Zurück zur Übersicht

SGS Testbericht: SCAT Safety Caps

Sicherheit gewährleisten – jeden Tag im Labor

Das SGS Institut Fresenius untersuchte die Reduktion der Emissionen durch den Einsatz von SCAT Safety Caps. In diesem Zusammenhang wurden 1000 ml Lösungsmittelflaschen mit und ohne Safety Caps verwendet und die Emissionen über einen Zeitrahmen von bis zu 28 Tagen verglichen.

Abschließend wurden Prüfkammeruntersuchungen durchgeführt, wobei über einen Zeitraum von 7 Tagen die Höhe der Emissionen in der Raumluft regelmäßig überprüft wurde. Als Lösungsmittelkomponenten wurden hierbei exemplarisch die Verbindungen Methanol/Wasser (Verhältnis: 80/20), Acetonitril sowie Methanol überprüft.

Beurteilung der Dichte- und Volumenänderungen

Das SGS-Institut Fresenius wurde beauftragt, die Effektivität der SCAT Safety Caps im Vergleich zu einer Lösungsmittel­flasche ohne SCAT Safety Cap zu beurteilen. Es wurden die Veränderungen innerhalb der Dichte bei einem Methanol-/­Wassergemisch näher überprüft, um festzustellen, ob durch die SCAT Safety Caps eine ­Änderung der Zusammen­setzung bei ­einer längeren Standzeit von 8 Tagen verhindert werden kann.

Bei einem Vergleich der Messergebnisse wird ersichtlich, dass mit der SCAT Safety Cap keine Dichteveränderungen festzustellen sind, sodass die Ausgangsdichte von 0,855 g/cm3 im gesamten Prüfungszeitraum von 8 Tagen ­konstant geblieben ist. Im Gegensatz hierzu konnte in der Lösungsmittelflasche ohne SCAT Safety Cap eine nachweisbare Änderung der Dichte analysiert werden, sodass der Ausgangswert von 0,855 gcm3 auf eine Dichte im Lösungsmittel­gemisch von 0,858 g/cm3 angestiegen ist (Abb. 1). ­Ein Anstieg der Dichte indiziert ­einen höheren Verlust von ­Methanol aus dem Gemisch als von Wasser. Der Verlust findet nicht im gleichen Mischungsverhältnis statt.

Abb.1: Veränderung innerhalb der Dichte eines Methanol/Wassergemisches

Damit ist eine Veränderung in der Zusammensetzung in dem Methanol-/Wassergemisch gegeben, welche im Laborbereich zu Messwertfehlern führen kann. Im Gegensatz hierzu ist in der Lösungsmittelflasche mit SCAT Safety Cap keine Veränderung in dem Mischungsverhältnis erkennbar, so dass ein Messwertfehler durch eine Veränderung der Zusammen­setzung auszuschließen ist.

Beurteilung der Volumenänderung bei Methanol und Acetonitril

Hierzu wurde im ersten Verfahrensschritt die Volumenänderung mittels Differenzwägung innerhalb einer 28-tägigen Pilotstudie ermittelt, wobei als Lösungsmittel sowohl Acetonitril als auch Methanol vorgegeben wurde. Diese beiden Lösungsmittel wurden eingesetzt, um hierbei eine bestmögliche Vergleichbarkeit mit den realen Vor-Ort-Bedingungen in einem HPLC-Labor herzustellen.

Aufgrund der dargestellten Messergebnisse wird ersichtlich, dass in den beiden Untersuchungsreihen mit der SCAT Safety Cap kaum eine Volumenänderung nach 28 ­Tagen festgestellt werden konnte. Im Vergleich hierzu konnte ohne die SCAT Safety Caps eine deu­tliche Minderung des vorgege­benen Volumens von 1 Liter innerhalb des Untersuchungszeitraumes fest­gestellt werden (Abb. 2).

Abb. 2: Volumenänderung von Methanol und Acetonitril

Somit konnte für Acetonitril ohne Safety Cap nach 28 Tagen eine ­Volumenminderung von fast 10 % festgestellt werden, sodass nur noch 90 % des Ausgangsvolumens nach 28 Tagen in der Lösungsmittelflasche ohne Safety ­Cap vorlagen. Nach 4 Wochen ergibt sich somit ein Verlust von fast 10 % der eingesetzten Lösungsmittelmenge, die ungefiltert in die ­Raumluft entwichen ist.

Innerhalb der Differenzwägung zur Bestimmung der Volumenänderung für Methanol wird ersichtlich, dass hierbei eine noch signifikantere Minderung in der Lösungsmittelflasche ohne SCAT Safety Cap nach 28 Tagen vorliegt, sodass nach 28 Tagen in der Lösungsmittel­flasche ohne Safety Cap nur noch 87,8 % des Ausgangsvolumens vorliegt, wohingegen in der Lösungsmittelflasche mit der Safety Cap das 100 %-ige Ausgangsvolumen vorliegt. Auch hier wird deutlich, dass ein Verlust von fast 13 % der eingesetzten Lösungsmittelmenge vorliegt, die in die Raumluft ent­wichen sind.

Beurteilung der Raumluftkonzentrationen mittels Prüfkammeruntersuchungen

Um eine Ermittlung der Raumluftemissionen durch eine offene Lösungsmittelflasche im Vergleich zu einer Lösungsmittelflasche mit SCAT Safety Cap vornehmen zu ­können, wurde jeweils eine Lösungsmittelflasche in eine Prüfkammer gegeben und nach 1, 3 sowie 7 Tagen auf Ihre Emis­sionen an Methanol bzw. Acetonitril überprüft (Abb. 3).

Abb. 3: Methanolemissionen und Acetonitrilemissionen in der Prüfkammer

Hierbei wird deutlich, dass bei einer Lösungsmittelflasche ohne Safety Cap in der Prüfkammer trotz ständigem Luftaustausch eine Konzentration an Methanol von 630 – 660 mg/m3 festgestellt werden konnte, wohingegen bei einer Lösungsmittelflasche mit Safety Cap eine Konzentration von 1 – 2 mg/m3 analysiert wurde.

Damit wird dokumentiert, dass mit der SCAT Safety Cap eine deutliche Reduzierung fast gegen 0 der Methanol-Konzentration in der Prüfkammer erreicht wurde, so dass der Arbeitsplatzgrenzwert gemäß TRGS 900 von 270 mg/m3 deutlich unterschritten wurde.

Im Gegensatz hierzu ist der Arbeitsplatzgrenzwert ohne Safety Cap mit 630 – 660 mg/m3 deutlich überschritten worden, so dass eine Hintergrundbelastung vorliegt, welche zu gesundheitlichen Be­einträchtigungen der Mitarbeiter im Labor führen kann.

Ein ähnliches Bild ergeben ebenfalls die Prüfkammeruntersuchungen mit Acetonitril, wobei mit der SCAT Safety Cap eine Konzentra­tion von 1 – 5 mg/m3 und im Gegensatz hierzu ohne SCAT Safety Cap eine Raumluftkonzentration trotz ständigem Luftaustausch von 730 – 800 mg/m3 festgestellt wurde (Abb. 3).

Bei einem Vergleich der ermittelten Prüfkammeremissionen mit dem Acetonitril-Grenzwert gemäß TRGS 900 von 34 mg/m3 wird ersichtlich, dass ohne die SCAT Safety Cap eine deutliche Überschreitung des ­Arbeitsplatzgrenzwertes fest­zustellen ist. Im Gegensatz hierzu ist mit der SCAT Safety Cap auf der Lösungsmittelflasche eine deutliche Minimierung der Acetonitril-Konzentration festzustellen, so dass der Arbeitsplatzgrenzwert gemäß TRGS 900 von 34 mg/m3 deutlich unterschritten wurde (Abb. 4).

Abb. 4: Methanolemissionen und Acetonitrilemissionen innerhalb der Prüfkammer

Fazit

Zusammenfassend wird ersichtlich, dass die Lösungsmittelemissionen durch die SCAT Safety Caps deutlich reduziert werden konnten. In diesem Zusammenhang ist somit eine deutliche Reduktion der vor­liegenden Raumluftbelastungen mit Lösungsmitteln in einem Labor bei einer Nutzung von SCAT Safety Caps zu erwarten.

Hierbei ist eine Minderung der Lösungsmittelkonzentration in der Raumluft in ähnlichen Größen­verhältnissen wie oben dargestellt anzunehmen, sodass eine deutlich geringere gesundheitliche Gefährdung für die Mitarbeiter gegeben ist.

Weiterhin wird durch die SCAT Technologie das Risiko von Lösungsmittel-Blindwerten in Laboren deutlich minimiert, sodass der Einsatz von SCAT Safety Caps ebenfalls als eine qualitätssichernde Maßnahme verstanden werden kann.