Informationen zur chemischen Sicherheit – Flusssäure

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Übersicht über die chemischen Informationen

Flusssäure (HF) unterscheidet sich von anderen Säuren dadurch, dass das Fluoridion leicht in die Haut eindringt und tiefe Gewebeschichten, einschließlich Knochen, zerstört. Schmerzen, die durch den Kontakt mit HF-Lösungen (1-50 %) entstehen, können sich um 1 bis 24 Stunden verzögern. Wird HF nicht rasch neutralisiert und das Fluoridion gebunden, kann die Gewebezerstörung tagelang anhalten und zum Verlust von Gliedmaßen oder zum Tod führen. HF ähnelt anderen Säuren insofern, als das anfängliche Ausmaß einer Verätzung von der Konzentration, der Temperatur und der Dauer des Kontakts mit der Säure abhängt.

Physical Data

Exposure Limits

ACGIH Threshold Limit Value (TLV): Listed as Hydrogen fluoride, as F: (ACGIH, 2000)

• 8-Hour Time Weighted Average (TWA): Not Listed
• Ceiling: 3 ppm (2.3 mg/m3)
• Skin Notation: Not Listed
• Carcinogen: Not Listed
• TLV Ceiling value based on irritation with possible burns and effects to bone, teeth, and fluorosis.

OSHA Permissible Exposure Limit (PEL): Listed as Hydrogen fluoride (as F) (OSHA, 1996a)

• 8-Hour Time Weighted Average (TWA): 3 ppm
• Ceiling: Not Listed

NIOSH Recommended Exposure Limit (REL): (NIOSH, 1996)

• 8-Hour Time Weighted Average (TWA): 3 ppm (2.3 mg/m3)
• Ceiling: 6 ppm (5 mg/m3) (15-minute)
• Skin Notation: Not Listed
• Carcinogen: Not Listed
• IDLH VALUE: (Immediately Dangerous To Life and Health): 30 ppm

NOTE: A TWA concentration is for an 8-hour workday (ACGIH-TLV, OSHA-PEL) and up to a 10-hour workday (NIOSH-REL) during a 40-hour workweek. A STEL value is a 15-minute TWA exposure that should not be exceeded at any time during a workday. A Ceiling value should never be exceeded for even an „instantaneous“ exposure period.

Health Hazard Data: Dermale Exposition

Dermale Exposition – HF ist eine anorganische Säure, die stark ätzend ist und leicht in die Haut eindringt, was zu einer Zerstörung tiefer Gewebeschichten führt. Schwere und Schnelligkeit des Auftretens von Anzeichen und Symptomen hängen von der Konzentration, der Dauer der Exposition und der Durchlässigkeit des exponierten Gewebes ab. Schmerzen können verzögert auftreten.

1. KONZENTRATIONEN UNTER 20% – Erythem und Schmerzen können bis zu 24 Stunden verzögert auftreten und werden oft erst bei extremen Gewebeschäden bemerkt. In einer Studie traten bei 7 % der HF die Symptome innerhalb von 1 bis mehreren Stunden auf, bei 12 % der HF in weniger als einer Stunde und bei 14,5 % der HF sofort.
2. KONZENTRATIONEN 20 BIS 50 % – Rötungen und Schmerzen können sich um 1 bis 8 Stunden verzögern und werden oft erst bei extremen Gewebeschäden gemeldet.
3. KONZENTRATIONEN GRÖSSER ALS 50% – Verursacht sofortiges Brennen, Erythem und Gewebeschäden.

Dekontamination – Alle exponierten Kleidungsstücke ausziehen und die notwendigen Vorsichtsmaßnahmen treffen, um eine Selbstgefährdung zu vermeiden. Waschen Sie sofort alle exponierten Stellen mit reichlich Wasser.

Calciumgluconat- oder -carbonat-Gel – Empfohlen wird die Anwendung von 2,5 bis 33%igem Calciumgluconat- oder -carbonat-Gel oder Aufschlämmung, die entweder in einen chirurgischen Handschuh gegeben wird, in den die betroffene Extremität dann gesteckt wird, oder in die Verbrennung eingerieben wird. Diese Therapie ist leichter zu verabreichen und weniger schmerzhaft als eine Infiltration. Verwenden Sie Kalziumglukonat nur zur Behandlung der Haut.

Kalziumglukonat-Infiltration – (Medizinische Hilfe) – Fortschreitende Gewebezerstörung und Schmerzen können durch subkutane Verabreichung von Kalziumglukonat minimiert werden. Ziehen Sie eine Infiltration mit KALZIUMGLUCONAT in Betracht, wenn (1) die Exposition zu einer unmittelbaren Gewebeschädigung führt oder (2) Erythem und Schmerzen nach angemessener Spülung fortbestehen. Infiltrieren Sie jeden Quadratzentimeter der betroffenen Dermis und des subkutanen Gewebes mit etwa 0,5 ml 10%igem KALZIUMGLUCONAT mit einer 30er Nadel. Bei Bedarf wiederholen, um den Schmerz zu kontrollieren. Zur Behandlung von Nagelbettverbrennungen Nägel spalten oder entfernen. Je früher die Behandlung erfolgt, desto schneller klingen die Symptome ab. VORSICHT: Vermeiden Sie die Verabreichung großer Mengen von subkutanem Kalziumglukonat, da dies zu einer verminderten Gewebedurchblutung und möglichen Nekrose führen kann.

VERWENDEN SIE KEIN KALZIUMCHLORID – Kalziumchlorid reizt das Gewebe und kann Verletzungen verursachen.

Gesundheitsgefährdende Daten: Andere Expositionswege

• Systemische Toxizität- Systemische Fluoridtoxizität kann durch Verschlucken, Einatmen oder ausgedehnte Hautverätzungen entstehen. Hypokalzämie, Hypomagnesiämie, Hyperkaliämie (Kalium), Lungenödem, metabolische Azidose, ventrikuläre Arrhythmien und Tod sind möglich.
• Augenexposition – Kann bei Konzentrationen von mehr als 0,5% zu schweren Augenschäden führen. Die Exposition gegenüber Dämpfen führt häufig zu Augenreizungen und kann auch zu Augenverletzungen führen. Anzeichen und Symptome können verzögert auftreten.
• Orale Exposition – Verschlucken kann zu Erbrechen und Bauchschmerzen führen; schmerzhafte nekrotische Läsionen, hämorrhagische Gastritis und Pankreatitis wurden nach erheblicher Exposition berichtet. Rektale Verabreichung hat akute Kolitis mit Perforation verursacht.
• Inhalationsexposition – Das Einatmen von Flusssäuredämpfen kann zu schweren Halsreizungen, Husten, Dyspnoe, Zyanose, Lungenverletzungen und Lungenödemen mit Todesfolge führen.

Toxizitätsdaten

Niedrigste tödliche Dosis, Mensch LCLo: 50 ppm/30 min.

Inhalation, Ratte LC50: 1278 ppm/1hr.
Inhalation, Maus LC50: 500 ppm/1hr. Inhalation, Meerschweinchen LC50: 4327 ppm/15 min.
Inhalation, Affe 1780 ppm/1 Std.

Toxikologischer Mechanismus

Es gibt mehrere vorgeschlagene toxikologische Mechanismen.

1. Fluorid bindet an metallhaltige Enzyme und inaktiviert sie dadurch.
2. Fluorid bindet an Kalzium, was zu schwerer Hypokalzämie führt.
3. Fluorid bindet an Kalium- und Magnesiumionen, was zu Reizbarkeit des Herzmuskels und Herzrhythmusstörungen führt.
4. Fluorid kann direkt toxisch für das ZNS sein.

Minimale tödliche Exposition

Oral

• Nach der Einnahme von 1,5 Gramm Fluorwasserstoffsäure (Konzentration unbekannt) trat innerhalb von 6,5 Stunden nach der Einnahme der Tod ein. Die Obduktion ergab in diesem Fall keine groben Gewebeschäden und einen Leberfluoridwert von 165 Mikrogramm/100 Gramm.
• Ein 33-jähriger Mann, der 3 bis 4 Unzen eines Rostentferners (HF-Konzentration nicht angegeben) zu sich genommen hatte, starb innerhalb von 45 bis 60 Minuten. Bei der Autopsie wurden schwere Magenschleimhautödeme sowie Blutungen und Nekrosen der Bauchspeicheldrüse festgestellt. Der postmortale Fluoridspiegel im Blut betrug 56,2 Milligramm/Liter.
• Die Einnahme von 15 Millilitern einer 9-prozentigen Lösung führte Berichten zufolge zum Tod.

Dermal

• Eine dermale Exposition gegenüber 70-prozentiger Fluorwasserstoffsäure über eine 2,5-prozentige Gesamtkörperoberfläche führte zum Tod. Der Serumkalziumspiegel lag bei 2,2 Milligramm/Deziliter.
• Ein erwachsener Patient, der nach Exposition gegenüber einer 70-prozentigen Flusssäurezubereitung Verbrennungen zweiten Grades an einer 25-prozentigen Gesamtkörperoberfläche entwickelte, starb an Herzstillstand. Der Kalziumspiegel im ionisierten Serum lag unmittelbar vor der Obduktion bei 1,7 Milligramm pro Deziliter (normal: 4 bis 4,8).
• Zwei Arbeiter starben nach einem Spritzer 70-prozentiger Flusssäure im Gesicht, auf der Brust, an den Armen und Beinen. Beide Arbeiter wurden sofort vom Ort der Exposition entfernt. Die Kleidung wurde entfernt, und die Verbrennungen wurden zunächst am Arbeitsplatz mit einer kalten Dusche behandelt, und auf die verbrannten Stellen wurde Alkohol aufgetragen. Geeignete Schutzkleidung wurde am Arbeitsplatz nicht getragen.
• Eine Frau starb an schweren Verätzungen der Haut und der Lunge mit einem starken hämorrhagischen Lungenödem, nachdem ihr während eines Angriffs Säure ins Gesicht geschleudert worden war.
• Ein Patient mit HF-Verätzungen, die 8 Prozent seines Körpers betrafen, starb an hartnäckigen Herzrhythmusstörungen als Folge des Verlusts an ionisiertem Kalzium.

Inhalation

• Schätzungen der niedrigsten tödlichen Konzentrationen für Fluorwasserstoff reichen von 50-250 ppm bei 5-minütiger Exposition und beruhen auf Informationen über die zufällige, freiwillige und berufliche Exposition.

Handhabung und persönliche Schutzausrüstung

1. Machen Sie sich vor der Handhabung mit den spezifischen Gefahren von HF vertraut.
2. Handhaben Sie HF immer in:
   • einem ordnungsgemäß funktionierenden Abzug>
   • einem Bereich, der mit einer Sicherheitsdusche/Augenspülung ausgestattet ist
3. Empfohlene persönliche Schutzausrüstung:
   • Schutzbrille
   • Gesichtsschutz (Kunststoff)
   • Handschuhe: Dünne Einweghandschuhe (z. B. 4, 6 oder 8 mil blaue Nitrilhandschuhe), die bei Laborarbeiten verwendet werden, stellen nur eine Kontaktbarriere dar und sollten sofort entsorgt werden, wenn eine Kontamination vermutet wird. Dickere PVC- oder Neoprenhandschuhe (10-20 mil) bieten eine gute HF-Beständigkeit, aber nicht die notwendige Fingerfertigkeit für die meisten Laborarbeiten. Dünnere PVC- oder Polyhandschuhe (für den Umgang mit Lebensmitteln) können eine gewisse Beständigkeit gegen HF bieten, sollten aber ebenfalls bei den ersten Anzeichen einer Kontamination sofort gewechselt werden.Einweghandschuhe sollten niemals ohne doppelte Handschuhe getragen werden, da es sonst zu Nadelstichen und einer Exposition kommen kann. Eine Kombination aus doppelten Handschuhen, Nitril und Poly, kann verwendet werden, um einen besseren Schutz vor einer größeren Anzahl von Materialien zu bieten.
   • Säureresistente Schürze
   • Lange Hosen, Ärmel und geschlossene Schuhe (bei Arbeiten mit ätzenden Stoffen immer erforderlich)
4. Calciumgluconat sollte für die Hautbehandlung zur Verfügung stehen.

Unverträglichkeiten und Lagerung

Kühl und trocken lagern, entfernt von unverträglichen Materialien. HF reagiert mit vielen Materialien, daher Kontakt mit Glas, Beton, Metallen, Wasser, anderen Säuren, Oxidationsmitteln, Reduktionsmitteln, Laugen, brennbaren Stoffen, organischen Stoffen und Keramik vermeiden. In Behältern aus Polyethylen oder Fluorkohlenstoff-Kunststoff, Blei oder Platin lagern. Lagerflaschen in Polyethylen-Sekundärcontainer stellen.

Verunreinigungen

Stellen Sie sicher, dass alle Bereiche, in denen HF verwendet wird, mit geeigneter Ausrüstung zur Bekämpfung von Verschüttungen ausgestattet sind. Kleine Verschüttungen können durch Abdecken mit Magnesiumsulfat (trocken) und Aufsaugen mit Löschkissen oder anderen absorbierenden Materialien neutralisiert werden. Geben Sie Natriumbikarbonat oder Magnesiumoxid zu dem Absorptionsmittel und geben Sie es zur Entsorgung in einen Plastikbehälter. Waschen Sie die verschüttete Stelle mit einer Natriumbikarbonatlösung.

Empfohlen wird das Universal-Sorptionsmittel von 3M, da es nicht mit HF reagiert. Wenn die Verschüttung groß ist, in einem geschlossenen Raum oder in einem Bereich, in dem keine ausreichende Belüftung vorhanden ist, den Raum evakuieren und sofort den Notruf wählen.

Brand- und Explosionsgefahr

Fluorwasserstoff ist nicht brennbar, kann aber bei Erhitzung oder in Verbindung mit Dampf oder Wasser reizende und korrosive Fluoriddämpfe erzeugen. Da Fluorwasserstoff nicht brennt, ist ein für die Umgebung des Feuers geeignetes Löschmittel zu verwenden. Verwenden Sie Wasser, um die Dämpfe zu absorbieren und die Behälter kühl zu halten. Die Hitze, die freigesetzt wird, wenn sich Wasser oder Dampf mit Fluorwasserstoff oder Flusssäure verbindet, kann gefährlich sein. Bei Bränden mit Fluorwasserstoffsäure Wasser in großen Mengen einsetzen. Fluorwasserstoffsäure und verschiedene Metalle können Wasserstoff (hochentzündliches Gas) bilden, der eine Brandgefahr darstellt.

Entflammbarkeitsklasse: Nicht brennbares Gas
Flammpunkt: NA
Untere Explosionsgrenze: NA
Obere Explosionsgrenze: NA

Tod durch Flusssäure für Laborarbeiter in Perth

Auszug aus dem Newsletter des Australian Institute of Occupational Hygienists, Dezember 1994:
Ein Unfall in Perth hat gezeigt, wie gefährlich diese Säure sein kann, und es lohnt sich, darüber zu berichten, damit alle Laborarbeiter oder Hygieniker, die andere bei der Verwendung dieser Substanz beraten, davon profitieren können.

Am 12. November starb ein 37-jähriger Mann auf der Intensivstation des Fremantle-Krankenhauses, nachdem er am 28. Oktober versehentlich etwa 100 ml einer 70%igen Lösung auf sein rechtes Bein gespritzt hatte. Es wurde geschätzt, dass das Ausmaß des Verschüttens etwa 10 % seiner gesamten Körperoberfläche abdeckte. Die Person arbeitete als Techniker in einem kleinen paläontologischen Labor, das an ein Privathaus angeschlossen war. HF wird in der Industrie zum Aufschluss von Silikaten in Erzproben verwendet. Der Verunglückte versuchte sofort, die verschüttete Flüssigkeit von seiner Kleidung zu entfernen, indem er sich mit einem Schlauch abspritzte, der an einem Waschbecken im Labor befestigt war. Anschließend rannte er aus dem Labor in den Swimmingpool im Garten, wo er bis zum Eintreffen des Krankenwagens innerhalb einer Stunde blieb. Zu diesem Zeitpunkt schien er verwirrt zu sein, möglicherweise aufgrund eines Schocks.

In der darauf folgenden Woche wurde sein rechtes Bein amputiert, trotzdem erlag die Person schließlich 2 Wochen nach dem ersten Austritt den toxischen Auswirkungen der Flusssäure.

Wodurch verursacht Flusssäure den Tod?

Gepostet von: William M. Rich, MD Fakultät, University Med. Center
Fluorwasserstoff ist ein Gas, das in Lösung mit Wasser Fluorwasserstoffsäure (HF) bildet. Obwohl es sich um eine schwache Säure handelt, d. h. sie ist nicht stark dissoziiert, wird sie zum Ätzen von Glas verwendet. Wie ihre Schwester, die HCl-Säure, reagiert sie mit Wasser unter Freisetzung von Wärme und kann Verbrennungen auf der Haut verursachen. Flusssäure hat eine noch schädlichere Wirkung, die viele innere Strukturen angreifen kann. Es wurde von Todesfällen berichtet, die durch eine Exposition der Haut auf nur 2,5 % der Körperoberfläche verursacht wurden. Die schwache Dissoziation ermöglicht die Absorption durch die Haut als intaktes Molekül.

Wenn es die Haut durchdringt, zerfällt es langsam in das Wasserstoff- und das Fluoridion. Das Fluoridion beeinträchtigt die Unversehrtheit des Gewebes und den Stoffwechsel durch Verflüssigungsnekrose, Entkalkung und Zerstörung des Knochens sowie die Bildung unlöslicher Salze. Der Kalziumverlust (Hypokalzämie) entsteht durch die Ausfällung von Kalzium aus dem Blut als CaF2. Dies führt schließlich zu einem Verlust von Kalzium aus den Knochen, um den verminderten Serumkalziumspiegel auszugleichen. Dies kann ein verzögertes tödliches Ereignis sein. Die rasche Entwicklung einer Hypokalzämie kann schnell tödlich sein, da Kalzium für die ordnungsgemäße Funktion der Muskeln, einschließlich des Herzmuskels, wichtig ist. Ohne Kalzium brechen viele Stoffwechselvorgänge zusammen.

Fluorid aus jeder Quelle hat die gleiche Toxizität. Vor vielen Jahren kam es in einem staatlichen Krankenhaus zu einer Massenvergiftung, als ein NaF-haltiges Insektengift fälschlicherweise mit Milchpulver verwechselt und dem Rührei hinzugefügt wurde. Berichten zufolge gab es 47 Todesfälle. In einigen Regionen des Landes ist der Fluoridgehalt im Wasser zu hoch, was zu Fleckenbildung an den Zähnen und Kalziumverlust in den Knochen führt.

Das Einatmen von HF führt zu einer sofortigen Schädigung der Lungenschleimhaut mit Blutungen, Lungenödem und Tod. Es kann nur etwa 5 Minuten dauern, bis eingeatmetes HF innerhalb von ein paar Stunden zum Tod führt.