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Landesverband

Die hier gegebenen Hinweise sind nach bestem Wissen und Gewissen zusammengetragen. Sie sind hoffentlich eine Hilfe, müssen aber dennoch leider ohne Gewähr für Richtigkeit und Vollständigkeit bleiben. Sie entbinden insbesondere nicht von der eigenverantwortlicher Recherche und Entscheidung hinsichtlich zu treffender Maßnahmen im Umgang mit Gefahrstoffen. Hinweise, Rückmeldungen und Fragen sind willkommen.

Brom

Brom ist eine sehr gefährliche Substanz - jedenfalls, wenn damit Unfälle passieren. Unfälle an Schulen unter Beteiligung von Brom kommen aktuell nicht sehr häufig vor. (Es ist jedenfalls nicht so häufig, dass die Presse davon berichtet.) Im Jahr 2010 hat es aber an den Schulen eine starke Häufung von Unfällen mit Brom gegeben. Fast immer war ein Verschütten oder Auslaufen die Ursache. Damals wurde aber auch noch direkt mit elementarem Brom experimentiert. Inzwischen hat sich die Erkenntnis durchgesetzt, dass Schüler*innen nur noch Bromwasser zu Gesicht bekommen sollen.

Manchem reicht das noch nicht: Brom möge, falls benötigt, in situ durch eine Redoxreaktion in kleiner Menge hergestellt werden. Die Landesregierung in Mecklemburg-Vorpommern hat die Verwendung von elementarem Brom an Schulen sogar ganz verboten. Der zunächst populäre Weg, Brom durch Ansäuern einer stabilen Lösung von Natriumbromat und Natriumbromid zu erzeugen, ist aber nicht mehr so einfach gangbar, weil Natriumbromat als krebserzeugende Chemikalie eingestuft ist. Gemäß aktueller RiSU dürfen Sie an der Schule keine Bromid/Bromat-Lösung selbst ansetzen. Sie dürfen allerdings eine fertig angesetzte Bromid/Bromat-Lösung kaufen und verwenden. Allerlei andere Redoxreaktionen sind aktuell in der Diskussion, inklusive einer elektrolytischen Erzeugung von Brom, die aber wegen des Zeitbedarfs wohl nicht so recht überzeugen dürfte. In der RiSU wird empfohlen, Bromwasser durch Reaktion von Natriumbromid mit Braunstein zu erzeugen. Das erfordert ein Abdestillieren des Broms aus einer erhitzten schwefelsauren Lösung (kleiner Ansatz, großer Ansatz), wobei höchst fraglich bleibt, ob aus der dabei notwendigen Hantiererei auch mit elementarem Brom wirklich ein Sicherheitsgewinn resultiert.

Wenn Sie nicht gerade in Mecklenburg-Vorpommern unterrichten, überlegen Sie doch mal, ob Sie nicht doch lieber einfache Sachen machen wollen und das Bromwasser für den Unterricht konventionell aus Brom und Wasser anstatt durch eine Reaktion erzeugen, die weitere Stoffe im Reaktionsgemisch zur Folge hat und Ihren Schülerinnen und Schülern ja auch erst mal erklärt sein will.

Es ist nicht schwer, mit Brom sachgerecht umzugehen. Sie müssen bereit und in der Lage sein, dass folgende zu leisten:

  • Gemäß der RiSU darf das Gefäß ein maximales Volumen von 125 ml haben und muss an dauerhaft abgesaugter Stelle aufbewahrt werden.
  • Gemäß I-3.12.1 der RiSU sollen alle Gefahrstoffgebinde mindestens ein Mal jährlich kontrolliert werden. Die Bromflasche kontrollieren Sie besser mindestens halbjährlich, sowie jedes Mal, wenn Sie die Flasche aus irgendeinem Grund in die Hand nehmen. Besonderes Augenmerk müssen Sie der Verschlusskappe widmen, die im Laufe der Zeit vom Brom angegriffen wird und dann vor allem Risse bilden und deswegen undicht werden kann. Defekte Verschlusskappen müssen Sie austauschen und dazu Ersatz-Verschlusskappen bevorraten. Ersatzverschlusskappen erhalten Sie aus leeren Chemikaliengebinden des gleichen Typs. Heben Sie intakte Deckel auf und entsorgen Sie nur den Flaschenkörper.
  • Setzen Sie das Bromwasser außerhalb der Reichweite von Schüleraugen in Ihrem Vorbereitungsraum an!

Wenn Sie das vorgenannte nicht leisten können oder wollen, brauchen Sie diesen Text nicht weiter zu lesen. Stellen Sie sich Ihr Bromwasser dann durch irgendeine Reaktion her. Im Folgenden erhalten Sie noch einige weitere Hinweise zum Umgang mit elementarem Brom.

Nach der RiSU-Stoffliste hat Bromwasser eine "S4K"-Zulassung, kann also selbst im Schülerversuch ab Jahrgangsstufe 5 verwendet werden. Wird Brom in einem organischen Lösemittel benötigt, kann es aus Bromwasser dorthin ausgeschüttelt werden. Ist die Bromkonzentration im Bromwasser für den beabsichtigten Zweck zu schwach, kann man diese erhöhen, indem man statt reinem Wasser eine Natriumbromidlösung mit Brom sättigt. Dies entspricht dem Löslichkeitsverhalten von Iod in der Lugolschen Lösung. Man muss für ein solcherart aufkonzentriertes Bromwasser freilich eine eigene Gefährdungsbeurteilung machen und kann sich nicht mehr pauschal auf die "S4K-Zulassung" der RiSU-Stoffliste berufen. Eine Brom/Natriumbromidlösung hat bei der Bromierung von olefinischen Doppelbindungen in wässriger Lösung überdies den Vorteil, dass durch den Bromid-Überschuss die Bildung von sonst als Produkt auftretenden Bromhydrinen (Bromhydroxyalkane) unterdrückt wird.

Vorsichtsmaßnahmen

Brom ist eine sehr schwere Substanz. Auch die Dämpfe sind sehr schwer und sinken zu Boden. Die Raumlüftung eines mit Bromdämpfen belasteten Raums kann deshalb erschwert sein, bzw. muss durch spezielle Ventilatoren (Feuerwehr) erzwungen werden.

  • Um- und Abfüllvorgänge erfolgen grundsätzlich im Abzug. Der Frontschieber sollte dabei so weit wie möglich geschlossen sein. Machen Sie sich Gedanken, wie Sie das erreichen können! Bei einem (alten) Abzug ohne Eingrifföffnungen kann es z.B. helfen, wenn Sie nicht vor dem Abzug stehen, sondern sich auf einen Laborhocker setzen. Ihre Oberarme sind dann tiefer - und schon können Sie den Frontschieber ein Stück weiter herunterziehen. Alle benötigten Geräte sollen sich einerseits so weit wie möglich weg vom Frontschieber befinden, andererseits aber - und das ist wichtiger! - so nahe, dass Sie alles sicher greifen und damit hantieren können. Planen Sie alle Ihre Handlungen so, dass Sie jede Bewegung bequem und unverkrampft ausführen können!
  • Verwenden Sie beim Hantieren mit Brom Schutzhandschuhe! Tragen Sie eine Schutzbrille und einen Labormantel! Rechnen Sie damit dass an der Schule verwendete Schutzhandschuhe gegenüber Brom nur ein paar Sekunden lang beständig sind. Das reicht gerade, um Geräte zu sichern (also z.B. eine in der Hand gehaltene Flasche sicher abzustellen) und anschließend die Handschuhe sofort auszuziehen. Für nicht triviale Operationen empfielt sich das Tragen von doppelten Schutzhandschuhen.
  • Beachten Sie die Hinweise zum sicheren Ab- und Umfüllen!
  • Verwenden Sie zur Aufbewahrung des elementaren Broms keine anderen Flaschen als die des Herstellers. Diese Flaschen haben nämlich einen Kunststoffüberzug. Dieser erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die Flasche einen Sturz unbeschadet übersteht und selbst wenn sie bricht, werden die Scherben ähnlich wie die Verbundglasfrontscheibe eines Autos in Form gehalten, wodurch der Austritt von Flüssigkeit stark verringert oder sogar ganz unterbunden wird. Mindestens ein leeres Bromgebinde sollten Sie aufheben, um dorthin im Falle einer schadhaften Bromflasche in das Reservegebinde umfüllen zu können.
  • Bewahren Sie Bromflaschen im "Säurefach" Ihres Abzugsystems auf! Stellen Sie das Bromgebinde niemals in den Lösemittelschrank, weil Bromdämpfe den Schrank angreifen und unbrauchbar machen können. Rechnen Sie damit, dass eine Flasche, aus der Sie Brom abgefüllt haben, noch einige Zeit etwas Bromdampf abgibt. Das kommt daher, dass sich beim Gießen aus der Flasche ein wenig Flüssigkeit in den Gewindegängen des Flaschenhalses verfängt. Nach dem Aufschrauben der Verschlusskappe verdampft diese Flüssigekeit aus dem Spalt zwischen Glas und Kappe. Sie können das verhindern, wenn Sie sich vor dem Aufschrauben der Verschlusskappe die Gewindegänge der Flasche genau ansehen. In der Regel kann man dort vorhandenes Brom gut erkennen. Ohne Kappe verdunstet dies sehr schnell. Warten Sie einfach so lange ab, bis alles abgedampft ist, bevor Sie die Flasche verschließen.
  • Bringen Sie Brom nur in der minimal erforderlichen Menge und in der minimal erforderlichen Konzentration mit in den Unterricht!
  • Wegen seines hohen Gewichts lässt sich Brom nicht pipettieren und wird daher durch Gießen abgemessen. Sehr kleine Mengen (ca. 1 ml) kann man mit einer kleinen Einwegspritze mit langer Kanüle abmessen. Die Spritze wird danach zuerst mit Wasser, dann mit etwas verd. Hydrogensulfitlösung gespühlt.

Entsorgung

Elementares Brom
Brom ist sehr teuer. Und es ist ein sehr reaktives Regenz. Es sind nur wenige Chemikalien vorstellbar, die sich mit Brom vermischen, ohne abzureagieren. Insofern lohnt die Überlegung, ob es im konkreten Einzelfall vertretbar und sinnvoll ist, eine abgefüllte, aber dann doch nicht mehr benötigte Menge Brom ausnahmsweise und wider alle Grundregeln in das Vorratsgefäß zurückzugeben. Ist dies eher nicht angezeigt, kann Brom auch durch Eintragen in reduzierende Lösung desaktiviert werden. Dabei entstehen Bromide. Ein geeignetes Reduktionsmittel ist Hydrogensulfitlösung. Hydrogensulfitlösung entsteht z.B. durch Auflösen von Natriumdisulfit in Wasser. Wägen Sie diese Desaktivierung gegen die Möglichkeit ab, das Brom als Bromabfall in einem Einzelgebinde zu sammeln und einem Entsorger zu übergeben. Das Entsorgen von Einzelgebinden ist zwar relativ teuer, aber Sie müssen für die Desaktivierung die Kosten für das eingesetzte Reduktionsmittel gegenrechnen.
Brom in wässriger Lösung (Bromwasser)
Geben Sie unter Rühren Reduktionsmittel (Natriumdisulfit) bis zur Entfärbung hinzu! Die Mischung kann in den laborüblichen Kleinmengen anschließend ins Abwasser gegeben werden. Dies gilt unter dem Vorbehalt, dass die Lösung keine anderen Stoffe enthält, die nicht ins Abwasser gegeben werden dürfen.
Brom in organischem Lösungsmittel
Versetzen Sie unter Rühren mit einem Olefin bis zur Entfärbung. Ein geeignetes Olefin ist z.B. Styrol. Geben Sie die ausreagierte Mischung in den halogenhaltigen organischen Lösemittelabfall.

Notfall (Verschütten)

Kleine im Abzug verschüttete Mengen (z.B. beim Ab- oder Umfüllen verschüttete Tropfen) lassen Sie einfach ablüften. Größere Mengen können Sie mit Hydrogensulfitlösung (s.o) übergießen und so desaktivieren. Bedenken Sie dabei, dass sich das Brom in Wasser nicht besonders gut löst, weshalb ein kunterbuntes 2-Phasengemisch auf der betroffenen Fläche wahrscheinlich ist. Verwenden Sie Werkzeug, z. B. einen Spachtel, um die beiden Phasen bis zur völligen Abreaktion miteinander zu mischen. Ein nicht peinlichst sauberer, sondern mit allerlei Zeug vollgestellter Abzug rächt sich jetzt, weil alle diese Geräte inmitten von rauchenden Brompfützen und Salzbrühen stehen und fürs erste die Abreaktion behindern und anschließend obendrein sämtlichst peinlich gereinigt werden müssen.

Nehmen Sie Brom niemals mit Zellstoff auf!

Ist Brom außerhalb des Abzugs verschüttet worden, hat der Personenschutz Vorrang! Sofern die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen zur Eindämmung der Bromdampfentwicklung dienen, stehen diese deshalb unter dem Vorbehalt, dass sie ohne Eigengefährdung durchführbar sind.

Die GHS-Einstufung von Bromdämpfen lautet "Kategorie 2 - Lebensgefahr beim Einatmen". Atemwegsreizstoffe wie Brom können heimtückische Spätfolgen, wie z.B. ein Lungenödem auslösen.

Andererseits werden schon sehr kleine Bromkonzentrationen wahrgenommen. Die Geruchsschwelle von 0,01 ppm liegt ungefär um den Faktor 10 unter dem Arbeitsplatzgrenzwert. Wenn Sie also mal ein bisschen Brom gerochen haben, sterben Sie nicht gleich und erleiden auch keinen gesundheitlichen Schaden.

Freilich besteht Handlungsbedarf, die Atemluft schnellstmöglichst wieder geruchsfrei zu gestalten. Ist das vor Ort nicht möglich bleibt nur, den Raum zu verlassen. Dass Bromdämpfe mehr als fünf Mal so schwer sind wie Luft und deshalb vorzugsweise nicht Ihnen in die Nase steigen, sondern zu Boden sinken, ist zunächst einmal ein Vorteil. Sorgen Sie dafür dass zu evakuierende Schüler*innen nicht - vor allem nicht mit Jacken/Mänteln herumfuchteln und dabei die Raumluft wieder schön durchmischen.

Wie ein Kapitän auf dem Schiff bleiben Sie im Raum, bis der letzte diesen verlassen und die Tür wieder geschlossen hat. Positionieren Sie sich in der Zeit vor dem strategisch günstigsten Fenster und öffnen Sie es, nachdem der/die letzte raus und die Tür wieder zu ist. Falls vertretbar öffnen Sie weitere Fenster. Verlassen dann auch Sie den Raum, wobei Sie darauf achten, dass Sie die Tür des Raums nur so kurz wie möglich öffnen.

Dieses Vorgehen soll verhindern, dass eine eventuell ungünstige Windrichtung die Dämpfe ins Schulgebäude hineindrückt, was - je nachdem - entweder eine erforderliche oder eine nicht ganz hysteriefreie sinnlose Evakuierung des gesamten Schulgebäudes zur Folge haben könnte. Als nächstes kümmern Sie sich um den Zustand Ihrer Schüler*innen. Haben Sie wieder Zeit, sich um das verschüttete Brom zu kümmern, und ist die Windrichtung zufällig gerade günstig, können Sie durch "Querlüftung" die Dämpfe herauslüften. Falls das nicht geht und die Fensterlüftung nicht zum Erfolg führt, muss die Feuerwehr anrücken, die die Dämpfe mit großen Lüftern vertreiben kann.

Kann man denn gar nichts tun, um das wieder ungeschehen zu machen?

Ungeschehen nein, aber wenn ein bisschen viel mehr verschüttet wurde als nur ein paar Tropfen, können Sie die Situation verbessern, indem Sie das verschüttete Brom mit Vermiculit abdecken. Das Brom kann dann nicht mehr so viel Dampf entwickeln und das mit dem Brom vollgesogene Vermiculit lässt sich z.B. mit Spachtel und Schaufel aufnehmen und in einen Abzug verbringen. Auch dann, wenn Sie selbst wegen fortdauernder zu hoher Atemluftbelastung das verschüttete Brom nicht mehr selbst aufnehmen wollen oder können, ist das auch für die Feuerwehr eine gute vorbereitende Maßnahme, die denen die Arbeit einfacher macht. Das Vermiculit muss dazu einen gut bekannten festen Standort in unmittelbarer Reichweite haben!

Wenn Sie mit Brom hantieren wollen, deklinieren Sie vorher durch, wie Sie sich im Falle einer Bromfreisetzung in Ihrem konkreten Raum verhalten wollen bzw. müssen. Ist das Brom schon freigesetzt, ist es für Überlegungen zu spät, denn dann müssen sie hurtig mehr tun als "Huch!" zu sagen.