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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.

Kalium

Nicht nur "so ähnlich wie Natrium" sondern eine ganz andere Liga!

Vorsichtsmaßnahmen

Auch wenn Sie eine verschlossene Kaliumflasche einfach nur stehenlassen, entwickelt das Kalium auch unter der Schutzflüssigkeit allmählich Krusten, die hochbrisante Peroxoverbindungen (K2O2 und KO2) enthalten können. Diese können bereits durch leichten Druck, z.B. beim Herausheben von Kaliumstücken mit einer Zange oder beim Versuch des Schneidens mit dem Messer eine Zündung oder sogar Explosionen auslösen. Insbesondere gelbe oder rote Krusten sind extrem gefährlich.

Kalium mit farbigen Krusten darf nicht mehr verwendet werden! Es dürfen keine Stücke entnommen werden - auch nicht, um diese zu vernichten!

Kalium ist so weit wie irgend möglich vor zu großer Verkrustung zu bewahren. Dazu gehört:

  • Nur kleine Chargen beziehen, die rasch genug verbraucht werden.
  • Bestellte Chargen bei Erhalt kontrollieren und verkrustete zurückweisen.
  • Material in den Originalherstellerflaschen belassen. Wenn dennoch umgefüllt werden muss, bruchgeschützte Glasflaschen mit Kunststoffummantelung verwenden. Kunststoffflaschen sind ungeeignet, weil diese gasdurchlässig sein können, was zu allmählichem Sauerstoffeinbruch führen kann.
  • Zum Hantieren mit Kalium nur absolut saubere und garantiert wasserfreie Geräte (z.B. Messer, Tiegelzange) verwenden.
  • Kalium nicht zum Schneiden aus dem Vorratsbehältnis nehmen sondern unter Schutzflüssigkeit schneiden.
  • Aus der Schutzflüssigkeit herausgezogene Stücken dürfen nicht mehr in die Vorratsflasche zurückgegeben werden.
  • Niemals darf bevorratetes Kalium aus der Schutzflüssigkeit herausragen. Ergänzte Schutzflüssigkeit muss luftblasenfrei hinzugefügt werden.
  • Leicht verdampfbare Schutzflüssigkeiten sind zu vermeiden. Geeignet ist Paraffinöl.
  • Nach der Entnahme von Kalium aus dem Vorratsgefäß Gasraum über der Schutzflüssigkeit mit Argon spülen, dann sofort Gefäß verschließen. Ohne Argonschutzgas entwickeln sich schneller die gefährlichen Krusten!
  • Ausschließliches Verwenden von Gefäßen mit dicht schließenden Deckeln. Ersatzdeckel für den Fall eines Deckeldefekts bereithalten.

Selbstschutz

  • Da die Entnahme von Kalium aus dem Vorratsgefäß eine inhärent gefährliche Operation ist, arbeiten Sie dabei unter dem Abzug und achten Sie dabei darauf, dass der Frontschieber so weit herunter gezogen ist, dass er Ihr Gesicht vollständig und den Oberkörper möglichst weiträumig abschirmt! Möglicherweise ist es dabei besser, sich auf einen Laborhocker zu setzen. Ihre Arme haben dann vielleicht eine tiefere Position und Sie können den Frontschieber weiter schließen.
  • Alle benötigten Gerätschaften müssen in bequemer Reichweite sein, und Sie müssen alle Operationen sicher ausführen können, ohne dass Sie sich dabei verrenken müssen oder plötzlich noch ein weiterer Arm fehlt.
  • Tragen Sie einen Labormantel aus nicht leicht entflammbarem Gewebe (Baumwolle)! Die Gefahr droht von vorn, deshalb muss der Labormantel geschlossen sein!
  • Die Schutzbrille ist Pflicht.
  • Tragen Sie zwei Handschuhe übereinander! Die dazwischen befindlichen Luftpolster gewähren möglicherweise einen gewissen Hitzeschutz. Belastbare Untersuchungen gibt es dazu aber nicht. Beachten Sie, dass ein Latex-Handschuh nicht beständig gegenüber der Schutzflüssigkeit ist.

Was tun, wenn es zu spät ist?

Vorhandene Kaliumbestände werden durch Lagerung zu einer immer größeren Gefahr. Auch die nachstehend beschriebene Desaktivierung ist dann nicht mehr gefahrlos möglich! Wenn das mit den Krusten noch nicht ganz so schlimm ist, haben Sie vielleicht noch Glück, dass Sie ein Entsorgungsunternehmen finden, das Ihnen das Zeug diskret aber für ziemlich viel Geld abnimmt. Wenn die Krusten noch dicker werden, gibt es keine diskrete Lösung mehr: Die einzig mögliche Entsorgung besteht dann darin, das Material durch ausgebildete Spezialkräfte abtransportieren zu lassen, die unter großem Interesse der lokalen Presse mit vielen Blaulichtwagen vor Ihrer Schule vorfahren und die Kaliumflasche vermutlich in einem großen Sandbehälter einbetten und an ungefährlicher Stelle in einer eigens ausgebuddelten Sandgrube abbrennen oder mit einer Sprengstoffbeigabe zur Explosion bringen. Die finale Option ist, dass Sie das lieber bis zum Sanktnimmerleinstag ganz hinten in die Ecke stellen und riskieren, dass die Flasche irgendwann bei Ihnen in der Schule zündet. Dann fahren noch mehr Blaulichtwagen vor die Schule, nicht nur um verletzte oder gar tote Personen abzutransportieren und die Brand- oder Explosionsfolgen zu bekämpfen, sondern auch, um die Verantwortlichen für das Geschehen zu ermitteln.

Was Sie dabei noch wissen sollten: Sie haben keine echte Option, brennendes Kalium zu löschen! Alle an einer Schule vorhandenen Löschertypen taugen dafür nicht! Der Kohlendioxidlöscher wirkt sogar als Brandbeschleuniger! Sie können Löschsand draufkippen, was aber nur funktioniert, wenn das brennende Kalium so liegt, dass Sie einen alles abdeckenden Sandhaufen drüberschütten können und wenn Sie gut in "Sand-Weitwurf" sind, denn direkt neben oder gar über die Flammen werden Sie sich nicht stellen wollen. Realistischer ist, dass Sie das Kalium abbrennen lassen müssen und allenfalls verhindern oder verzögern können, dass die Umgebung des Kaliums in Brand gesetzt wird. Rechnen Sie damit, dass Sie sich das nicht zutrauen oder dass Sie sich das lieber nicht zutrauen sollten und das Gebäude besser räumen.

Desaktivierung

Kalium reagiert noch erheblich brisanter als Natrium und deshalb mit Ethanol oder Isopropanol viel zu heftig. Verwenden Sie zur Vernichtung daher 2-Methyl-2-propanol (tert-Butylalkohol)! Beachten Sie, dass die Reaktion zu Beginn durch Verkrustungen des Metalls gehemmt sein kann. Kalium neigt sehr zur Bildung von Nestern, die sich über längere Zeit halten können. Erst wenn die Mischung allmählich immer träger reagiert, kann auch vorsichtig mit Isopropanol oder Ethanol versetzt werden.

Da auch bei sorgfältigstem Arbeiten eine Zündung nie sicher ausgeschlossen werden kann, ist das Arbeiten unter Inertgasschutz erheblich sicherer. Verwenden Sie keine offenen Weithalsgefäße wie z.B. ein Becherglas.

Wichtig:

  • Unterlassen Sie das Kühlen des Reaktionsgefäßes im Eisbad. Wenn der Kolben bricht - und das kann wegen der hier möglichen thermischen Belastungen durchaus einmal passieren, so kommt das Metall mit Wasser in Kontakt mit den bekannten Folgen!
  • Bei der Vernichtung muss leider ein ziemlich großer Überschuss an Lösungsmittel verwendet werden. Falsche Sparsamkeit kann hier sehr gefährlich sein. Die Mischung dickt nämlich durch das sich bildende Alkoholat schnell sirupös ein. Dadurch wird die notwendige Wärmeableitung empfindlich gestört. Im Extremfall kann ein örtlich reagierendes Kaliumnest sich lokal bis zum Aufglühen erhitzen und die gesamte Mischung zünden! Auch aus diesem Grund ist eine Kühlung im Eisbad nicht sinnvoll, weil das Eindicken der Mischung dann nur umso schneller einsetzt! Halten Sie die Mischung unbedingt stets dünnflüssig! Es versteht sich von selbst, dass das Kalium dazu in überschüssigen Alkohol einzutragen ist und nicht etwa umgekehrt der Alkohol auf das Kalium getropft werden darf!
  • Handelt es sich um Restbestände, die sich z.B. in einem Reaktionsgefäß befinden und von dort nicht vollständig entnommen weren können, so muss zur Aufrechterhaltung der notwendigen Kühlung und Durchmischung zuerst mit einer ausreichenden Menge an inertem Lösungsmittel versetzt werden, zu dem man dann den Alkohol zutropfen kann.
  • Beaufsichtigen Sie die Mischung unbedingt bis zum vollständigen Ende der Reaktion!
  • Brechen Sie die Entsorgung nicht "über das Knie"! Nehmen Sie sich ausreichend Zeit! Je langsamer die Mischung abreagiert, um so sicherer ist es.

Lassen Sie nach der Abreaktion mindestens über Nacht stehen. Verdünnen Sie dann vorsichtig weiter mit Ethanol und schließlich mit Wasser, wobei Sie immer darauf achten müssen, ob nach Zugabe eine Reaktion zu beobachten ist. Lassen Sie dann eine weitere Nacht stehen!

Auch unter den größten Vorsichtsmaßnahmen ist die Reaktion gefährlich. Treffen Sie alle Vorkehrungen, um eine jederzeit mögliche spontan erfolgende Zündung wirksam bekämpfen zu können. (z.B: Sicherheitswanne, Löschmittel, Ausschluss weiterer leicht entzündlicher Substanzen in der näheren Umgebung.) Wegen der hohen Brisanz darf die erhaltene Reaktionsmischung nur dann zu den organischen Lösungsmittelabfällen gegeben werden, wenn sie garantiert metallfrei ist! Um dies unterstellen zu können, muss die Lösung filtriert werden und danach völlig klar sein!

Sorgen Sie für die gefahrlose Ableitung des entstehenden Wasserstoffgases (Abzug) und widmen Sie besonderes Augenmerk allen verwendeten Geräten und Behältnissen, die erst dann als metallfrei gelten können, wenn Sie nach der beschriebenen Behandlung vollständig und luftblasenfrei in Wasser getaucht worden sind! Die Nester von Kalium sind heimtückisch! Es ist nicht irgendwie nur hypothetisch, sondern es passiert regelmäßig, dass aus einem Kolben, in dem Sie Kalium durch tagelanges Stehenlassen wie beschrieben zersetzt und zum Schluss sogar Wasser hinzugegeben und wieder stehengelassen haben, beim finalen Ausspülen des geleerten Kolbens mit Wasser noch mal eine Stichflamme herausfährt!

Warum muss es eigentlich Kalium sein?

Vor dem Hintergrund der Brisanz des Kaliums ist es verwunderlich, dass die Verwendung von Kalium in der Schule durch die RiSU bzw. durch die Stoffliste zur RiSU (DGUV-I 213-098) nicht verboten ist. Im Jahr 2008 haben Bundeswehrsoldaten und Feuerwehren unter hohem Medieninteresse diverse Schulen aufgesucht, um dort vorhandene Pikrinsäure zu entfernen und wie oben für das Kalium beschrieben, an geschützter Stelle zu sprengen. Damals war sicher auch Hysterie mit im Spiel, denn mit mit etwas Wasser phlegmatisiert ist Pikrinsäre wieder so friedlich wie Puderzucker. Diese Option gibt es bei Kalium nicht! Sind die Krusten dick und sind sie auch noch bunt, haben Sie keine eigene Option mehr!

Dringender Rat: Spielen Sie nicht den Helden! Sie sind nicht erst dann eine gute Lehrkraft, wenn sie trauen, auch mit Kalium umzugehen. Dazu sind andere Qualitäten wichtiger.

Weiterführende Literatur