Lösungen zu den Klausuraufgaben des Jahres 1996

33

"Offizielle Definition": Der MAK-Wert gibt die höchstzulässige ... Konzentration in der Luft am Arbeitsplatz an, die bei wiederholter und langfristiger, in der Regel 8-stünd. Exposition bei 40 Stunden Wochenarbeitszeit ... als unbedenklich angesehen wird. Der MAK-Wert wird in der Regel über Zeiträume bis zu einem Arbeitstag integriert. Nach dieser Def. ist die kurzzeitige Überschreitung zulässig, es gibt aber Spitzenbegrenzungen.

Ausreichende Antwort:

1. Der MAK-Wert wird als eine über den Tag gemittelte Größe bestimmt.
2. Bei Einhaltung des MAK-Wertes wird eine gesundheitliche Unbedenklichkeit unterstellt.
3. Eine kurzfristige Überschreitung des MAK-Wertes ist in gewissen Grenzen zulässig.

(Jede richtige Antwort 1 Punkt)

Zurück zu den Aufgaben

34

Inhalation der Stäube. (1 Punkt)

Zurück zu den Aufgaben

35

Wasser und stark wasserhaltige Bäder dürfen nicht zum Beheizen von Stoffen benutzt werden, die mit Wasser heftig reagieren oder entzündliche Gase entwickeln. Geeignete Bäder sind:

• Paraffin
• Silicon

mit Einschränkungen auch

• Glycerin (enthält etwa 5 % Wasser sowie alkoholische Hydroxygruppen) und
• Polyethylenglycol (Hygroskopisch!)

Die Gasentwicklung der beiden letztgenannten Badflüssigkeiten mit Lithiumaluminiumhydrid nach einer Havarie ist selbst bei stark gebrauchten Glycerinbädern und 100 °C Badtemperatur fast unmerklich und im Falle einer guten Luftabsaugung deshalb wohl hinnehmbar. (Im Zweifelsfall hilft ein kleiner Handversuch zur Beurteilung weiter.)

Käufliche Heizbadflüssigkeiten (z.B. Merck Nr. 115265) verbinden den Vorteil der Wassermischbarkeit (Keinerlei Gefährdung, wenn (Kühl-)Wasser in das heiße Bad spritzt.) mit einer bemerkenswert geringen Reaktivität gegenüber wasserstoffentwickelnden Chemikalien, sind aber sehr teuer.

(2 Punkte für die Nennung geeigneter Medien, auch die Nennung von Glycerin und PEG wird akzeptiert.)

Zurück zu den Aufgaben

36

1. Brennglaseffekt durch gefüllte Rundkolben. (Deswegen hat es an der FU schon Brände gegeben!)
2. Offene Flammen (z.B. Bunsenflammen) sind nur noch schlecht erkennbar.
3. Starker Lichteinfall kann rad. Reaktionen ermöglichen, z.B. Peroxidbildung in Ethern.

(Je richtige Antwort 1 Punkt / 2 Antworten reichen.)

Zurück zu den Aufgaben

37

2-stündiges Erhitzen:
Anwesenheit im Labor reicht

Zutropfen von Brom:
Ständiger Überwachungsbedarf

Trocknen im Exsiccator:
Kein Überwachungsbedarf (Nur Warnzettel, Antwort nicht verlangt.)

Vernichten von Natrium:
Ständiger Überwachungsbedarf

(Jede richtige Antwort 1 Punkt)

Zurück zu den Aufgaben

38

Es kondensiert Sauerstoff in die Kühlfalle ein, welcher mit den in der Kühlfalle ausgefrorenen Substanzen ein explosibles Gemisch geben kann. (1 Punkt)

Zurück zu den Aufgaben

39

Am Etikett

Diese Seite der Flasche gilt als die "saubere" Seite, da der meist nach dem Absetzen außen herablaufende "letzte Tropfen" dann auf der gegenüberliegenden Seite der Flasche herunterläuft und zudem so das Etikett nicht beschädigen kann. (1 Punkt)

Zurück zu den Aufgaben

40

Mit Wasser mischbare Bäder sind grundsätzlich betriebssicherer als solche, die nicht mit Wasser mischbar sind. Sofern bei der Verwendung von mit Wasser mischbaren Badflüssigkeiten jedoch bei Kontakt mit dem Kolbeninhalt gefährliche Reaktionen möglich sind, muß auf die nicht mit Wasser mischbaren Badflüssigkeiten ausgewichen werden. Der Nachteil dieser Badflüssigkeiten ist, daß in das heiße Bad hineingelangte Wasser zu heftigem Verspritzen führt.

Nitrierung einer organischen Verbindung mit rauchender Salpetersäure bei 80 °C:

Bäder mit alkoholischen Gruppen (Glycerin, PEG) sind kontraindiziert (Aus Glycerin kann Nitroglycerin entstehen!). Für die angegebene Temperatur ist das Wasserbad am günstigsten, da bei Kolbenbruch die Säure sofort verdünnt wird.

Absolutieren von Toluol durch Kochen über elementarem Natrium:

Alle genannten wassermischbaren Badflüssigkeiten entwickeln mit Natrium in der Hitze mehr oder weniger heftig Wasserstoff. Auch Glycerin reagiert in der Hitze mit Natrium unter sofortiger Entzündung! Eine brauchbare Alternative ist Silicon. Noch besser geeignet sind Metallbäder, da das bei einer Havarie austretende Natrium mit dem Metall legiert und dabei augenblicklich seine Brisanz verliert.

Destillation von Mesitylen (Kp = 165 °C):

Wasser scheidet hier wegen zu niedrigem Siedepunkt, Glycerin wegen zu niedrigem Flammpunkt (155 °C) aus. Die einzige übrigbleibende wassermischbare Badflüssigkeit ist Polyethylenglycol.

Zurück zu den Aufgaben

41

Chemikalien dürfen nicht zusammen mit Personen im Aufzug transportiert werden. Also: Chemikalien in den Fahrstuhl und selbst die Treppe hochlaufen. Ein Warnhinweis (z.B. am Wagen) verhindert, daß unterwegs unkontrolliert Personen in den Fahrstuhl einsteigen.

(1 Punkt)

Zurück zu den Aufgaben

42

Explosionsgefahr bei Austreten von Lösungsmitteldämpfen aus eingestellten Behältnissen. (1 Punkt)

• Kolben muß dicht verschlossen sein. Ein dichter Verschluß ist ein mit Klammer gesicherter Schliffstopfen.
  (1 Punkt; 1/2 Punkt für "dicht verschlossen" ohne weitere Angaben.)
• Der Kolben muß zuverlässig gegen Umfallen gesichert sein. (Ausreichend dimensionierter Korkring ist Minimum, besser ist ein Becherglas.)
  (1 Punkt)

Daß in den Kühlschrank eingestellte Gefäße beschriftet sein müssen, ist zwar richtig, trägt aber nichts zur Vermeidung der Explosionsgefahr im Sinne der Fragestellung bei. Deshalb gibt es dafür keinen Punkt.

• Konstruktive Maßnahmen am Kühlschrank: Entfernung aller elektrischen Bauteile aus dem Kühlraum: Beleuchtung, Kühlregelung
  (Alle Laborkühlschränke des Instituts sind entsprechend umgerüstete Haushaltskühlschränke und tragen an der Tür einen entsprechenden Hinweis, daß die elektrischen Elemente aus dem Kühlraum entfernt wurden.)
  (1 Punkt)

Zurück zu den Aufgaben

43

Für den einen mag diese Aufgabe kinderleicht sein, für den anderen (noch) schwierig. Akzeptiert wird alles, was am eigenen chemischen Arbeitsplatz von Bedeutung ist, z.B.:

Gesetze:
z.B. Chemikaliengesetz

Verordnungen:
z.B. Gefahrstoffverordnung

Richtlinien der Unfallversicherungsträger:
z.B. Richtlinien für Laboratorien

Technische Regeln:
z.B. TRGS 451, TRGS 900 (MAK-Liste)

Innerbetriebliche Vorschriften:
z.B. Laborordnung

Zurück zu den Aufgaben

44

Vor allem gefährlich ist das Umfüllen, insbesondere bei großen Fallhöhen. (1 Punkt)

Im Labor läßt man solche Stoffe deshalb beim Abfüllen die Gefäßwand herablaufen und vermeidet auch sonst alles, was zu elektrostatischen Aufladungen führt (z.B. Kunstfaserkleidung - auch bei Schuhen und Unterwäsche!). (1 Punkt)

Bei größeren Mengen (ab 5 l) ist ein elektrischer Potentialausgleich (Erdung) aller verwendeten Geräte und Behältnisse erforderlich. (1 Punkt)

Zurück zu den Aufgaben

45

Chlorkohlenwasserstoffe

Die Antwort "Alkohole" ist falsch. (Siehe z.B. Absolutierung von Ethanol im "Organikum")
Gültig ist auch die Nennung eines oder mehrerer Beispiele, z.B. "Chloroform". (1 Punkt)

Zurück zu den Aufgaben

46

"Lethal Dosis Fifty"
Es handelt sich also um diejenige Dosis, bei der gerade die Hälfte der Versuchstiere nach Verabreichung der Testsubstanz stirbt. Die Applikation kann entweder oral oder durch die Haut erfolgen. Für die Inhalation von Substanzen gibt es einen eigenen Meßwert: LC₅₀ (Lethal Concentration Fifty). (1 Punkt)

Zurück zu den Aufgaben

47

Den Flammpunkt.
"Zündtemperatur" ist falsch, denn bei dieser Temperatur entzündet sich die Substanz bereits von selbt, also ohne die Gegenwart einer Zündquelle. (1 Punkt)

Zurück zu den Aufgaben