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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 gangbar, weil Natriumbromat als krebserzeugende Chemikalie eingestuft ist. 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.

Wenn Sie nicht gerade in Mecklenburg-Vorpommern unterrichten, überlegen Sie doch mal, ob Sie Brom im Unterricht nicht doch lieber generell in Form von einfach als konventionell aus Brom und Wasser erzeugtes Bromwasser verwenden anstatt es durch eine Reaktion zu erzeugen, die weitere Stoffe im Reaktionsgemisch zur Folge hat und Ihren Schülerinnen und Schülern ja auch erst mal erklärt sein will.

Setzen Sie das Bromwasser dabei außerhalb der Reichweite von Schüleraugen in Ihrem Vorbereitungsraum an!

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.

Zur Herstellung des Bromwassers brauchen Sie elementares Brom. Der sichere Umgang mit Brom ist nicht besonders schwer oder anspruchsvoll. In der Regel haben die erwähnten Schulunfälle ihre Ursache in der Nichtbeachtung nachfolgender einfacher Maßnahmen.

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.

  • Eine 1-l-Bromflasche wiegt etwa 4 kg. Es ist unmöglich, aus einer solchen Flasche definierte kleine Mengen zu entnehmen. Verwenden Sie deshalb nur kleinere Flaschen! Handelsüblich sind z.B. 250 ml. Wenn das 1-l-Gebinde einen hohen Preisvorteil hat und der Brombedarf hoch ist, spricht nichts dagegen, nach dem Kauf von ein paar kleineren Gebinden wieder ein 1-l-Gebinde zu beziehen und aus diesem großen Gebinde die kleineren Gebinde wieder aufzufüllen. Die kleinen Gebinde müssen dazu unversehrt sein. Meist kann viele Male nachgefüllt werden. Defekte Gebinde sind zu verwerfen.
  • 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 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.
  • Bewahren Sie Bromflaschen an dauerabgesaugter Stelle auf! Stellen Sie dazu das Bromgebinde niemals in den Lösemittelschrank, weil Bromdämpfe den Schrank angreifen und unbrauchbar machen können. Verwenden Sie die "Säurefächer" Ihres Abzugsystems. 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!
  • Wenn Sie Brom in eigene Gebinde umfüllen, achten Sie darauf, dass Gefäß wie Verschluss beständig gegen Brom sind! Verwenden Sie nur Glasgefäße mit chemikalienresistentem Deckel.
  • Brom zersetzt auch "chemikalienresistente" Flaschendeckel mit der Zeit. Kontrollieren Sie deshalb bei jeder Bromflasche, die Sie aus irgendeinem Grund in die Hand nehmen, immer den Deckel! Die Bevorratung von Ersatzdeckeln ist Pflicht! Pflicht ist aus dem gleichen Grund auch die regelmäßige Kontrolle der Flasche. Steht bei Ihnen elementares Brom jahrelang nur unbeachtet herum, dann entsorgen Sie es lieber und machen das mit der Redoxreaktion!
  • 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 Sie können die Situation in der Zeit, in der die Schüler*innen den Raum verlassen 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 trotzdem nicht mehr tätig werden 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!" sagen.