Wintersemester 2014 Naturwissenschaftliche Grundlagen der Farb- und Beschichtungstechnologie

Naturwissenschaftliche Grundlagen der Farb- und Beschichtungstechnologie Wintersemester 2014/2015 Seminar und praktische Übungen 1S/1P Zeit: Fr 08.00 - 10.00 Uhr s.t. Ort: Gaußstraße 20, L 13.31 Leitung: Herr Sebastian Spinnen (L 13.07) s.spinnen@uni-wuppertal.de Frau Reisewitz-Swertz (L 13.05) reisewi@uni-wuppertal.de

Grundlegende Informationen Leistungserbringung in Form von: Protokollen (10 – 12 Stück) + Klausur (90 Minuten) Fehlzeiten: max. 2x fehlen Protokolle: Eigenständiges Protokoll zu jedem durchgeführten Block (12 Stück) Abgabe von min. 10 Protokollen (nur für durchgeführte Blöcke) Zulassung zur Klausur bei 50/100 erreichten Punkten Protokolle werden zum nächsten Termin abgegeben (schriftlich, zur Not per Mail) Zu spät abgegebene Protokolle werden nicht mehr gewertet!! (Ausnahme ist Krankheitsfall/Abwesenheit)

BITTE AUSFÜLLEN UND ABGEBEN! Bergische Universität – Chemie und ihre Didaktik FB C Praktikum: Naturwissenschaftliche Grundlagen der Farb- und Beschichtungstechnologie Name: ........................................................... Vorname: .................................................................... Geburtsdatum: .................................................... Matr.-Nr.: ..................................................................... SS/WS .......................... Studiengang: .......................................................................................... Heimatanschrift: ................................................................................................... Tel.: ........................... Studienanschrift: .................................................................................................. Tel.: ........................... Email: ...................................................................................................................................................... Ich habe an der Unterweisung und Sicherheitsbelehrung für das Praktikum „Naturwissenschaftliche Grundlagen der Farb- und Beschichtungstechnologie" gemäß § 14 GefStoffV teilgenommen und bin über folgende Punkte belehrt worden: Betriebsanweisungen Gefahrstoffe, die im Praktikum verwendet werden: Giftigkeit, Gesundheitsgefahren, Gefahrensymbole, R- und S-Sätze Umgang Entsorgung Persönliche Schutzausrüstung Tragen von Schutzbrille, Arbeitskittel, Schuhwerk, Schutzhandschuhen Verbot von Kontaktlinsen Verhalten bei Unfällen, Erste Hilfe Fluchtwege Beschäftigungsbeschränkungen Alkohol und Rauschmittel Versorgungseinrichtungen Hiermit versichere ich, dass ich die mir auferlegten Vorschriften verstanden habe und verpflichte mich, sie zu beachten. Eine Schwangerschaft oder gravierende Erkrankung (Epilepsie, Diabetes, usw.) werde ich unverzüglich anzeigen. Die mir leihweise überlassenen Geräte und Gegenstände werde ich in ordnungsgemäßen Zustand zurückgeben und für Schäden und Verlust Schadenersatz leisten. Ich werde insbesondere keine Chemikalien und Gefahrstoffe aus dem Praktikum entfernen. Mir ist bekannt, dass ein Verstoß gegen diese Vorschriften nicht nur den Entzug des Arbeitsplatzes, sondern auch andere strafrechtliche Maßnahmen zur Folge haben kann. Wuppertal, den ...................................... ............................................................ (Unterschrift)

Einführung: Sicherheitsbelehrung, Umgang mit Gefahrstoffen und Einführung ins Praktikum (10.10.2014) 1. Einheit: Glas - ein vielseitiger Werkstoff (17.10.2014) 2. Einheit: Untersuchung von Wasser und Luft (24.10.2014) 3. Einheit: Chemische Grundlagen mineralischer Baustoffe (31.10.2014) 4. Einheit: Chemische Grundlagen polymerer Stoffe: Untersuchung von verschiedenen Kunststoffen (07.11.2014) 5. Einheit: Herstellung von Kunststoffen (14.11.2014) 6. Einheit: Lackherstellung (21.11.2014) 7. Einheit: Untersuchung einer Universalverdünnung (28.11.2014) 8. Einheit: Herstellung von Pigmenten (05.12.2014) 9. Einheit: Säuren, Basen, Salze, pH-Wert (12.12.2014) 10. Einheit: Elektrolyse wässriger Lösungen, Redoxreaktionen von Aluminium (19.12.2014) 11. Einheit: Galvanische Elemente: Batterien und Brennstoffzellen (09.01.2015) 12. Einheit: Korrosion und Korrosionsschutz von Metallen (16.01.2015) Abschluss: Klausur (23.01.2015)

Wo finde ich Informationen zum Seminar und Praktikum? http://www.chemiedidaktik.uni-wuppertal.de/studium/gymge_bk/gt/index.html Empfohlene Lehrbücher: - Verständliche Chemie für Basisunterricht und Selbststudium, A. Arni, Wiley-VCH, 2. Auflage, Weinheim, 2003; - Das Fachwissen für den Maler und Lackierer, M. Bablick, S. Federl, 3. Auflage, Stam Verlag, Köln, 1997.

1. 2. 3. 4. Sicherer Umgang mit Gefahrstoffen und Arbeitsmitteln Gesundheitsschutz und Unfallverhütung • Umgang mit Arbeits- stoffen und -mitteln • Schutzeinrichtungen am Arbeitsplatz • Persönliche Schutz- ausrüstung Sachschutz und Umweltschutz • Brandgefahr • Explosionsgefahr • Einrichtungen zur Brandbekämpfung • Reinhaltung von Luft, Wasser und Boden • Lärmschutz Kennzeichnungs- pflicht • beim Umgang mit Gefahrstoffen • beim Transport von Gefahrstoffen • bei der Lagerung von Gefahrstoffen Sofortmaßnahmen bei Unfällen • Retten • Warnen • Hilfe anfordern • Erste Hilfe leisten • Maßnahmen zur Schadensbegrenzung

Hinweise für den Umgang mit Gefahrstoffen Gefahrstoffe sind Stoffe, von denen eine Gesundheitsgefährdung oder ein Umweltschaden ausgehen kann. Ausgenommen sind Lebensmittel und Wasser. Gefahrstoffe müssen so aufbewahrt werden, dass Unbefugte keinen Zugang zu diesen Stoffen haben. Beim Umgang mit Gefahrstoffen sind Personen und die Umwelt durch geeignete Vorkehrungen vor möglichen Gefahren zu schützen. Räume, Schränke oder Behälter, in denen sich Gefahrstoffe befinden, sind von außen den Vorschriften entsprechend zu kennzeichnen.

Gefahrstoffe im beruflichen Umfeld Löse- und Verdünnungsmittel und deren Gemische Pigmente in Farben und Lacke Fluate (Absperrmittel), Bleichmittel, Holzschutzmittel mineralische Bindemittel (Kalk, Wasserglas, u. a.) Treibstoffe (Benzin, Diesel) Reinigungsmittel Feinstäube (Toner für Laserdrucker)

Sicherheitskennzeichen Sicherheitskennzeichen werden in folgende Bereiche unterteilt: Rettungszeichen Gebotszeichen Verbotszeichen Warnzeichen Brandschutzzeichen

Sicherheitskennzeichen II

Sicherheitskennzeichen III

Brandschutzzeichen F01 Richtungsangabe (nur in Verbindung mit einem anderen Brandschutzzeichen) F03 Löschschlauch F04 Leiter F05 Feuerlöscher F06 Brandmeldetelefon F07 Mittel und Geräte zur Brandbekämpfung F08 Brandmelder (manuell)

1. Gesundheitsschutz und Unfallverhütung Häufigste Ursachen von Arbeitsunfällen • Unkenntnis über Substanzeigenschaften • Mangelnde Einsicht in den Verlauf der durchgeführten Reaktion • Vernachlässigung von Sicherheitsvor- kehrungen Schon Reagens- glasversuche können gefährlich sein! Beachten Sie die Vorschriften zur Abfallbeseitigung! Informieren Sie sich über die Eigenschaften der Stoffe! Vorsicht! Zündquellen gibt es überall.

Vor dem Praktikumsbeginn Wissen Sie wo sich die folgenden Anlagen befinden? Notausgang, Fluchtweg? Notausschalter? Telefon, Notruf, Assistent? Not-Aus/Gas Feuerlöscher, Feuermelder? Erste-Hilfe-Schrank? Körperduschen, Löschdecken? Atemschutz- masken Augenduschen? Sanitätsraum?

4. Sofortmaßnahmen bei Unfällen

Verhalten im Alarmfall: Rettungszeichen: Notausgang Sammelplatz: Ausgang Bibliothek

Das sollten Sie vor Beginn des Praktikums schon wissen: was „Selbstschutz“ bedeutet. dass Feuerlöscher nach Benutzung neu gefüllt werden müssen. wer den Notruf, entgegennimmt. dass Druckgasflaschen stets gegen Umfallen gesichert sein müssen. was bei Unfällen zu tun ist. Arbeiten Sie mit gesund- heitsschädlichen, oder entzündlichen Chemikalien? dass Essen und Trinken im Labor verboten ist. dass bei einem Brand kein Aufzug benutzt werden darf. wo sind Sicherheitsin- formationen zu finden.

Umgang mit Gefahrstoffen Beim Einsatz von Gefahrstoffen sind besondere Schutzmaßnahmen notwendig. Besorgen Sie vor dem Einsatz eines Gefahrstoffes zunächst das entsprechende EG-Sicherheitsdatenblatt. Es enthält viele Informationen zum Gefahrstoff. Petroleum F Hinweise auf besondere Gefahren: R 11 Leichtentzündlich R 20 Gesundheitsschädlich beim Einatmen Sicherheitsratschläge: S 16 Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen S 25 Berührung mit den Augen vermeiden Hersteller/ Einführer: Vertreiber: UN-Nr. : 2363 EG-Nr. : 016-022-00-9 CAS-Nr.: 75-08-1 Xn Enthält: - b > 1 cm (A 1 cm²) ³ Der Umgang mit Gefahrstoffen wird durch Betriebsanweisungen geregelt. Gefäße, Gebinde, Rohrleitungen und gefährliche Arbeitsstoffe müssen eindeutig und dauerhaft gekennzeichnet sein. Nach dem Umfüllen in andere Gefäße sind auch diese zu kennzeichnen.

Umgang mit Gefahrstoffen • Arbeitsplan für vorgesehene Arbeiten, Experimente • Stoffdaten : Siedepunkt, Schmelzpunkt, Flammpunkt, Zündtemperatur, Gefahrenklasse, Brandklasse... • R-Sätze (Risiko): Gefahrenhinweise • S-Sätze (Schutz): Sicherheitsratschläge • Entsorgung nicht benötigter Chemikalien • In Räumen, in denen mit Gefahrstoffen gearbeitet wird, muss ständig eine Schutzbrille mit Seiten- schutz getragen werden.

Gefahrstoffkennzeichen und Gefahrenbezeichnungen Explosions- gefährlich Hoch- entzündlich Leicht- entzündlich Brand- fördernd Gesundheits- schädlich Gesundheits- gefährdend Sehr giftig Giftig Ätzend Umweltgefährlich Biogefährdung

Gefahrstoffkennzeichen und Gefahrenbezeichnungen

Ätzend C corrosive Als ätzend bezeichnete Stoffe (Säuren und Laugen) zerstören lebendes Gewebe und andere Stoffe Gefahr / Achtung

Brandfördernd / Entzündend wirkend O Brandfördernde Stoffe können brennbare Stoffe entzünden oder ausgebrochene Brände verstärken und so das Löschen erschweren. Gefahr

Entzündbar F flammable • F leichtentzündliche Stoffe bilden mit Luft hochentzündliche Gase. • F+ hochentzündliche Stoffe bilden mit Luft ein explosives Gemisch. Gefahr

Explosionsgefährlich E Explosionsgefährliche Stoffe können durch Schlag, Reibung Erwärmung oder Zündfunken auch ohne Sauerstoff explodieren. Gefahr

Gesundheitsgefährdend Xi irritant So gekennzeichnete Stoffe können Augen, Haut und Atmungsorgane reizen und zu Entzündungen führen. Achtung

Gesundheitsschädlich Xn Diese Stoffe können durch Hautkontakt, Einatmen oder Verschlucken akute oder chronische Gesundheitsschäden verursachen. n = noxious (minder giftig) Gefahr Gefahr Gefahr

Giftig T toxic Einatmen, Einnahme oder Haut- kontakt auch geringer Mengen kann zu akuten oder chronischen Schäden oder zum Tod führen. T+ = sehr giftig Gefahr Gefahr Akute Toxizität Gesundheitsgefahr (Organtoxizität)

Umweltgefährlich N Gelangen so gekennzeichnete Stoffe unkontrolliert in die Umwelt kann dies schwerwiegende Folgen für Wasser, Boden, Luft, Klima, Planzen, Tiere und Mikroorganismen haben. Gefahr

Gefahrenkennzeichnung: Gefahrensymbol (Weiße Raute mit rotem Rand) Gefahrenbezeichnung / Signalwort (Achtung, Gefahr) R: Risiko-Gefahrenhinweise (H: Hazard Statements) S: Sicherheitshinweise (P: Precautionary Statements)

Beispiel: Autobenzin Risiken (Hazards H): R23/24/25 Giftig beim Einatmen, Verschlucken und Berührung mit der Haut R12 und R18 bildet explosionsfähige Dampf-Luftgemische R45 kann Krebs erzeugen R40 irreversibler Schaden möglich R50 sehr giftig für Wasserorganismen Sicherheitshinweise (Vorsichtsmaßnahmen P): S16 von Zündquellen fernhalten, nicht rauchen S23 Dämpfe nicht einatmen S24/25 Berührung mit der Haut und den Augen vermeiden S57 nicht in die Kanalisation gelangen lassen Giftig Hochent- zündlich Umwelt- gefährlich

Betriebsanweisungen regeln den Umgang mit Chemikalien Inhalt: • Bezeichnung aller Gefahrstoffe • Gefahren für Mensch und Umwelt R (H) Sätze • Gefahrensymbole und Gefahren- bezeichnung der verwendeten Chemikalien • Schutzmaßnahmen und Verhaltensregeln S (P) Sätze • Verhalten im Gefahrfall • Erste Hilfe • Sachgerechte Entsorgung • Unterschrift Leiter/ Sicherheits- beauftragte

Toluol Kennzeichnung von Chemikalien nach der GefStoffV 203-625-9 EWG-Kennzeichnung • Name des Stoffes oder bei Zubereitungen Handelsname und bestimmte Inhaltsstoffe • Gefahrensymbole und Gefahrenbezeichnungen • Nummer der R-Sätze • Nummer der S-Sätze • Es sind die vollständige Texte der R-+S-Sätze zu verwenden • Hersteller oder Abfüller Leichtentzündlich Gesundheitsschädlich Leichtentzündlich, Gesundheitsschädlich beim Einatmen. Von Zündquellen fernhalten - Nicht Rauchen. Berührung mit den Augen vermeiden. Nicht in die Kanalisation gelangen lassen. Maß- nahmen gegen elektrostatische Aufladung treffen. R 11-20 S16-25-29-33 Hersteller: ABC-Chemie, Chemiestr. 3 40699 Erkrath, Tel. 02104/321-0

• in der Originalverpackung des Herstellers aufbewahren! Aufbewahrung und Lagerung von Chemikalien: • in der Originalverpackung des Herstellers aufbewahren! • wenn nötig nur in eindeutig gekennzeichnete und sichere Behälter umfüllen! • niemals in Gefäße für Lebensmittel füllen!

Körperschutz und Arbeitskleidung Im Labor ist ständig eine Schutzbrille zu tragen! Bei erhöhter Gefährdung Gesichtsschutzschild tragen Chemikalien dürfen nicht mit der Haut in Berührung kommen!

Körperschutz und Arbeitskleidung Im Laboratorium Laborkittel tragen Der Wechsel von Laborkleidung zur Straßenkleidung muss außer- halb des Laboratoriums stattfinden. Mit Chemikalien verschmutzte Kleidungsstücke sofort wechseln!

Selbstschutz Können Gase, Dämpfe oder Schwebstoffe auftreten... dürfen die Arbeiten grundsätzlich nur in Abzügen ausgeführt werden.

Frontschieber des Abzugs stets so weit wie möglich schließen Frontschieber geöffnet Frontschieber geschlossen

Sicheres Experimentieren Vor dem Versuch Arbeitsanweisung gründlich durchlesen. Geräte standfest aufbauen. Lange Haare vor Versuchen zusammenbinden. RICHTIGE KLEIDUNG TRAGEN! KEIN ESSEN UND TRINKEN (AUCH KEIN KAUGUMMI) Taschen in den Nebenraum. Den Arbeitsplatz nicht unbeaufsichtigt lassen. Den Arbeitsplatz sauber halten. Geruchsproben nur durch Zufächeln vornehmen. Gefäße sofort nach der Entnahme verschließen und zurückstellen. Chemikalien nicht in den Vorratsbehälter zurückgeben. Gebrauchte Geräte sorgfältig reinigen und wegräumen. Chemikalienreste sofort sachgerecht entsorgen.

Entsorgung von Chemikalien Diese Stoffe müssen gesondert gesammelt und entsorgt werden: • Säuren und Laugen • giftige anorganische Stoffe • giftige halogenfreie organische Stoffe • halogenhaltige organische Stoffe • Schwermetallverbindungen Glasabfälle sind gesondert in Glasabfallbehältern zu sammeln!

Flammpunkt einer brennbaren Flüssigkeit: die Temperatur, ab der sich ein zündfähiges Dampf-Luft-Gemisch bilden kann. Zündtemperatur einer brennbaren Flüssigkeit: die Temperatur, ab der sich der Dampf einer erhitzten Flüssigkeit beim Kontakt mit Luft von selbst entzündet. Verbrennung: exotherme Reaktion mit Luftsauerstoff (Oxidation) Voraussetzung: • Luftsauerstoff • zündfähiges Dampf-Luft-Gemisch • Zündquelle (Funken, Flamme: Flammpunkt) • oder heiße Oberflächen (Zündpunkt).

Entzündbare Flüssigkeiten Einstufung Flammpunkt Siedepunkt Gefahren- bezeichnung Gefahr Kategorie 1 unter 23 °C unter 35 °C extrem entzündbar Kategorie 2 unter 23 °C über 35 °C leicht entzündbar Kategorie 3 23 – 60 °C --- entzündbar Gefahr Achtung Unterscheide: wassermischbare und nicht wassermischbar Flüssigkeiten

Brennbare Dämpfe entstehen aus Flüssigkeiten, deren Temperatur über dem Flammpunkt liegt. Brennende, nicht mit Wasser mischbare Lösungsmittel lassen sich nicht mit Wasser löschen!

Dämpfe von organischen Lösemitteln sind schwerer als Luft. Sie können sich deshalb am Boden anreichern und sich an einer weit entfernten Zündquelle entzünden.

Explosionen von Lösemitteldämpfen Gemisch zu mager Gemisch zu fett Explosionsbereich Sauerstoff- anteil überwiegt Lösemittel- anteil überwiegt zunehmender Anteil Lösemittel UEG OEG Untere Explosionsgrenze (Angabe in Volumen-%) Obere Explosionsgrenze (Angabe in Volumen-%)

Explosionsbereich von Benzin-Luft-Gemischen 0,4 Vol.-% Benzin 99,6 Vol.-% Luft Gemisch zu mager keine Zündung kein Brand 2,3 Vol.-% Benzin 97,7 Vol.-% Luft explosionsfähiges Gemisch 15 Vol.-% Benzin 85 Vol.-% Luft Gemisch zu fett keine Zündung Brand a.d. Oberfläche

Mischungen brennbarer Dämpfe, Gase oder Nebel mit Luft sind nur im Konzentrations-Bereich zwischen der unteren und oberen Explosionsgrenze explosionsfähig. Beim Arbeiten mit brennbaren Lösemitteln darf die untere Explosionsgrenze nicht überschritten werden (ausreichende Luftzufur bzw. Absaugen der Dämpfe sind ggf. erforderlich). Wirksame Zündquellen eliminieren: - Flammen, Feuer, Glutherde - elektrostatische Entladungen - mechanisch oder elektrisch erzeugte Funken - heiße Oberflächen

Hier fehlt die Erdung – Gefahr der statischen Aufladung

Im Rahmen einer Unterweisung und Sicherheitsbelehrung für das Praktikum Naturwissenschaftliche Grundlagen der Farb- und Beschichtungstechnologie gemäß § 20 GefStoffV wurden Sie zu folgenden Punkten informiert: 1. Betriebsanweisungen Praktikum 2. Gefahrstoffe, die im Praktikum verwendet werden: a) Giftigkeit, Gesundheitsgefahren, Gefahrensymbole, R- und S-Sätze b) Umgang mit Chemikalien c) Entsorgung nicht benötigter Chemikalien 3. Persönliche Schutzausrüstung a) Tragen von Schutzbrille, Arbeitskittel, Schuhwerk, Schutzhandschuhen b) Verbot von Kontaktlinsen 4. Verhalten bei Unfällen, Erste Hilfe 5. Fluchtwege 6. Beschäftigungsbeschränkungen: Schwangerschaft oder gravierende Erkrankungen (Epilepsie, Diabetes, usw.) müssen dem Praktikumsleiter gemeldet werden (Anzeigepflicht). 7. Genuss von Alkohol und Rauschmittel können zum Ausschluss vom Praktikum führen. 8. Versorgungseinrichtungen Das Entfernen von Chemikalien und Gefahrstoffen aus dem Praktikum kann nicht nur den Entzug des Praktikumsplatzes, sondern auch andere strafrechtliche Maßnahmen zur Folge haben.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!