Entwicklung eines photometrischen Messverfahrens zur Bestimmung von Benzol in Wundbenzin

Status:

abgeschlossen 12/2020

Zielsetzung:

Wundbenzin ist ein Gemisch von gesättigten C6- und C7-Kohlenwasserstoffen, das in einem Siedebereich von 30°C bis 85°C aus Erdöl gewonnen wird. Bedingt durch diesen Herstellungsprozess kann in dem Produkt Benzol enthalten sein. Traditionell wird Wundbenzin für die Entfernung von Pflastern und Pflasterrückständen und zur Entfettung der Haut verwendet. Der erlaubte Benzolgehalt in Wundbenzinen und dessen Bestimmung wurde und wird über Arzneibücher (z. B. Deutsches Arzneibuch (DAB)) in den jeweiligen Fassungen geregelt. Während in den sechziger und siebziger Jahren noch Benzolgehalte von bis zu 10 % ermittelt wurden, darf heute nur noch benzolfreies Wundbenzin genutzt werden. Weitere Einsatzbereiche sind die Nutzung als Reinigungsmittel, gegen Flecken und als Lösungsmittel. Aufgrund der chemischen Zusammensetzung kann es bei einer Exposition zu Erkrankungen des Blutes, des blutbildenden und des lymphatischen Systems durch Benzol (BK (Berufskrankheit) 1318) und Polyneuropathie oder Enzephalopathie durch organische Lösungsmittel oder deren Gemische (BK 1317) kommen. In Veröffentlichungen zu diesen Berufskrankheiten wird daher unter anderem auch Wundbenzin als mögliche Gefahrstoffquelle berücksichtigt.

Die Bestimmung der Benzolkonzentration erfolgte bis zum Erscheinen des ersten Nachtrags des DAB 10 im Jahr 2005 photometrisch, wobei der maximale Gehalt bis 1991 nicht als Konzentrationswert in Volumenprozent, sondern als Messwert des Analysensystems in Extinktion angegeben wurde.

Ziel des Projektes war es, durch Messungen von Wundbenzinmischungen mit eingestellten Benzolgehalten unter den bis DAB 9 beschriebenen Bedingungen die Benzolkonzentrationen ableiten zu können, wenn nur ein Messwert zu einem in der Vergangenheit eingesetzten Produkt vorliegt.

Aktivitäten/Methoden:

In einem ersten Schritt waren der Arbeitsbereich und damit auch die absolute Bestimmungsgrenze des Photometers in Bezug auf die Benzolkonzentration unter den Messbedingungen, wie sie im DAB 9 beschrieben sind, zu ermitteln.

Auf dem Ergebnis basierend sollten mehrere Mischungen eines handelsüblichen benzolfreien Wundbenzins mit definierten Benzolgehalten hergestellt werden. Idealerweise sollte der Benzolgehalt dieser Mischungen den ermittelten Arbeitsbereich abdecken. Nach der Messung der Mischungen im Photometer sollte eine Funktion erstellt werden, die den Zusammenhang zwischen Messwert in der Einheit Extinktion und der vorgegebenen Konzentration des Benzols in Wundbenzin wiedergibt und es erlaubt, aus einem gegebenen Extinktionswert, den Benzolgehalt zu ermitteln.

Ergebnisse:

Bedingt durch den Arbeitsbereich des Spektralphotometers ist die photometrische Bestimmung von Benzol in Wundbenzinen nach den Vorgaben des DAB-DDR 75 bis zu einer Benzolkonzentration von 4 % und nach den Vorgaben des DAB-DDR 87 bis zu einer Benzolkonzentration von 0,8 % möglich.

Für die Abhängigkeit des photometrischen Messwertes als Extinktion von der Benzolkonzentration der Messlösung konnte für beide Analysenvorschriften jeweils ein linearer Arbeitsbereich ermittelt werden. Bei Extinktionswerten zwischen ca. 0,07 und ca. 0,7 entspricht dieser Bereich einem Benzolgehalt von 0,1 % bis 1,0 % nach DAB-DDR75 bzw. 0,02 % bis 0,2 % nach DAB-DDR 87.

Die linearen Arbeitsbereiche erfassen die in den Vorschriften genannten Extinktionswerte von 0,5 (DAB-DDR 75) und 0,31 (DAB-DDR 87) als Maß für die zulässige Benzolkonzentration in Wundbenzinen.

Für gegebene Extinktionswerte eines Wundbenzins kann der Benzolgehalt über die folgenden Formeln berechnet werden:

• nach DAB-DDR 75: c(Benzol) = (Extinktion(Probe) - 0,008)/0,7003 = X %
• nach DAB-DDR 87: c(Benzol) = (Extinktion(Probe) - 0,0008)/3,403 = X %

Ein Extinktionswert von 0,5 entspricht nach DAB-D DR 75 einer Benzolkonzentration von 0,7 % und ein Extinktionswert von 0,31 entspricht nach DAB-DDR 87 einer Benzolkonzentration von 0,091 %. Vorhandene Extinktionswerte aus Untersuchungen vor 1991 können nun einfach in die entsprechende Benzolkonzentration umgerechnet und im BK-Verfahren angewendet werden.

Ein Bericht wurde an die Berufsgenossenschaft für Gesundheitsdienst und Wohlfahrtspflege (BGW) übermittelt. Die Ergebnisse werden bei der Überarbeitung des IFA-Ringbuches Benzol berücksichtigt.

Stand: