichnet wird. Sie sind sehr gefährlich, wenn sie bis zur Zersetzung erhitzt werden, da Cyanwasserstoff freigesetzt wird.

Gesättigte aliphatische Nitrile bis C₁₄ sind Flüssigkeiten mit einem eher angenehmen Geruch wie die Ether. Nitrile von C₁₄ und höher sind geruchlose Feststoffe und im Allgemeinen farblos. Die meisten Nitrile sieden ohne Zersetzung bei niedrigeren Temperaturen als die entsprechenden Säuren. Sie sind äußerst reaktive Verbindungen und werden in großem Umfang als Zwischenprodukte in der organischen Synthese verwendet. Sie sind weit verbreitete Ausgangsstoffe bei der Synthese verschiedener Fettsäuren, Pharmazeutika, Vitamine, Kunstharze, Kunststoffe und Farbstoffe.

Verwendet

Die anorganischen Cyanoverbindungen werden vielfältig in der Metall-, Chemie-, Kunststoff- und Gummiindustrie eingesetzt. Sie werden als chemische Zwischenprodukte, Pestizide, Metallreiniger und als Mittel zum Extrahieren von Gold und Silber aus Erzen verwendet.

Acrylnitril (Vinylcyanid, Cyanoethylen, Propennitril), eine brennbare und explosive farblose Flüssigkeit, findet sich in Oberflächenbeschichtungen und Klebstoffen und wird als chemisches Zwischenprodukt bei der Synthese von Antioxidantien, Pharmazeutika, Pestiziden, Farbstoffen und oberflächenaktiven Mitteln verwendet.

Calciumcyanamid (Nitrolim, Calciumcarbimid, Cyanamid) ist ein schwarzgraues, glänzendes Pulver, das in der Landwirtschaft als Düngemittel, Herbizid, Pestizid und Entlaubungsmittel für Baumwollpflanzen verwendet wird. Es wird auch beim Härten von Stahl und als Entschwefelungsmittel in der Eisen- und Stahlindustrie verwendet. In der Industrie wird Kalkstickstoff zur Herstellung von Kalkcyanid und Dicyandiamid, dem Rohstoff für Melamin, verwendet.

Zyan, Bromcyan und Chlorcyan werden in organischen Synthesen verwendet. Cyanogen ist auch ein Begasungsmittel und ein Brenngas zum Schweißen und Schneiden von hitzebeständigen Metallen. Es ist ein Raketen- oder Raketentreibstoff in Mischungen mit Ozon oder Fluor; und es kann auch in Hochofenabgasen vorhanden sein. Bromcyan wird in der Textilbehandlung, als Begasungsmittel und Pestizid sowie in Goldextraktionsprozessen verwendet. Chlorcyan dient als Warnmittel in Begasungsgasen.

Cyanwasserstoff findet Verwendung bei der Herstellung von synthetischen Fasern und Kunststoffen, in Metallpolituren, Galvanisierungslösungen, metallurgischen und fotografischen Prozessen und bei der Herstellung von Cyanidsalzen. Natriumcyanid und Kaliumcyanid werden in der Galvanik, Stahlhärtung, Gewinnung von Gold und Silber aus Erzen sowie bei der Herstellung von Farbstoffen und Pigmenten verwendet. Außerdem fungiert Natriumcyanid als Drücker bei der Schaumflotationstrennung von Erzen.

Kaliumferricyanid (Roter Kalilauge) wird in der Fotografie und in Blaupausen, Metallhärtungen, Galvanik und Pigmenten verwendet. Kaliumferrocyanid (gelber Kalilauge) wird beim Härten von Stahl und beim Gravieren verwendet. Es wird bei der Herstellung von Pigmenten und als chemisches Reagenz eingesetzt.

Calciumcyanid, Malononitril, Acetoncyanhydrin (2-Hydroxy-2-methylproprionitril), Cyanamid und Acrylnitril sind weitere nützliche Verbindungen in der Metall-, Kunststoff-, Gummi- und chemischen Industrie. Calciumcyanid und Malononitril sind Laugungsmittel für Gold. Darüber hinaus wird Calciumcyanid als Begasungsmittel, Pestizid, Stabilisator für Zement und bei der Herstellung von Edelstahl verwendet. Acetoncyanhydrin ist ein Komplexbildner für die Metallraffination und -trennung, und Cyanamid wird in Metallreinigern, der Raffination von Erzen und der Herstellung von synthetischem Kautschuk verwendet. Ammoniumthiocyanat wird in der Streichholz- und Fotoindustrie und zum doppelten Färben von Stoffen und zur Verbesserung der Festigkeit von mit Zinnsalzen beschwerten Seiden verwendet. Es ist ein Stabilisator für Klebstoffe, ein Tracer in Ölfeldern und ein Bestandteil von Pestiziden und flüssigen Raketentreibstoffen. Kaliumcyanat dient als chemisches Zwischenprodukt und als Unkrautvernichter.

Zu den wichtigeren organischen Nitrilen in der industriellen Anwendung gehören Acrylnitril (Vinylcyanamid, Cyanethylen, Propennitril), Acetonitril (Methylcyanamid, Ethannitril, Cyanmethan), Ethylencyanhydrin, Proprionitril (Ethylcyanid), Lactonitril, Glykolnitril (Formaldehydcyanhydrin, Hydroxyacetonitril). , Hydroxymethylcyanid, Methylencyanhydrin), 2-Methyllactonitril und Adiponitril.

Gefahren

Cyanidverbindungen sind insofern toxisch, als sie das Cyanidion freisetzen. Akute Exposition kann zum Tod durch Asphyxie als Folge der Exposition gegenüber tödlichen Konzentrationen von Cyanwasserstoff (HCN) führen, sei es durch Einatmen, Verschlucken oder perkutane Absorption; im letzteren Fall ist die erforderliche Dosis jedoch höher. Eine chronische Exposition gegenüber Cyaniden in Konzentrationen, die zu niedrig sind, um solch schwerwiegende Symptome hervorzurufen, kann eine Vielzahl von Problemen verursachen. Dermatitis, oft begleitet von Juckreiz, einem erythematösen Ausschlag und Papeln, war ein Problem für Arbeiter in der Galvanikindustrie. Eine schwere Reizung der Nase kann zu Verstopfung, Blutungen, Schorfbildung und in einigen Fällen zu einer Perforation der Nasenscheidewand führen. Unter Begasern wurde eine leichte Cyanidvergiftung als Ursache von Symptomen wie Sauerstoffmangel, Kopfschmerzen, schneller Herzfrequenz und Übelkeit erkannt, die alle vollständig rückgängig gemacht wurden, als die Exposition aufhörte.

Eine chronische systemische Zyanidvergiftung kann auftreten, wird aber aufgrund des allmählichen Beginns der Behinderung und der Symptome, die mit anderen Diagnosen übereinstimmen, selten erkannt. Es wurde vermutet, dass übermäßiges Thiocyanat in extrazellulären Flüssigkeiten chronische Krankheiten aufgrund von Cyanid erklären könnte, da die berichteten Symptome denen ähneln, die bei der Verwendung von Thiocyanat als Medikament auftreten. Bei Galvanisierern und Silberpolierern wurde nach mehrjähriger Exposition über Symptome einer chronischen Erkrankung berichtet. Am auffälligsten waren motorische Schwäche von Armen und Beinen, Kopfschmerzen und Schilddrüsenerkrankungen; diese Befunde wurden auch als Komplikationen einer Thiocyanattherapie berichtet.

Toxizität

Cyanide

Das Cyanid-Ion löslicher Cyanid-Verbindungen wird über alle Eintrittswege schnell resorbiert – Inhalation, Einnahme und perkutan. Seine toxischen Eigenschaften resultieren aus seiner Fähigkeit, Komplexe mit Schwermetallionen zu bilden, die die für die Zellatmung erforderlichen Enzyme, vor allem Cytochromoxidase, hemmen. Dies verhindert die Aufnahme von Sauerstoff durch das Gewebe und verursacht den Tod durch Ersticken. Das Blut behält seinen Sauerstoff und erzeugt die charakteristische kirschrote Farbe der Opfer einer akuten Zyanidvergiftung. Cyanidionen verbinden sich mit den normalerweise vorhandenen etwa 2 % Methämoglobin – eine Tatsache, die zur Entwicklung der Behandlung von Cyanidvergiftungen beigetragen hat.

Ist die Anfangsdosis nicht tödlich, wird ein Teil der Cyanid-Dosis unverändert abgeatmet, während Rhodanase, ein im Körper weit verbreitetes Enzym, den Rest in das weitaus weniger schädliche Thiocyanat umwandelt, das in extrazellulären Körperflüssigkeiten verbleibt, bis es ausgeschieden wird Urin. Thiocyanatspiegel im Urin wurden verwendet, um das Ausmaß der Vergiftung zu messen, aber sie sind unspezifisch und bei Rauchern erhöht. Aufgrund der Affinität von Thiocyanationen zu Jod kann es zu einer Beeinflussung der Schilddrüsenfunktion kommen.

Es gibt Variationen in den biologischen Wirkungen der Verbindungen in dieser Gruppe. In geringen Konzentrationen führen Cyanwasserstoff (Blausäure, Blausäure) und die halogenierten Cyanidverbindungen (z. B. Chlor- und Bromcyan) in Dampfform zu Reizungen der Augen und der Atemwege (die Auswirkungen auf die Atemwege, einschließlich Lungenödem, können verzögert werden). ). Systemische Wirkungen umfassen Schwäche, Kopfschmerzen, Verwirrtheit, Übelkeit und Erbrechen. Im milden Fällen bleibt der Blutdruck trotz Anstieg der Pulsfrequenz normal. Die Atemfrequenz variiert mit der Intensität der Exposition – schnell bei leichter Exposition oder langsam und keuchend bei starker Exposition.

Nitrile

Die Toxizität von Nitrilen variiert stark mit ihrer molekularen Struktur und reicht von vergleichsweise ungiftigen Verbindungen (z. B. den gesättigten Fettsäurenitrilen) bis hin zu hochgiftigen Stoffen, wie α-Aminonitrilen und α-Cyanohydrinen, die als ebenso giftig gelten wie Blausäure selbst. Die halogenierten Nitrile sind hochgiftig und reizend und verursachen beträchtlichen Tränenfluss. Nitrile wie Acrylnitril, Propionitril und Fumaronitril sind giftig und können bei exponierter Haut schwere und schmerzhafte Dermatitis verursachen.

Die Exposition gegenüber giftigen Nitrilen kann schnell zum Tod durch Ersticken führen, ähnlich wie bei einer Exposition gegenüber Cyanwasserstoff. Personen, die die Exposition gegenüber hohen Nitrilkonzentrationen überlebten, sollen nach der Genesung von der akuten Episode keine Hinweise auf verbleibende physiologische Wirkungen haben; dies hat zu der Meinung geführt, dass die Person entweder der Nitril-Exposition erliegt oder sich vollständig erholt.

Die ärztliche Überwachung sollte berufsvorbereitende und regelmäßige Untersuchungen umfassen, die sich auf Hauterkrankungen und das Herz-Kreislauf-, Lungen- und Zentralnervensystem konzentrieren. Ohnmachtsanfälle oder Krampfanfälle in der Vorgeschichte können ein zusätzliches Risiko für Nitrilarbeiter darstellen.

Alle Nitrile sollten unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen und nur von Personal gehandhabt werden, das ein gründliches Verständnis und Wissen über sichere Handhabungstechniken hat. Leder sollte nicht für Schutzkleidung, Handschuhe und Schuhe verwendet werden, da es von Acrylnitril und anderen ähnlichen Verbindungen durchdrungen werden kann; Gummischutzausrüstung sollte regelmäßig gewaschen und auf Quellung und Erweichung untersucht werden. Die Augen sollten geschützt, geeignete Atemschutzmasken getragen und alle Spritzer sofort und gründlich abgewaschen werden.

Acrylnitril. Acrylnitril ist ein chemisches Erstickungsmittel wie Blausäure. Es ist auch ein Reizstoff, der Haut und Schleimhäute angreift; es kann schwere Hornhautschäden im Auge verursachen, wenn es nicht schnell durch reichliche Spülung weggespült wird. Die IARC hat Acrylnitril als Karzinogen der Gruppe 2A eingestuft: Der Stoff ist wahrscheinlich krebserregend für den Menschen. Die Einstufung basiert auf begrenzten Hinweisen auf Karzinogenität beim Menschen und ausreichenden Hinweisen auf Karzinogenität bei Tieren.

Acrylnitril kann durch Einatmen oder über die Haut aufgenommen werden. Bei allmählicher Exposition können die Opfer erhebliche Cyanidspiegel im Blut haben, bevor Symptome auftreten. Sie gehen auf eine Gewebeanoxie zurück und umfassen, ungefähr in der Reihenfolge ihres Auftretens, Gliederschwäche, Dyspnoe, Brennen im Hals, Schwindel und Urteilsstörungen, Zyanose und Übelkeit. In den späteren Stadien können ohne Vorwarnung Kollaps, unregelmäßige Atmung oder Krämpfe und Herzstillstand auftreten. Einige Patienten erscheinen hysterisch oder können sogar gewalttätig sein; Jede solche Abweichung vom normalen Verhalten sollte auf eine Acrylnitrilvergiftung hindeuten.

Wiederholter oder längerer Hautkontakt mit Acrylnitril kann nach Stunden ohne sichtbare Wirkung Reizungen hervorrufen. Da Acrylnitril leicht in Leder oder Kleidung absorbiert wird, kann es zu Blasenbildung kommen, wenn die kontaminierten Artikel nicht sofort entfernt und die darunter liegende Haut gewaschen werden. Gummikleidung sollte regelmäßig kontrolliert und gewaschen werden, da sie weich wird und aufquillt.

Eine wichtige Gefahr sind Feuer und Explosion. Der niedrige Flammpunkt zeigt an, dass bei normalen Temperaturen genügend Dampf entwickelt wird, um mit Luft ein brennbares Gemisch zu bilden. Acrylnitril hat die Fähigkeit, unter Licht- oder Wärmeeinwirkung spontan zu polymerisieren, was auch bei Aufbewahrung in geschlossenen Behältern zur Explosion führen kann. Es darf daher niemals ungehemmt gelagert werden. Die Brand- und Explosionsgefahr wird durch die tödliche Wirkung der entstehenden Dämpfe und Dämpfe wie Ammoniak und Blausäure verstärkt.

Calciumcyanamid. Kalkstickstoff wird hauptsächlich als Staub angetroffen. Beim Einatmen verursacht es Rhinitis, Pharyngitis, Laryngitis und Bronchitis. Nach längerer Exposition wurde über eine Perforation der Nasenscheidewand berichtet. In den Augen kann es Konjunktivitis, Keratitis und Hornhautgeschwüre verursachen. Es kann eine juckende Dermatitis verursachen, die nach einiger Zeit zu langsam heilenden Geschwüren auf den Handflächen und zwischen den Fingern führen kann. Hautsensibilisierung möglich.

Seine bemerkenswerteste systemische Wirkung ist eine charakteristische vasomotorische Reaktion mit diffusem Erythem an Körper, Gesicht und Armen, die von Müdigkeit, Übelkeit, Erbrechen, Durchfall, Schwindel und Kältegefühl begleitet sein kann. In schweren Fällen kann es zum Kreislaufkollaps kommen. Diese vasomotorische Reaktion kann durch Alkoholkonsum ausgelöst oder verstärkt werden.

Zusätzlich zu einer angemessenen Absaugung und persönlicher Schutzausrüstung kann eine wasserfeste Schutzcreme zusätzlichen Schutz für Gesicht und exponierte Haut bieten. Gute persönliche Hygiene, einschließlich Duschen und Wechseln der Kleidung nach jeder Schicht, ist wichtig.

Cyanate. Einige der wichtigeren Cyanate in der industriellen Verwendung umfassen Natriumcyanat, Kaliumcyanat, Ammoniumcyanat, Bleicyanat und Silbercyanat. Cyanate solcher Elemente wie Barium, Bor, Cadmium, Kobalt, Kupfer, Silizium, Schwefel und Thallium können durch Reaktionen zwischen Lösungen eines Cyanats und dem entsprechenden Salz des Metalls hergestellt werden. Sie sind gefährlich, weil sie beim Erhitzen bis zur Zersetzung oder bei Kontakt mit Säure oder Säuredämpfen Blausäure freisetzen. Personal, das mit diesen Materialien umgeht, sollte mit Atem- und Hautschutz ausgestattet sein.

Natriumcyanat wird in der organischen Synthese, der Wärmebehandlung von Stahl und als Zwischenprodukt bei der Herstellung von Arzneimitteln verwendet. Es gilt als mäßig giftig, und Arbeiter sollten vor Staubeinatmen und Hautkontamination geschützt werden.

Cyanatverbindungen variieren in ihrer Toxizität; Daher sollten sie unter kontrollierten Bedingungen gehandhabt werden, wobei Standardvorkehrungen zum Schutz des Personals vor Exposition zu treffen sind. Beim Erhitzen bis zur Zersetzung oder bei Kontakt mit Säure oder Säuredämpfen setzen die Cyanate hochgiftige Dämpfe frei. Es muss für ausreichende Belüftung gesorgt werden, und die Luftqualität am Arbeitsplatz sollte genau überwacht werden. Das Personal sollte keine kontaminierte Luft einatmen und keinen Hautkontakt mit diesen Materialien zulassen. Eine gute persönliche Hygiene ist für diejenigen, die in Bereichen arbeiten, in denen solche Verbindungen gehandhabt werden, unerlässlich.

Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen

Sorgfältige Beachtung der richtigen Belüftung ist erforderlich. Eine vollständige Einhausung des Prozesses wird empfohlen, wobei eine zusätzliche Absaugung verfügbar ist. In der Nähe von Eingängen zu Bereichen, in denen Blausäure in die Luft freigesetzt werden kann, sollten Warnschilder angebracht werden. Alle Versand- und Lagerbehälter für Cyanwasserstoff oder Cyanidsalze sollten einen Warnaufkleber tragen, der Anweisungen für Erste Hilfe enthält; Sie sollten sich in einem gut belüfteten Bereich befinden und mit großer Sorgfalt behandelt werden.

Diejenigen, die mit Cyanidsalzen arbeiten, sollten die Gefahr vollständig verstehen. Sie sollten geschult werden, den charakteristischen Geruch von Blausäure zu erkennen und den Arbeitsbereich sofort zu verlassen, wenn er festgestellt wird. Arbeitnehmer, die einen kontaminierten Bereich betreten, müssen mit luftversorgten oder umluftunabhängigen Atemschutzgeräten mit Kanistern speziell für Zyanide, Schutzbrillen, wenn keine Vollmasken getragen werden, und undurchlässiger Schutzkleidung ausgestattet werden.

Für diejenigen, die mit Acrylnitril arbeiten, sind die üblichen Vorsichtsmaßnahmen für Karzinogene und leicht entzündliche Flüssigkeiten erforderlich. Es müssen Maßnahmen ergriffen werden, um das Risiko einer Entzündung durch Quellen wie elektrische Geräte, statische Elektrizität und Reibung zu beseitigen. Aufgrund der toxischen und brennbaren Beschaffenheit des Dampfes muss sein Entweichen in die Baustellenluft durch Einhausung des Prozesses und Absaugung verhindert werden. Eine kontinuierliche Überwachung der Luft am Arbeitsplatz ist notwendig, um sicherzustellen, dass diese technischen Kontrollen wirksam bleiben. Persönlicher Atemschutz, vorzugsweise vom Überdrucktyp, und undurchlässige Schutzkleidung sind erforderlich, wenn die Möglichkeit einer Exposition besteht, wie z. B. bei einem normalen, aber nicht routinemäßigen Vorgang, wie z. B. einem Pumpenwechsel. Leder sollte nicht für Schutzkleidung verwendet werden, da es leicht von Acrylnitril durchdrungen wird; Gummi- und andere Arten von Kleidung sollten regelmäßig überprüft und gewaschen werden.

Acrylnitril-Arbeiter sollten über die Gefahren der Chemikalie aufgeklärt und in Rettungs-, Dekontaminations-, lebenserhaltenden Verfahren und der Verwendung von Amylnitrat geschult werden. In Notfällen ist qualifizierte medizinische Versorgung erforderlich; Hauptanforderungen sind ein Alarmsystem und Betriebspersonal, das geschult ist, um die Aktivitäten der Gesundheitsfachkräfte zu unterstützen. Vorräte an spezifischen Gegenmitteln sollten vor Ort und in benachbarten Krankenhauszentren verfügbar sein.

Die medizinische Überwachung von Arbeitnehmern, die möglicherweise Cyaniden ausgesetzt sind, sollte sich auf die Atemwege, das Herz-Kreislauf-System und das Zentralnervensystem konzentrieren; Leber-, Nieren- und Schilddrüsenfunktion; Zustand der Haut; und eine Geschichte von Ohnmachtsanfällen oder Schwindelanfällen. Beschäftigte mit chronischen Erkrankungen der Nieren, der Atemwege, der Haut oder der Schilddrüse haben ein höheres Risiko, toxische Cyanidwirkungen zu entwickeln, als gesunde Beschäftigte.

Die medizinische Kontrolle erfordert eine Ausbildung in künstlicher Wiederbelebung und der Anwendung von Medikamenten, die zur Notfallbehandlung einer akuten Vergiftung verschrieben werden (z. B. Inhalationen von Amylnitrit). So bald wie möglich sollten kontaminierte Kleidung, Handschuhe und Schuhe ausgezogen und die Haut gewaschen werden, um eine fortgesetzte Absorption zu verhindern. Erste-Hilfe-Sets mit Medikamenten und Spritzen sollten angemessen griffbereit sein und regelmäßig kontrolliert werden.

Leider weisen einige weit verbreitete Handbücher darauf hin, dass Methylenblau bei einer Cyanidvergiftung nützlich ist, da es in bestimmten Konzentrationen Methämoglobin bildet, das aufgrund seiner Affinität zum Cyanidion die toxische Wirkung verringern könnte. Die Verwendung von Methylenblau wird nicht empfohlen, da es bei anderen Konzentrationen den umgekehrten Effekt hat, Methämoglobin in Hämoglobin umzuwandeln, und Analysen zur Überprüfung, ob seine Konzentration angemessen ist, unter den durch den Zyanid-Notfall geschaffenen Bedingungen nicht durchführbar sind.

Behandlung

Personen, die toxischen Nitrilkonzentrationen ausgesetzt waren, sollten sofort in einen sicheren Bereich gebracht und Amylnitrit durch Inhalation verabreicht werden. Alle Anzeichen von Atemproblemen würden eine Sauerstoffinhalation und, falls erforderlich, eine Herz-Lungen-Wiederbelebung erfordern. Kontaminierte Kleidung ausziehen und die Hautpartien gründlich waschen. Ausgedehntes Spülen der Augen mit neutralen Lösungen oder Wasser wird empfohlen, wenn Tränenfluss oder Anzeichen einer Bindehautreizung auftreten. Ordnungsgemäß ausgebildete Ärzte, Krankenschwestern und Rettungssanitäter sollten umgehend zum Unfallort gerufen werden, um eine endgültige Behandlung durchzuführen und das Opfer unter strenger Beobachtung zu halten, bis die Genesung abgeschlossen ist.

Tabellen der Cyanoverbindungen

Tabelle 1 - Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

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Verwendet

Bor und Borane haben vielfältige Funktionen in der Elektronik-, Metallverarbeitungs-, Chemie-, Zellstoff- und Papier-, Keramik-, Textil- und Bauindustrie. In der Elektronikindustrie, Bor, Bortribromid und Bortrichlorid werden als Halbleiter verwendet. Bor ist ein Zündmittel in Radioröhren und ein Entgasungsmittel in der Metallurgie. Es wird auch in pyrotechnischen Leuchtraketen verwendet. Diboran, Pentaboran und Decaboran werden in hochenergetischen Brennstoffen verwendet. Bortrichlorid, Diboran und Decaboran sind Raketentreibstoffe und Triethylbor und Bor dienen als Zünder für Strahl- und Raketentriebwerke. ¹⁰Bor wird in der Nuklearindustrie als Bestandteil von Neutronenabschirmmaterial in Reaktoren verwendet.

In der metallverarbeitenden Industrie werden viele der Borane zum Schweißen und Löten verwendet. Andere Verbindungen werden als Flammschutzmittel und als Bleichmittel in der Textil-, Papier- und Zellstoff- sowie Farben- und Lackindustrie eingesetzt. Boroxid ist ein feuerfester Zusatz in Farben und Lacken, während Natriumtetraborat, Borax und Trimethylborat sind Flammschutzmittel für Textilwaren. Sowohl Borax als auch Natriumtetraborat werden zum Feuerfestmachen und künstlichen Altern von Holz verwendet. In der Bauindustrie sind sie Bestandteile von Glasfaserisolierungen. Natriumtetraborat dient auch als Algizid in Brauchwasser und als Mittel in der Gerbereiindustrie zur Häutung und Konservierung. Borax ist ein keimtötendes Mittel in Reinigungsprodukten, ein Korrosionshemmer in Frostschutzmitteln und ein pulverförmiges Insektizid zur Behandlung von Rissen und Spalten in Bereichen, in denen mit Lebensmitteln umgegangen wird. Decaboran ist ein Rayon-Mattierungsmittel und ein Mottenschutzmittel in der Textilindustrie, und Natriumborhydrid ist ein Bleichmittel für Zellstoff.

In der Keramikindustrie finden sich Boroxid und Borax in Glasuren, und Natriumtetraborat ist Bestandteil von Porzellanemails und -glasuren. Natriumperborat wird zum Bleichen von Textilwaren und zum Galvanisieren eingesetzt. Es wird in Seifen, Deodorants, Waschmitteln, Mundwässern und Küpenfarben verwendet. Bortrifluorid wird in Lebensmittelverpackungen, in der Elektronik und in Brutreaktoren der Nuklearindustrie verwendet.

Gesundheitsgefahren

Bor ist eine natürlich vorkommende Substanz, die häufig in Lebensmitteln und Trinkwasser vorkommt. In Spurenmengen ist es für das Wachstum von Pflanzen und bestimmten Algenarten unerlässlich. Obwohl es auch in menschlichem Gewebe vorkommt, ist seine Rolle unbekannt. Bor gilt im Allgemeinen als unbedenklich (GRAS) für die Verwendung als indirekter Lebensmittelzusatzstoff (z. B. in Verpackungen), aber borhaltige Verbindungen können hochgiftig sein. Bor ist in einer Reihe von industriell nützlichen Verbindungen vorhanden, einschließlich Boraten, Boranen und Borhalogeniden.

Eine Bortoxizität beim Menschen wird am häufigsten nach chronischer Anwendung von borsäurehaltigen Arzneimitteln und bei versehentlicher Einnahme, insbesondere bei kleinen Kindern, beobachtet. Berufsbedingte Toxizität resultiert normalerweise aus der Exposition der Atemwege oder offenen Hautwunden gegenüber Stäuben, Gasen oder Dämpfen von Borverbindungen.

Akute Reizungen der Augen, der Haut und der Atemwege können nach Kontakt mit fast jedem dieser Stoffe in üblichen Konzentrationen auftreten. Die Resorption kann das Blut, die Atemwege, den Verdauungstrakt, die Nieren, die Leber und das Zentralnervensystem beeinträchtigen; in schweren Fällen kann es zum Tod führen.

Borsäure ist das häufigste der Borate, die Verbindungen von Bor, Sauerstoff und anderen Elementen sind. Akute Exposition gegenüber Borsäure in flüssiger oder fester Form kann zu Reizungen führen, deren Schweregrad durch die Konzentration und Dauer der Exposition bestimmt wird. Das Einatmen von Boratstäuben oder -nebeln kann Haut, Augen und Atemwege direkt reizen.

Zu den Symptomen dieser Reizung gehören Augenbeschwerden, Mundtrockenheit, Halsschmerzen und produktiver Husten. Arbeiter berichten in der Regel von diesen Symptomen nach akuter Borsäureexposition
10 mg/m³; jedoch können auch chronische Belastungen von weniger als der Hälfte irritative Symptome hervorrufen.

Arbeiter ausgesetzt Borax (Natriumborat)-Staub haben über chronischen produktiven Husten berichtet, und bei Personen, die eine lange Exposition erfahren haben, wurden obstruktive Anomalien festgestellt, obwohl unklar ist, ob diese mit der Exposition zusammenhängen.

Borate werden leicht durch offene Hautwunden und aus den Atemwegen und dem Verdauungstrakt aufgenommen. Nach Resorption üben Borate überwiegend Wirkungen auf die Haut, das Zentralnervensystem und den Verdauungstrakt aus. Die Symptome entwickeln sich im Allgemeinen schnell, es kann jedoch Stunden dauern, bis sie sich nach Hautexposition entwickeln. Nach Resorption können Haut oder Schleimhäute abnorme Rötungen (Erytheme) entwickeln oder Oberflächengewebe kann sich ablösen. Chronischer Kontakt kann Ekzeme, fleckigen Haarausfall und Schwellungen um die Augen verursachen. Es kann Tage dauern, bis sich diese dermatologischen Wirkungen nach der Exposition entwickeln. Die Person kann Bauchschmerzen, Übelkeit, Erbrechen und Durchfall erfahren. Erbrechen und Durchfall können blaugrün sein und Blut enthalten. Kopfschmerzen, Aufregung oder Depression, Krampfanfälle, Lethargie und Koma können auftreten.

Bei akuten Vergiftungen kommt es zu Blutarmut, Azidose und Dehydrierung, begleitet von schnellem, schwachem Puls und niedrigem Blutdruck. Auf diese Wirkungen können Herzrhythmusstörungen, Schock, Nierenversagen und in seltenen Fällen Leberschäden folgen. Die Opfer wirken blass, verschwitzt und akut krank. Die meisten dieser schwerwiegenden Befunde traten kurz vor dem Tod durch akute Borat-Toxizität auf. Wenn die Opfer jedoch rechtzeitig diagnostiziert und behandelt werden, sind die Auswirkungen normalerweise reversibel.

Die reproduktiven Wirkungen von Boraten sind noch unklar. Die Exposition gegenüber Borsäure hemmte die Spermienmotilität bei Ratten und führte bei höheren Konzentrationen zu Hodenatrophie. Tier- und Gewebestudien zur Genotoxizität waren negativ, aber Unfruchtbarkeit wurde sowohl bei Männern als auch bei Frauen nach chronischer Borsäurezufuhr nachgewiesen. Die Nachkommen haben eine verzögerte und abnormale Entwicklung gezeigt, einschließlich einer abnormalen Rippenentwicklung. Beim Menschen gibt es nur Hinweise auf eine verminderte Fertilität bei den wenigen Arbeitern, die in unkontrollierten Studien untersucht wurden.

Bortrihalogenide – Bortrifluorid, Borchlorid und Borbromid—kann mit Wasser heftig reagieren und dabei Halogenwasserstoffe wie Salz- und Flusssäure freisetzen. Bortrifluorid ist ein starker Reizstoff für Lunge, Augen und Haut. Tiere, die nach tödlichen Expositionen untersucht wurden, zeigten Nierenversagen und Schädigung der Nierentubuli, Lungenreizung und Lungenentzündung. Untersuchungen einer kleinen Anzahl von exponierten Arbeitern zeigten eine gewisse Abnahme der Lungenfunktion, aber es war unklar, ob diese mit der Exposition zusammenhängt.

Borane (Borhydride) – Diboran, Pentaboran und Decaboran –sind extrem reaktive Verbindungen, die bei Kontakt mit Sauerstoff oder Oxidationsmitteln explodieren können. Als Gruppe sind sie schwere Reizstoffe, die schnell chemische Lungenentzündung, Lungenödem und andere Atemwegsverletzungen verursachen können. Darüber hinaus wurde berichtet, dass Borane Krampfanfälle und neurologische Schäden mit lang anhaltenden neurologischen Defiziten und psychischen Symptomen verursachen. Diese Verbindungen müssen mit äußerster Vorsicht gehandhabt werden.

Es gibt keine Hinweise darauf, dass Bor oder die Borate in chronischen Tierversuchen oder in Studien an exponierten Menschen Krebs verursachen.

Borane Tabellen

Tabelle 1 - Chemische Informationen.

Tabelle 2 - Gesundheitsrisiken.

Tabelle 3 - Physikalische und chemische Gefahren.

Tabelle 4 - Physikalische und chemische Eigenschaften.

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