15 gängige Laborchemikalien und wie man sie anordnet

Für den Betrieb eines erfolgreichen Labors und die Unterstützung ebenso sicherer wie effektiver Verfahren müssen Sie die richtigen Chemikalien auswählen. Je nach Zielsetzung eignen sich einige Chemikalien besser als andere, wodurch Zeit, unnötige Ausrüstung, Ressourcen und Schulungen eingespart werden können.

Jedes Projekt erfordert ein spezielles Verständnis dafür, wie Chemikalien Ihren Workflow verbessern und verändern können.

In diesem Artikel werden wir die gebräuchlichsten Arten von Laborchemikalien zusammen mit ihren jeweiligen Anwendungen und Sicherheitsanforderungen betrachten.

Gängige Chemikalien in einem Labor und ihre Verwendungen

Die Kenntnis der Arten von Chemikalien, einschließlich des Zugriffs auf die richtigen Ressourcen für die Lagerung und Handhabung, kann das Risiko von Gefährdungen durch Chemikalien im Labor verringern. Je nach den Eigenschaften einer Chemikalie gibt es unterschiedliche Protokolle für den Umgang mit Verschüttungen, Verunreinigungen oder Umweltrisiken.

Im Folgenden finden Sie eine Liste aller Arten von Laborchemikalien auf der Grundlage ihrer Gefährdungsklassifizierung sowie eine kurze Erläuterung, wie die einzelnen Chemikalienklassen verwendet werden können.

1. Oxidationsmittel

   Dies sind chemische Verbindungen, die Sauerstoff freisetzen, wenn sie mit einer anderen Substanz reagieren. Das kann für die Wasserreinigung, das Bleichen von Textilien oder als Oxidationsmittel zur Unterstützung der Verbrennung nützlich sein.

   Einige Beispiele für Oxidationsmittel sind Nitrate, Nitrite, Peroxideund Perborate.

2. Oxidierende Säuren

   Oxidierende Säuren sind etwas stärker als andere Oxidationsmittel und enthalten in ihrer anionischen Struktur Sauerstoff. Dies ist besonders nützlich, für das Entfernen von Chlor aus Salzsäure. Sie sind ein wirksames Reduktionsmittel, das sich ideal für die Beseitigung von Brom- oder Iodverschmutzungen im Labor eignet.

   Beispiele für oxidierende Säuren sind Salpetersäure, Wasserstoffperoxidoder Chromsäure.

3. Entflammbare Flüssigkeiten

   Obwohl diese chemische Klasse eindeutig ein Verbrennungs- und Entflammbarkeitsrisiko birgt, gibt es viele einzigartige Anwendungsmöglichkeiten für sie. Viele dieser Chemikalien sind Lösungsmittel und können in Nasslabortechniken verwendet werden, einschließlich Chromatographie, Spektrometrie und chemischer Synthese. Diese Verbindungen können in der Lage sein, Proteine zu denaturieren und dabei zu helfen, andere Chemikalien aufzuspalten und zu trennen.

   Beispiele für entflammbare Flüssigkeiten sind Methanol, Aceton, Ethanol, Hexanund Toluol.

4. Anorganische Basen

   Metallhydroxide oder anorganische Basen werden für Fällungstests verwendet. In Tests für Metallionen kann eine verdünnte Form von Natriumhydroxid verwendet werden. Kupfersulfatlösung reagiert zum Beispiel mit einer kleinen Menge Natriumhydroxid, fällt aus und bildet Kupferhydroxid und Natriumsulfat. Das Kupferhydroxidsalz kann anschließend für weitere Zubereitungen von synthetisierten Salzen verwendet werden.

   Einige Beispiele für anorganische Basen sind Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid.

5. Organische Basen

   Amine, auch als organische Basen bekannt, werden in der Medizin, bei der Verarbeitung von Fotografien und als Bestandteil bei der Synthese von Raketentreibstoffen und Insektiziden verwendet. Sie sind polare Ammoniakderivate und können Wasserstoffbrückenbindungen bilden, die als Basen und Nukleophile wirken.

   Beispiele für organische Basen sind Ethanolamin und Tributylamin.

6. Saure entflammbare Flüssigkeiten

   Diese Kombination aus Säuren und entflammbaren Stoffen wird in der chemischen Synthese als Lösungsmittel verwendet und kommt häufig bei der Herstellung von Estern in Kombination mit verschiedenen Alkoholen zum Einsatz. Essigsäure wird als organischer Katalysator in verschiedenen chemischen Prozessen verwendet.

   Zu den sauren brennbaren Flüssigkeiten gehören Eisessig, Essigsäureund Ameisensäure.

7. Basische entflammbare Flüssigkeiten

   Basische entflammbare Flüssigkeiten wie Dimethylamin werden für die Synthese und Herstellung von industriellen Verbindungen und Materialien verwendet. Sie sind oft eine Vorstufe zu komplexeren Verbindungen und reagieren mit anderen Chemikalien, um Prozesse wie die Schwefelvulkanisierung von Gummi abzuschließen. Sie können bei der Herstellung von Haushaltsprodukten wie Seife oder gängigen Emulgatoren nützlich sein.

   Beispiele für basische entflammbare Flüssigkeiten sind Triethylamin, Dimethylaminund Natriummethylat.

8. Organische Säuren

   Organische Säuren werden häufig in der analytischen Chemie und bei Labortests verwendet. Sie dienen dazu, Ungleichgewichte in einer biologischen Probe zu testen und zu identifizieren.

   Einige Beispiele für organische Säuren sind Buttersäure und Pentansäure.

9. Anorganische Säuren

   Diese Kategorie von Chemikalien hat ein breites Anwendungsspektrum, das von der Reinigung von Verbindungen wie Erdöl bis zur Herstellung von Nitroglycerin reicht. Anorganische Säuren werden vor allem bei der Synthese von Fettsäuren durch Destillation verwendet; es gibt jedoch auch viele Chemikalien, die mit organischen Säuren synthetisiert werden können.

   Die bekanntesten anorganischen Säuren sind Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäureund Fluorwasserstoffsäure.

10. Giftige Chemikalien

    Die umfangreiche Klasse giftiger Chemikalien muss mit Vorsicht gehandhabt werden, da sie gefährlich im Umgang sind. Viele sind in wässriger Lösung erhältlich, aber auch als Mischungen oder reine Salze. Die Verwendungsmöglichkeiten reichen von der Pufferung der DNA-Extraktion über die Rückgewinnung von DNA aus Polyacrylamidgelen bis hin zur Synthese von Produkten wie Klebstoffen.

    Einige gängige giftige Chemikalien sind Acrylamid, Formaldehyd, Phenolund Bleiacetat.

11. Cyanide

    Cyanide sind hochgiftige Verbindungen, die bei der Stabilisierung von Elektronenionen während der Galvanisierung verwendet werden. Diese Chemikalien können auch bei der Herstellung von Schmuck und bei der Goldgewinnung eingesetzt werden, da sie effizient als chemische Extraktionsmittel zur Abtrennung von Metallen aus Erzen wirken.

    Beispiele für Cyanide sind Natriumcyanid, Kaliumcyanidund Calciumcyanid.

12. Pyrophore Stoffe

    Pyrophore Stoffe sind Flüssigkeiten, Feststoffe oder Gase, die sich an der Luft bei 54,4 °C (130 °F) oder darunter innerhalb von fünf Minuten spontan entzünden. Sie werden in der Forschung verwendet, um bestimmte Reaktionen zu katalysieren, und werden oft in Endprodukte eingebaut.

    Einige Verwendungszwecke umfassen das Trennen von Feinmetallen wie Wismut und Zink oder sogar den Hydrierungskatalysator von Palladium auf Kohlenstoff. Es ist außerdem wichtig, die Lagerung dieser Chemikalien in der Nähe von Bereichen zu vermeiden, in denen wasserreaktive Chemikalien vorhanden sind, um unsichere Wechselwirkungen zu vermeiden.

    Einige häufige pyrophore Chemikalien sind Metallalkyle wie Methyllithium oder Trimethylaluminium.

13. Wasserreaktive Chemikalien

    Wasserreaktive Chemikalien können in Form von Metallpulvern oder flüssigen Reagenzien vorliegen und sind dafür bekannt, dass sie gefährliche oder brennbare Gase freisetzen, wenn sie im Labor mit Wasser oder Feuchtigkeit in Berührung kommen. Einige Alkylmetalle dieser Klasse werden aufgrund ihrer Wechselwirkungen mit anderen Verbindungen und der ausgesprochen kurzen Halbwertszeit einiger Verbindungen wie Francium für Forschungszwecke verwendet.

    Metallphosphide sind besonders bemerkenswert für ihre Verwendung bei Sauerstoffentwicklungsreaktionen, der Wasserspaltung und der photokatalytischen Umwandlung. Dies ist auf ihre Leitfähigkeit und ihre elektrokatalytischen Eigenschaften zurückzuführen. Diese Verwendung als Halbleiter hat die Forschung und Entwicklung von Li-S (Lithium-Schwefel)-Batterien vorangetrieben.

    Einige Beispiele für wasserreaktive Chemikalien sind Magnesium, Zink, Kobalt, Kaliumborhydridund Kalziumphosphid.

14. Wasserreaktive Säuren

    Chlorsilane, die häufig als Beschichtungen für Silizium- und Glasoberflächen verwendet werden, fallen in die Klasse der wasserreaktiven Säuren. Säurehalogenide gehören ebenfalls zu dieser Klasse von Chemikalien und können als Zwischenprodukte für die Synthese von organischen Verbindungen verwendet werden. Wenn ein Säurehalogenid mit Wasser kombiniert wird, bildet es Carbonsäure, eine Verbindung, die im industriellen Prozess zur Synthese von Essigsäure verwendet wird.

    Beispiele für wasserreaktive Säuren sind Dimethyldichlorsilanund Ethyltrichlorsilan.

15. Ungefährliche (nicht regulierte Chemikalien)

    Schließlich gibt es Verbindungen, die als ungefährliche Chemikalien bekannt sind und von denen keine Gefährdung bei der Handhabung oder Lagerung bekannt ist. Dazu gehören Puffer, Tenside, Ionenaustauscherharze, Kulturmedien, Pumpenölund Salze. Es ist möglich, dass giftige Konservierungsstoffe (wie Quecksilber oder Azide in Puffern)in einigen ungefährlichen Produkten zu finden sind, weshalb Sie vor der Verwendung unbedingt alle Sicherheitshinweise überprüfen sollten.

    Diese Verbindungen sind in den meisten Labors üblich und werden oft auf der Grundlage Ihrer speziellen Protokolle angegeben.

Wie man Chemikalien in einem Labor anordnet

Das Hauptziel bei der Anordnung von Chemikalien besteht darin, die Sicherheit in den Vordergrund zu stellen, indem unbeabsichtigte chemische Reaktionen vermieden werden. Dies erfordert die Trennung von Chemikalien auf der Grundlage ihrer Gefährdungseinstufung und die Verwendung von Chemikalienschränken, die so konzipiert sind, dass Laborunfälle oder Brandgefahren vermieden werden.

Bei der Anordnung von Chemikalien im Labor gibt es einige Richtlinien, die helfen, Chemikalienunfälle zu vermeiden und die Effizienz zu optimieren:

• Beschriften Sie alle Chemikalienbehälter deutlich, einschließlich des Empfangsdatums.
• Planen Sie für jede Chemikalie einen eigenen Lagerraum ein. Einige Chemikalien können zusammen in einem Schrank gelagert werden, während andere möglicherweise Gefahren bergen und getrennt gelagert werden müssen. Es gibt chemische Kompatibilitätstabellen, die als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme im Labor ausgehängt werden können. Vermeiden Sie zum Beispiel die Lagerung von Oxidationsmitteln und brennbaren Chemikalien, da diese bei Kontakt oder Verschütten eine gefährliche Reaktion hervorrufen können. Wenn Sie mehr über die Einrichtung von Chemikalienschränken und die Einteilung von Chemikalien nach Klassen erfahren möchten, besuchen Sie unsere Seite zur Sicheren Lagerung von Chemikalien.
• Achten Sie darauf, alle flüchtigen oder geruchsintensiven Chemikalien in belüfteten Schränken zu lagern.
• Entflammbare Flüssigkeiten müssen in genehmigten Flammschutzschränken und ausschließlich mit kompatiblen Materialien gelagert werden.
• Für ätzende Stoffe sind korrosionsbeständige Sekundärbehälter erforderlich, um die Schränke vor Leckagen oder Verschüttungen zu schützen.
• Wenn Ihr Labor eine temperaturgesteuerte Lagerung von Chemikalien benötigt, stellen Sie sicher, dass alle Kühl- und Gefrierschränke, die für die Lagerung von Chemikalien verwendet werden, ordnungsgemäß gekennzeichnet sind. In Chemikalienlagern sollten keine Lebensmittel gelagert werden. Wenn Sie entflammbare Stoffe in Kühlräumen lagern, sollten Sie einen funkenfreien oder explosionssicheren Kühlschrank verwenden.
• Lagern Sie Chemikalien nie auf dem Arbeitstisch. Dieser Platz sollte nur für Chemikalien reserviert sein, die gerade in Gebrauch sind.
• Vermeiden Sie es, Dinge auf Schränken zu lagern, um sicherzustellen, dass um alle Sprinklerköpfe herum genügend Freiraum vorhanden ist, damit das Feuerlöschsystem funktionstüchtig bleibt.
• Lagern Sie Chemikalien nur in zugelassenen Schränken und Regalen. Die Aufbewahrung von Chemikalien in Abzügen, auf dem Boden oder unter Umweltbelastungen kann die Funktion Ihrer Geräte beeinträchtigen und zu gefährlichen Verschüttungen oder Leckagen führen.
• Große, schwere Chemikalienbehälter sollten etwa auf Schulterhöhe oder darunter gelagert werden.

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