Leitfaden zum Umgang mit Quecksilber 1. Fakten und Zahlen 02 Eigenschaften Elementsymbol Hg Dichte 13.55 g/cm³ (bei θ = 25 °C) [1] Molmasse 200.59 g/mol [1] Schmelzpunkt 234.29 K (-38.86 °C) [1] Siedepunkt 629.88 K (356.73 °C) [1] Dampfdruck 0.0253 Pa (bei θ = 0 °C) [2] 0.17 Pa (bei θ = 20 °C) 0.391 Pa (bei θ = 30 °C) 0.81 Pa (bei θ = 40 °C) 1.69 Pa (bei θ = 50 °C) Massenkonzentration θ in Luft (nach Gleichgewichts-2.0 mg/m³ (bei θ = 0 °C) [2] einstellung) 13.6 mg/m³ (bei θ = 20 °C) 29.6 mg/m³ (bei θ = 30 °C) 62.7 mg/m³ (bei θ = 40 °C) 126.0 mg/m³ (bei θ = 50 °C) Verdampfungsrate 56 µg/(h cm2) • cm² [3] Wasserlöslichkeit von elementarem Quecksilber 0.06 mg/L (bei θ = 25 °C) [1] Toxizität • Quecksilberdampf, der sich bereits bei Raum tempe-Quecksilber ist ein bei Raumtemperatur (etwa 20 °C) und ratur bildet, ist hochgiftig: Dämpfe, deren Quecksilber-Normaldruck (etwa 1000 hPa) flüssiges Metall. kon zen tration den Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) von 0.1 mg/m3 Luft über schreiten, verursachen bei länge-Quecksilber und Quecksilberverbindungen sind toxisch, rem Einatmen über 5 bis 8 Stunden pro Tag eine chro-da sie mit schwefelhaltigen Enzymen reagieren und diese nische Vergiftung [12]. Trotz der vielen Labore, die mit dadurch inaktivieren. Der Grad der Toxizität hängt von Polarographie oder Voltammetrie arbeiten, wurde dank der chemischen und physikalischen Form des Quecksilbers des vernünftigen und ordnungsgemässen Um gangs ab [2, 4–6]. mit dem Stoff bislang kein einziger Fall von Queck sil ber-vergiftung ge meldet. Die in der Laborluft wirklich ge - • Metallisches flüssiges Quecksilber ist an sich rela-mes senen Hg-Kon zentrationen liegen durchweg weit tiv ungefährlich, wird aber leicht über die Haut auf ge-unter dem Grenz wert. nom men und gelangt über Drüsengänge in untere • Organische Quecksilberverbindungen sind sehr Haut schichten, wo es oxidiert und in Salzform weiter giftig. Dimethylquecksilber ist eine extrem giftige orga-getra gen wird. nische Quecksilberverbindung; schon sehr geringe • Die schwer löslichen Quecksilber(I)-Verbindungen Mengen können eine schwere und irreversible verzö- und metallisches Quecksilber als zusammenhängende gerte Neu rotoxizität bis hin zum Tod zur Folge haben. Flüs sigkeit sind nur schwach giftig, wenn sie oral auf-Man geht davon aus, dass Dimethylquecksilber vor genommen werden (nicht jedoch bei Aufnahme über Über schreiten der Blut-Hirn-Schranke zu Methylqueck-die Haut!). silber verstoffwechselt wird. Anders als andere Queck- • Quecksilber(II)-Verbindungen sind leichter löslich silber verbin dungen wird Dimethylquecksilber schnell und daher sehr viel giftiger. über die in takte Haut aufgenommen und durchdringt Toxizität für Fische: LC50 – Oncorhynchus mykiss (Re gen-auch Latex- und Polyvinylhandschuhe. Es ist leicht flüch-bogenforelle) – 0.016 mg/L – 96.0 h [13]. tig und kann eingeatmet werden [5]. Hg(0) < Hg(I) < Hg(II) < Hg-Dämpfe < organisches Hg Anwendungsbereiche von Quecksilber 03 Das meiste Quecksilber wird in der Chloralkaliindustrie Polarographie ist dagegen recht gering und kann leicht in verwendet und auch in anderen wichtigen Anwen dungs-Form eines geschlossenen Materialkreislaufs ge handhabt bereichen werden grosse Mengen an Quecksilber ver-werden. braucht. Der europäische Bedarf an Quecksilber für die Anwendungsbereich Quecksilberverbrauch Anteil in der EU 2007 (Tonnen/Jahr) (Prozent) Chloralkaliindustrie 160 - 190 41.2% Amalgamfüllungen 90 - 110 23.5% Verschiedene Anwendungen 15 - 114 15.2% Chemikalien 28 - 59 10.2% Batterien 7 - 25 3.8% Lichtquellen 11 - 15 3.1% Messeinrichtungen 7 - 17 2.8% Quecksilbertropfelektroden 0.1 - 0.5 0.1% Schalter, Relais u. ä. 0.3 - 0.8 0.1% Quelle: COWI – Consultancy within Engineering, Environmental Science and Economics, 2008 [8] Quecksilberverbrauch in der EU 2007 Chloralkaliindustrie Amalgamfüllungen Quecksilber- tropfelektroden Verschiedene Anwendungen Messeinrichtungen Chemikalien Lichtquellen Batterien Schalter, Relais u. ä. 2. Umgang mit Quecksilber im Labor 04 Beim Umgang mit Quecksilber müssen aufgrund seiner Giftigkeit (siehe Abschnitt 1) einige Sicherheitsregeln be - achtet werden, die im Folgenden genau aufgeführt werden: Arbeiten im Abzug Der Umgang mit Quecksilber sollte nach Möglichkeit unter einem Abzug erfolgen. Es muss sichergestellt sein, dass keine Quecksilbertröpfchen auf den Boden oder den Labortisch gelangen und dass keine Quecksilberdämpfe entstehen. Arbeiten über Kunststoffschalen Gefässe mit Quecksilber müssen in, oder zumindest über, festen, nahtlosen Schalen aus Kunststoff oder emaillier-tem Metall transportiert werden. Die von Metrohm gelie-ferte Auf fang wanne aus Polystyrol mit der Artikelnummer 6.2711.030 ist hierfür besonders gut geeignet. Aufnehmen verschütteter Quecksilbertröpfchen Einzelne Quecksilbertröpfchen und andere verschüttete Quecksilbermengen in dieser Auffangwanne können auf einfache Weise durch Amalgamierung gebunden werden: • mit Silber (Ag): Quecksilberfänger 6.2406.000, im Lieferumfang des 797 VA Computrace enthalten • mit Zinn (Sn): z. B. mit der Zinnfolie von Merck, Darmstadt/Deutschland [1] • mit speziellen Laborhilfsmitteln: z. B. Mercurisorb-RothTM von Roth, Karlsruhe/Deutschland [9] z. B. Mercury Spill Clean-up KitTM von J. T. Baker, Phillipsburg, NJ/USA [10] Verwenden Sie keinen Staubsauger oder Besen. Aufnehmen von Quecksilber aus dem Messgefäss Bei der Verwendung der Multi-Mode-Elektrode sammelt sich Quecksilber am Boden des Messgefässes, das nach Ende der Bestim mung zur späteren Entsorgung gesam-melt werden muss. Dies kann durch Sammeln der Analy se-lösung in einem gros sen Gefäss und anschliessendes 05 De kantieren geschehen. Verwenden Sie im Messgefäss nicht den Quecksilberfänger. Regelmässige Leerung des Reservoirs des Quecksilberfängers Das Reservoir des Quecksilberfängers 6.2406.000 sollte regelmässig geleert und dann gründlich mehrfach gespült werden. Wenn der Quecksilberfänger ausserhalb des Ab - zugs eingesetzt wird, muss er immer in einem Sicherheits abstand von mindestens 50 cm zum Kopf gehalten werden. Quecksilber nie in offenen Gefässen lassen Quecksilber darf nie in offenen Gefässen gelassen werden. Eine darüber liegende Schicht aus Wasser oder Elek-trolyt verhindert oder verringert die Ver damp fung des Quecksilbers keinesfalls. Quecksilberbehälter im Abzug lagern Der dicht verschlossene, kleine und bruchfeste Quecksilberbehälter sowie alle Teile, die mit Quecksilber in Be - rührung kommen, müssen in einem Abzug gelagert wer - den, der durchgehend eingeschaltet sein muss. Laborbereiche gut belüften Räume, in denen mit Quecksilber gearbeitet wird, sollten regelmässig gründlich gelüftet werden. Quecksilber und Schmuck Tragen Sie beim Arbeiten mit Quecksilber keinen Schmuck. Edelmetalle bilden beim Kontakt mit metallischem Quecksilber eine Legierung (Amalgam). Hierdurch wird Ihr Schmuck irreversibel beschädigt! 3. Lebenszyklus von Quecksilber 06 Zielsetzung • Kein Quecksilberverlust bei der Verwendung • 100% Rückgewinnung • Gesundheitsschutz und Sicherheit am Arbeitsplatz • Umweltschutz Kauf Verwendung im Labor Professionelle Sammlung in externe Wieder- geschlossenem aufbereitung Behälter Kauf von Quecksilber für die Polarographie Für die Polarographie wird Quecksilber von hoher Qualität und hoher Reinheit benötigt. Quecksilber kann beispiels-weise von folgenden Händlern bezogen werden: Sigma-Aldrich Fluka [7] • 99.9995%, für die Polarographie, Fluka Nr. 83359 • 99.9999%, Electronic Grade, Aldrich Nr. 294594 Merck [1] • 99.6%, für die Polarographie, Nr. 104403 • ≥ 99.9999%, Suprapur, Nr. 10440 NQR Nordische Quecksilber Rückgewinnung [10] • 99.999999%, Mindestbestellung 500 g • Lieferung nur innerhalb der Europäischen Union (EU) Entsorgung von gebrauchtem Quecksilber 07 Quecksilber kann aufgereinigt werden, wofür jedoch auf-Möglichkeiten zur Entsorgung von im Labor gebrauch-wendige Laborapparaturen und ein beträchtlicher Zeit-tem Quecksilber: auf wand vonnöten sind. Daher empfehlen wir, Queck silber abfälle in einem geschlossenen Behälter zu sammeln • Recyclingbetriebe für Leuchtstofflampen und dann unter Befolgung der geltenden nationalen Be - • Recyclingbetriebe für Batterien stimmungen zur Beseitigung oder Wiederauf be reitung • Händler für Quecksilber an die zuständigen Behörden oder an hierfür zu gelassene Unternehmen zu senden. Wichtig: Quecksilber darf niemals mit gewöhnlichem Hausmüll entsorgt werden! • Quecksilber nicht wiederverwenden. • Das in der Polarographie verwendete Quecksilber muss frisch, sauber und trocken sein. • Quecksilber vor der Verwendung von der gegebenen-falls vorhandenen schwarzen Oxidschicht befreien. 4. Allgemeine Empfehlungen Allgemeine Regeln zum Umgang Persönliche Schutzausrüstung • Im Abzug arbeiten. • Handschutz • Quecksilberdämpfe nicht einatmen. - Handschuhmaterial: Nitrilkautschuk • Hautkontakt vermeiden. - Handschuhdicke: 0.11 mm • Bildung von Dämpfen und Aerosolen vermeiden. - Durchdringungszeit: > 480 min • Verschütten vermeiden. • Schutzbrille • Schutzmassnahmen Allgemeine Regeln zur Lagerung - Laborkittel • Quecksilber in dicht verschlossenen Behältern • Hygienemassnahmen aufbewahren. - Beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen. • Quecksilber an einem gut belüfteten Ort - Hautschutzsalbe auftragen. aufbewahren. - Nach der Arbeit mit Quecksilber Hände und • Quecksilber unter Verschluss aufbewahren oder Gesicht waschen. in einem Bereich, der nur qualifizierten und - Bei der Arbeit mit Quecksilber nicht essen, trinken berechtigten Personen zugänglich ist. oder rauchen. 5. Literatur zu Quecksilber [1] Merck Chemicals http://www.merck-chemicals.com/ [2] Falbe, J. und Regitz, M. 1992 Römpp Chemie Lexikon, 9. Aufl., Stuttgart, New York: Georg Thieme Verlag, 1992. S. 3737. ISBN 3-13-734609-6 [3] Euro Chlor – Code of Practice Mercury Housekeeping Environmental Protection 11, 5th Edition September 1998 http://www.chem.unep.ch/mercury/Sector-Specific-lnformation/Docs/ENV%20Prot%2011%20Edition%205.pdf [4] Mutschler, E. 1970 Arzneimittelwirkungen. Stuttgart: Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, 1970. S. 379 [5] John Risher, Ph.D., Rob DeWoskin, Ph.D. 1999 Agency for toxic substances & disease registry. Toxicological Profile for Mercury. 1999. http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp46.pdf [6] Strong, L. E. 1972 Mercury Poisoning. J. Chem. Educ. 1972, Bd. 28, 49 [7] Sigma Aldrich http://www.sigmaaldrich.com/ [8] COWI – Consultancy within Engineering, Environmental Science and Economics, 2008 Europäische Kommission. 12 2008 http://ec.europa.eu/environment/chemicals/mercury/pdf/study_report2008.pdf [9] Carl Roth GmbH + Co KG http://www.carlroth.com [10] Avantor Performance Materials, ehemals Mallinckrodt Baker Inc. http://www.avantormaterials.com/ [11] Nordische Quecksilber Rückgewinnung http://www.remondis-industrie-service.de/en/ris/spektrumO/produktion/quecksilber/ [12] OSHA Occupational Safety and Health Guideline for Mercury Vapor. http://www.osha.gov/SLTC/healthguidelines/mercuryvapor/recognition.html G, CH-9101 Herisau [13] Mercury(ll) chloride ohm A Sicherheitsdatenblatt Quecksilber(II)-chlorid. http://www.sigmaaldrich.com/ , gedruckt von Metr www.metrohm.com SW -05 Änderungen vorbehalten Layout von Ecknauer+Schach A 8.000.5054DE – 2011