AAC2-Praktikum (Modul 2)

Zugangsvoraussetzung(en): • Klausur Übungen AAC1 • Modulprüfung Modul 1 (alte Studienordnung 2008) Praktischer Teil: 2 Kurse Kurs 1: Semesterwoche 1-7 Kurs 2: Semesterwoche 8-14 Theoretischer Teil (Seminar) Modulabschlußprüfung: mündlich, 45 min nur M2 (StO 2008) M1 + M2 (StO 2012)

Anorganisch-chemisches Praktikum für Lehramtskandidaten

Ziele: • Erwerben und Vertiefen von Stoffkenntnissen • Experimentelles, analytisches und präparatives Arbeiten im Labor • Protokoll (Arbeitsschritte, Beobachtungen, Ergebnisse, Sicherheitsaspekte) Handversuche: 46 Versuche Qualitative Analysen: 3 Analysen Quantitative Analysen: 8 Analysen Begleitendes Seminar Buch zum J. Strähle, E. Schweda, Einführung in das anorganisch- Praktikum: chemische Praktikum (Jander/Blasius) 15. Aufl. Hirzel Verlag, 2005. Öffnungszeiten Praktikum: Di./Do. 8-18 Uhr, Mo./Mi. 13-18 Uhr, Fr. 8-12 Uhr

7 Wochen 6 Kolloquien

Seminar und Kolloquien

Seminarzeiten: Di. 14.15-15.45 (Woche 1-14) Do. 16.15-17.45 (kursweise Woche 1-7 / 8-14) Seminarinhalt: • Wiederholung und Vertiefung der Grundlagen der anorganischen und analytischen Chemie • Diskussion der Experimente Kolloquien: • in Zweiergruppen, ca. 30 min, • Bestehen Voraussetzung für Durchführung der nachfolgenden Handversuche und Analysen, • Listen hängen aus. Inhalt • Kenntnis der Handversuche (Durchführung, Zielsetzung, verwendete Substanzen, • Analysemethoden, Durchführung, Auswertung • Allgemeine Kenntnisse der zugehörigen Theorie Zeitplan und genauer Inhalt: s. Skript Skript: http://www.chemie.uni-mainz.de/LA/

Protokolle

• Laborprotokoll (Versuchsbedingungen, Beobachtungen, Auswertung)

• Ausgearbeitete Protokolle Abgabe der Protokolle (in Klarsichthülle) zu den Handversuchen einer Woche am ersten Praktikumstag der folgenden Woche - Aufgabenstellung (Kurzfassung der Versuchsanleitung) - Geräte und Aufbau (ev. Skizze) - Ergebnisse und Beobachtungen - Auswertung mit Zwischenergebnissen und Rechenweg Ergebnisse sinnvoll runden - Reaktionsgleichungen

• Protokolle zu den Analysen (Analysenheft, DIN A5) - Aussehen und Löslichkeit der Analysensubstanz - Beobachtungen - Aufgaben

Wichtige Hinweise

• Laborkittel, Schutzbrille, Peleusball, Putzlappen, Handschuhe • 20 € für Verbrauchsmaterial (bei Fr. Louanzi, 1.118 bezahlen) • Termin Sicherheitsbelehrung (K1: heute / K2: 6. Woche) • Termin Platzübernahme (Fr. 12.4. von 8.30-11.30 Uhr) • Termin Platzabgabe (asap) • Skript durchlesen • Arbeitsplatz und gemeinsam benutzte Geräte sauberhalten!

Ordnungsdienst, tageweise, in Liste eintragen!

• Ausgeliehene Geräte am selben Tag zurückgeben

Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (Studienleistung)

Durchführung und Protokollierung aller Handversuche und Analysen.

Mit allen qualitativen und quantitativen Analysen muß die Bewertung „ausreichend“ erreicht werden; ist das nicht der Fall, müssen Analysen wiederholt werden.

Sicherheitsbelehrung zum

anorganisch chemischen Praktikum für Lehramtskandidaten

Sicherheitsbelehrung: warum das Ganze?

Gesetzgeber: ChemG, GefStoffV, TRG2001 ... neu: GHS Ursache für Unfälle: • Unkenntnis • Mangelnde Sorgfalt • Leichtsinn / Routine Durch Unterschrift bestätigen: • Hinweise zur Unfallverhütung einhalten • Anweisungen der Assistenten folgen • persönliche Schutzausrüstung (Schutzbrille!) verwenden • Entfernung von Chemikalien ist strengstens verboten! • Zur Verfügung gestellte Geräte und Räumlichkeiten sorgfältig behandeln und sauberhalten (Analysenwaagen!)

Persönliche Schutzausrüstung

• Schutzbrille mit seitlichem Spritzschutz • Laborkittel aus Baumwolle knielang mit langen Armen, schwer entflammbares Material auch darunter • Trittsicheres, geschlossenes Schuhwerk • Lange Hose • Lange Haare zusammenbinden • Schutzhandschuhe Eignung für unterschiedliche Stoffe beachten

• Bei Ankunft im Labor Assistent benachrichtigen • Potentieller Helfer muss in Rufweite sein • Essen, Trinken, Rauchen sind strengstens verboten • Unter Berücksichtigung geeigneter Sicherheitsmaßnahmen

experimentieren • Gefahrenquellen sofort beseitigen (z. B. Wasserlachen, defekt.

Kabel) • Bei Unfällen Assistenten/Praktikumsleiter verständigen • Laufende Versuche nie unbeaufsichtigt lassen • Arbeitsplatz und Laborausrüstung (Waagen etc.) auch während

des Experimentierens sauberhalten • Kontamination mit Handschuhen vermeiden • Nach Beendigung Arbeitsplatz säubern, Chemikalienreste

geeignet entsorgen • Keine Gefahrstoffe in Hausmüll (Chemikalien, Glasreste) • Vor Pausen und vor Verlassen des Labors Hände reinigen • Bei Schwangerschaft Praktikum sofort abbrechen

Verhaltensregeln beim Arbeiten im Labor

Information über Sicherheitseinrichtungen im Labor

Kein Aufzug im Brandfall

Gegenseitige Hilfe

Sofortmaßnahmen bei Unfällen

Gefahrstoffe

Definition (I) Gefahrstoffe sind Stoffe oder Zubereitungen, die geeignet sind, die natürliche Beschaffenheit von Wasser, Boden oder Luft, von Pflanzen, Tieren oder Mikroorganismen sowie den Naturhaushalt derart zu verändern, dass dadurch erhebliche Gefahren oder Nachteile für die Allgemeinheit herbeigeführt werden

Gefahrstoffe

Definition (II) Gefahrstoffe sind Stoffe oder Zubereitungen, die Sehr giftige Giftige Mindergiftige (gesundheitsschädliche) Ätzende Explosionsgefährliche Leichtentzündliche Entzündliche Krebserzeugende Fruchtschädigende oder erbgutverändernde oder Sonstige chronisch schädigende Eigenschaften besitzen

Wirkung von Gefahrstoffen

akut/chronisch ätzende, reizende, sensibilisierende, cancerogene, mutagene, teratogene Wirkung

Wirkung von Gefahrstoffen auf den Organismus

perakut akut chronisch

Tod Reizung

Vergiftung

Verätzung

Wechselwirkung mit genetischem Material (Mißbildungen, Tumore)

Organschäden durch Langzeitvergiftungen

Allergiesierung

• Gefahrensymbole

• Gefahrenbezeichnungen

• Gefahrenhinweise z.B. „Giftig beim Einatmen“

• Sicherheitsratschläge z.B. „Staub nicht einatmen“

• Gefahrenklassen (Transport, Brennbarkeit)

• R/S-Code für Gefahrenhinweise und Sicherheitsratschläge

Kennzeichnung von Chemikalien

T+ Sehr Giftig

R-Sätze: Hinweise auf besondere Gefahren R1 In trockenem Zustand explosionsgefährlich. R2 Durch Schlag, Reibung, Feuer und andere Zündquellen explosionsgefährlich. . . . . R68 Irreversibler Schaden möglich.

S-Sätze: Sicherheitsratschläge S 1 Unter Verschluss aufbewahren. S 2 Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen. . . . . S 64 Bei Verschlucken Mund mit Wasser ausspülen. Kombinationen möglich z.B. R 39/27/28 Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei Berührung mit der

Haut und durch Verschlucken. S 36/37 Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und Schutzkleidung tragen.

R/S-Code für Gefahrenhinweise und Sicherheitsratschläge

Gefahrensymbole und Gefahrenbezeichnung

• K krebserzeugend Kategorie 1, 2 oder 3 • M erbgutverändernd Kategorie 1, 2 oder 3 • RF Beeinträchtigung der Fortpflanzungsfähigkeit

(Fruchtbarkeit) Kategorie 1, 2 oder 3 • RE fruchtschädigend (entwicklungsschädigend) Kategorie 1, 2 oder 3 jeweils nach Anhang I GefStoffV

Kategorie 1: aus Erfahrung beim Menschen nachgewiesen Kategorie 2: bei Tieren nachgewiesen, wird beim Menschen vermutet Kategorie 3: es wird angenommen, dass es beim Menschen so ist

Verzeichnis krebserzeugender, erbgutverändernder oder reproduktionstoxischer Stoffe (KMR-Verzeichnis)

Bsp.: PbCrO4: K3, RE1, RF3 Beispiele für Alltagschemikalien mit reproduktionstoxischer Wirkung: Alkohol (Ethanol ) Kohlenmonoxid und Nikotin im Zigarettenrauch Rauschgifte (Heroin, Morphin) Medikamente (bestimmte Zytostatika, Contergan)

Einstufungen von Chemikalien

Sehr giftige Stoffe Stoffe, die bereits in äußerst geringen Mengen zum Tode führen können. Zur Kennzeichnung dient das rechts stehende Gefahrensymbol mit dem Zusatz T+ und der Gefahrenbezeichnung „sehr giftig“. Die bekannten Gifte Zyankali (KCN), Strychnin, Arsenik (As2O3) und Nikotin sind typische Vertreter sehr giftiger Stoffe. Die Stickoxide und Schwefelwasserstoff sind sehr giftige Gase. Von den gängigen Industriechemikalien sind Blausäure (HCN), Phosgen (O=CCl2) und phosphororganische Verbindungen beispielhaft zu nennen. Ein Beispiel für einen sehr giftigen Feststoff, der im Praktikum benutzt wird ist Kaliumdichromat.

Einstufungen von Chemikalien

Giftige Stoffe Stoffe, die bereits in geringen Mengen zum Tode oder zu schwerwiegenden Gesundheitsproblemen führen können, werden als giftig bezeichnet. Zur Kennzeichnung dient das Gefahrensymbol mit dem Zusatz T und der Gefahrenbezeichnung „giftig“. Schwefeldioxid, Ammoniak und Chlor sind giftige Gase. Beispiele für giftige Feststoffe, die auch im Praktikum benutzt werden sind Bariumchlorid oder Blei(IV)oxid.

Einstufungen von Chemikalien

Gesundheitsschädliche Stoffe Als gesundheitsschädlich werden Stoffe eingestuft, wenn größere Mengen der Stoffe zum Tode führen bzw. schwerwiegende Gesundheitsgefahren verursachen können. Zur Kennzeichnung dient das Gefahrensymbol mit dem Zusatz Xn und der Gefahrenbezeichnung „gesundheitsschädlich“ Einige Beispiele für gesundheitsschädliche Chemikalien: Braunstein (MnO2), Kaliumperchlorat, Strontiumchlorid.

Einstufungen von Chemikalien

Reizende Stoffe Stoffe werden als „reizend“ eingestuft, wenn sie nach maximal 4 h Einwirkungsdauer auf die Haut eine Entzündung (deutliche Rötung der Haut) hervorrufen, die mindestens 24 h anhält. Im Unterschied zur ätzenden Wirkung, die irreversible Schäden verursacht, geht die Reizwirkung nach 3 – 7 d wieder zurück. Zur Kennzeichnung dient das Gefahrensymbol mit dem Zusatz Xi und der Gefahrenbezeichnung „reizend“ Verdünnte Säuren und Laugen haben nur noch reizende Eigenschaften. Viele organische Säuren, Säureanhydride, Alkohole und Amine sind als reizend Einzustufen. Beispiele für Feststoffe mit reizender Wirkung: Magnesiumchlorid, Soda (Natriumcarbonat).

Einstufungen von Chemikalien

Ätzende Stoffe Ätzende Stoffe zerstören die Haut (Hautnekrose). Man unterscheidet stark ätzende und ätzende Stoffe. Zur Kennzeichnung dient das Gefahrensymbol mit dem Zusatz C und der Gefahrenbezeichnung „ätzend“ Die ätzende Wirkung von Chemikalien ist eindeutig pH-Wert abhängig. Bei einem pH-Wert < 2 und > 11,5 ist mit einer ätzenden Reaktion zu rechnen Die ätzende Wirkung von alkalischen Stoffen ist stärker als die von Säuren. Grundsätzlich muss bei ätzenden Stoffen nicht nur mit einer dermalen, sondern auch einer Ätzwirkung am Auge (Schutzbrille!) und an den Atmungsorganen gerechnet werden Typische Vertreter ätzender Stoffe sind anorganische Säuren (Schwefelsäure, Salpetersäure) und Laugen (Natronlauge, Kalilauge). Die wasserfreie Halogenwasserstoffsäuren sind wie die meisten organischen Säuren (Ameisensäure, Essigsäure) sind in reiner Form stark ätzend, in wässrigen Lösungen sind sie dagegen als ätzend zu kennzeichnen

Einstufungen von Chemikalien

Hochentzündliche Stoffe Die Kennzeichnung erfolgt mit dem Gefahrensymbol mit dem Zusatz F+ und der Gefahrenbezeichnung „hochentzündlich“ z.B. Diethylether Leichtentzündliche Stoffe Die Kennzeichnung erfolgt mit dem Gefahrensymbol mit dem Zusatz F und der Gefahrenbezeichnung „leichtentzündlich“ z.B. Aceton, Ethanol Brandfördernde Stoffe Stoffe, die bei Abwesenheit von Luft eine Verbrennung unterhalten, werden mit dem Gefahrensymbol mit Zusatz O und der Gefahrenbezeichnung „brandfördernd“ gekennzeichnet. Es handelt sich um Oxidationsmittel, die leicht Sauerstoff abgeben Die wichtigsten brandfördernde Stoffklassen sind: Permanganate, Chlorate, Perchlorate, Nitrate, Nitrite, anorganische und organische Peroxide, Salpetersäure, flüssiger Sauerstoff und flüssige Luft

O

F+

F

Neu: GHS (Globales Harmonisiertes System)

Bisher: international verschiedene Systeme zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien ein und derselbe Stoff in USA „giftig“, in China „nicht gefährlich“ und in der EU „gesundheitsschädlich“ unter Federführung der Vereinten Nationen entwickelt in der EU seit 20.1.2009 in Kraft GHS-Kennzeichnung für Stoffe ab 1.12.2010 verbindlich, für Gemische ab 1.6.2015 Übergangsfristen Neue Gefahrenpiktogramme R-Sätze H-Sätze (hazard statements, Gefahrenhinweise) S-Sätze P-Sätze (precautionary statements, Sicherheitshinweise)

Neu: GHS (Globales Harmonisiertes System)

Bisheriges EU-Recht: 15 Gefährlichkeitsmerkmale z.B. „ätzend“, „sehr giftig“ GHS-Verordnung 28 Gefahrenklassen mit Unterkategorien z.B. „Entzündbare Flüssigkeiten“ 3 Kategorien abhängig vom Flammpunkt z.B. „Akute Toxizität“ 4 Kategorien abhängig vom LD50-Wert zusätzlich ein Signalwort „Gefahr“ bei Kategorien mit schwerwiegenden Gefahren „Achtung“ bei Kategorienmit weniger schwerwiegenden Gefahren

Gefahrenklassen der GHS-Verordnung

Physikalische Gefahren: Explosive Stoffe/Gemische Entzündbare Gase Endzündbare Aerosole Oxidierende Gas Gase unter Druck Endzündbare Flüssigkeiten Endzündbare Feststoffe Pyrophore Flüssigkeiten Pyrophore Feststoffe Selbsterhitzungsfähige Stoffe und Gemische Stoffe und Gemische, die in Berührung mit Wasser endzündbare Gase entwickeln Oxidierende Flüssigkeiten Oxidierende Feststoffe Organische Peroxide Korrosiv gegenüber Metallen

Gesundheitsgefahren: Akute Toxizität Ätz-/Reizwirkung auf die Haut Schwere Augenschädigung/Augenreizung Sensibilisierung der Atemwege oder der Haut Keimzellenmutagenität Karzinogenität Reproduktionstoxizität Spezifische Zielorgan-Toxizität (einmalige Exposition) Spezifische Zielorgan-Toxizität (mehrmalige Exposition) Aspirationsgefahr

Umweltgefahren: Gewässergefährdend

Zusätzliche EU-Gefahrenklasse: Die Ozonschicht schädigend

GHS-Gefahrenpiktogramme

Beispiel-Etikett nach GHS-Verordnung

H-Sätze (hazard statements, Gefahrenhinweise) H 2xy physikalische Gefahren H 3xy Gesundheitsgefahren H 4xy Umweltgefahren

P-Sätze (precautionary statements, Sicherheitshinweise) P 1xy Allgemeines P 2xy Prävention P 3xy Reaktion P 4xy Lagerung P 5xy Entsorgung

H 225

H 311

P 233

P 302 + P350

Einige Hinweise zum Umgang mit Chemikalien

Gießt man Flüssigkeiten aus einer Flasche, so hält man sie mit der Beschriftung nach oben, damit eventuell herunter fließende Tropfen diese nicht beschädigen.

Der Stopfen einer Flasche darf niemals mit dem unteren Teil auf den Tisch gelegt werden.

Feste Stoffe dürfen nur mit einem sauberen Löffel oder Spatel entnommen werden.

Der Vorratsflasche einmal entnommene Chemikalien dürfen niemals in diese zurückgegeben werden, da sonst der gesamte Vorrat verunreinigt werden könnte.

Umgang mit Chemikalien

• Vor dem Experimentieren die Versuchsdurchführung gründlich durchlesen • Sich über mögliche Gefahren im Umgang mit den eingesetzten Chemikalien informieren (Skript, Sicherheitsdatenblätter, Betriebsanweisungen, Datenbanken etc.) • Experimentieren nur unter Berücksichtigung angemessener Sicherheitsmaßnahmen • Aufbewahrung in verschlossenen, eindeutig beschrifteten Gefäßen • Abzug benutzen (giftig, leicht entflammbar, flüchtig, stark riechend) Abzugscheibe möglichst weit schließen! • Vorsicht beim Erhitzen im Reagenzglas: Siedeverzüge (besonders bei alkalischen Lösungen), nicht auf Nachbarn richten • Vorsicht bei offenen Flammen und organischen Lösungsmitteln • Geeignete Schutzhandschuhe verwenden • Verschmutzte Gefäße zügig säubern

Entsorgung von Gefahrstoffen

Gesammelt werden (Behälter nicht zu voll machen!) Schwermetallabfälle (alkalische Schlämme) Silberhaltige Lösungen Kupferhaltige Lösungen cyanidhaltige Lösungen (Fällung als Berliner Blau) Organische Lösemittel (Methylenchlorid, Chloroform, Amylalkohol) Glasbruch wässrige Lösungen mit Aceton, Essigsäureethylester, Ethanol, Methanol, Propanol, Butanol werden nicht gesammelt

Arbeiten mit Gerätschaften

• Glas bricht leicht! • Vorsicht bei heißen und kalten Geräten • Druckgasflaschen vor Umfallen sichern, Transport nur mit Schutzkappe, Korrekte Bedienung der Ventile. • Arbeiten mit giftigen und agressiven Gasen nur im Abzug • Defekte Elektrokabel sofort ersetzen Literatur: Siehe Skript Europäische Sicherheitsdatenbank: http://www.eusdb.de Gefahrstoffe: http://zope.verwaltung.uni-mainz.de/bs/da/gs