1
Dokumentierte Gefährdungsbeurteilung
Achtung: Die Beurteilung muss den jeweiligen Bedingungen angepasst werden!
1. Allgemeine Angaben und Vorprüfungen
Beurteilung Nr.:
Schule:
Fach (unterstreichen): Chemie / Biologie / Physik
Stufe: Primarstufe / Sek I / Sek II
Durchführung: Schüler / Lehrkraft
Titel Experiment: Natrium (und Lithium) reagieren mit Wasser
Kurzbeschreibung:
Ein erbsengroßes Stück Natrium wird mit Hilfe einer langen Pinzette sorgfältig entrindet und mit
saugfähigem Papier von Paraffinölresten gereinigt. Dann legt man es mit der Pinzette auf die Mitte
der Wasseroberfläche in einer großen, runden Glasschale aus Duranglas, die zur Hälfte mit Wasser
gefüllt ist. Dem Wasser werden zuvor ein paar Spritzer Geschirrspülmittel und eventuell mehrere
Tropfen einer Indikatorlösung zugegeben. Das Natrium reagiert mit dem Wasser, saust darauf
herum und zerplatzt am Ende der Reaktion.
Tätigkeitsbeschränkungen
+
Generelle Erlaubnis für Schüler und Lehrer
(Klasse 1-4: nur geringe Gefährdung)
L+
Tätigkeitsverbot für Lehrkräfte
X
Generelles Verbot an Schulen
- w
Verbot für werdende oder stillende Mütter
- S
Verbot für Schülerinnen und Schüler
- S 4. Klasse Verbot für Schülerinnen und Schüler bis eingeschlossen Klasse 4
- S 9. Klasse Verbot für Schülerinnen und Schüler bis eingeschlossen Klasse 9
ESP
Ersatzstoffprüfung notwendig
Regionale Spezifizierung einer Einschränkung:
Ersatzstoffprüfung (bei Verzicht mit Begründung)
Die Variante mit Lithium und Wasser verdeutlicht ebenfalls das Prinzip. Sie ist weniger gefährlich,
aber dafür auch kaum spektakulär. Der Versuch mit Natrium ist ein klassischer Versuch für die
Schule. Schüler dürfen keine Experimente mit Natrium (und Kalium) durchführen.
X
2
2. Gefahrstoffe (Ausgangsstoffe, mögliche Zwischenprodukte, Endprodukte)
Wasserstoff H220 Extrem entzündbares Gas.
Hinweise zur Entsorgung
Die größte Unfallgefahr besteht am Ende des Versuchs, wenn die Natriumkugel zerplatzt und vor
allem dann, wenn nach dem Versuch Natriumreste übersehen werden. Die kleinen Rindenstücke
und winzigen Splitter werden nach Ende des Versuchs sorgfältig durch die Reaktion mit Wasser
entsorgt (Schutzbrille!). Bei kleinen Splittern kann man dazu eine Spritzflasche einsetzen. Der
Arbeitsplatz, die Petrischale, das Messer und die Papierhandtücher müssen vorsichtig bewässert
werden (nachdem man alle Splitter zerstört hat). Die Schale mit dem Reaktionsgemisch enthält
stark verdünnte Natronlauge. Der Inhalt wird mit der mehrfachen Menge Wasser verdünnt und dann
in den Abguss gegeben. So können Natriumreste chemisch zerstört werden: Kleine Mengen in
größere
Portionen
Brennspiritus
geben,
drei
Tage
stehen
lassen,
wegen
der
Wasserstoffentwicklung nur im laufenden Abzug, nach vollständiger Reaktion mit Wasser
verdünnen und mit verdünnter Schwefelsäure neutralisieren, dann in den Abguss geben.
Gefahr
Natronlauge konzentriert 32%
CAS 1310-73-2
Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere
Augenschäden.
Kann gegenüber Metallen korrosiv sein.
Schutzhandschuhe, Schutzkleidung, Augenschutz und
Gesichtsschutz tragen.
BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle
kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit
Wasser abwaschen/duschen.
BEI BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang
behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene
Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.
Bei Exposition oder Unwohlsein: Sofort
GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen.
220, 280
210, 377, 381, 403
(für Flaschen)
Wasserstoff
als Reaktions-
produkt
Gefahr
Gefahr
Natrium
CAS 7440-23-5
Reagiert heftig mit Wasser.
In Berührung mit Wasser entstehen selbstentzündbare
Gase.
Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere
Augenschäden.
Keinen Kontakt mit Wasser zulassen.
Staub/ Rauch/ Gas/ Nebel/ Dampf/ Aerosol nicht einatmen.
Schutzhandschuhe, Schutzkleidung, Augenschutz und
Gesichtsschild tragen. Schutzscheibe einsetzen.
BEI BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang
behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene
Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.
Unter inertem Gas (für Schulen: unter Paraffinöl)
aufbewahren. (Schulen: Bestände regelmäßig erneuern.)
(Bei Brand:) Zum Löschen Trockensand, Trockenlöschpulver
oder alkoholbeständigen Schaum verwenden.
3
3. Beurteilung der Gefahren und Sicherheitsvorkehrungen
Gefährdungen
nein
ja
1. Gefahren für die Haut? >Natriumspritzer und ätzende Natronlauge
X
2. Gefahren für die Augen? >Schutzbrille immer tragen!
X
3. Gefahren durch Einatmen? >Natriumhydroxid im Rauch (nur Spuren)
X
4. Sind brennbare oder entzündbare Stoffe beteiligt?
X
5. Können sich explosionsgefährliche Gemische bilden?
X
6. Falls notwendig: Ist der Brandschutz in der Umgebung ausreichend?
Beurteilung der Gefährdungen (Stoffeigenschaften, gefährliche Reaktionen, Gerätegefahren)
Wenn das Natrium zu alt ist, können sich Oxidschichten auf der Oberfläche bilden. In einem solchen
Fall besteht Explosionsgefahr, wenn das Natrium mit Wasser reagiert. Kommt das kompakte
Natrium mit Wasser oder Feuchtigkeit in Berührung, beispielweise durch eine nasse Pinzette oder
durch einen nassen Handschuh, besteht ebenfalls Explosionsgefahr. Bei Berührung mit der Haut
entsteht sofort durch Reaktion mit der Hautfeuchtigkeit stark ätzendes Natriumhydroxid. Außerdem
kann sich das Natrium hierbei entzünden. Werden die entrindeten Stücke oder andere Reste nach
dem Versuch übersehen, können diese beim Reinigen der Unterlage mit Wasser explodieren. Dies
findet vor allem dann statt, wenn sich das Natrium eingeschlossen
–
beispielsweise zwischen zwei
Platten
–
befindet. Eine Explosion kann auch während dem Versuch auftreten, wenn das
Natriumstück zu groß ist, wenn es nicht entrindet ist oder noch Paraffinölreste daran haften. Dann
kann das herumsausende Natriumstück die Energie nicht abführen. Fehlt das Geschirrspülmittel im
Wasser, haftet das Natrium an der Schalenwand an. Durch die entstehende Hitze kann die Schale
zerstört werden. Am Ende der Reaktion zerplatzt die Natriumkugel, dabei besteht Spritzgefahr durch
ätzende Produkte. Besonders gefährlich ist das Drücken von Alkalimetallen unter Wasser mit einem
Sieblöffel und das pneumatische Auffangen des entstehenden Wasserstoffs. Dieser Versuch wird
für Natrium nicht mehr empfohlen, sondern nur noch für linsengroße Lithiumstücke, die sauber
entrindet wurden.
Sicherheitsvorkehrungen
Spezielle Sicherheitsvorkehrungen und Überlegungen
Die Natriumbestände in der Chemikaliensammlung müssen halbjährlich überprüft werden. Es
sollten im Schullabor nur Kleinmengen in Paraffinöl gelagert werden. Reagieren kleine
Natriumstücke beim Legen auf Wasser explosionsartig oder zeigt das Natrium deutliche
Oxidschichten, muss der Bestand erneuert werden. Es darf nur mit erbsengroßen Stücken
gearbeitet werden. Eine Schutzbrille, Schutzhandschuhe aus Latex und ein geschlossener
Laborkittel sind unbedingt notwendig. Das Tragen eines Gesichtsschildes wird empfohlen.
X
X
X
Schutzbrille
tragen
Schutz-
handschuhe
Abzug
Kapelle
Geschlossenes
System
Lüftungs-
maßnahmen
Offenes
Feuer verboten
4
Der Versuchsaufbau mit Schutzscheibe, das Füllen der Schale mit Wasser und das Bereitlegen
der notwendigen Geräte wie Pinzette, Petrischale, Filterpapier, Papierhandtücher, etc. müssen vor
der Natriumentnahme erfolgen. Es darf kein Wasser von den Handschuhen oder von Geräten auf
das Natrium tropfen. Natrium darf nur mit einer langen, trockenen Pinzette gefasst werden, der
Hautkontakt muss unbedingt vermieden werden.
Die Schutzscheibe ist von Anfang an einzusetzen. Günstig sind stellbare Schutzscheiben mit
Seitenschutz, da diese nicht nur die Zuschauer schützen, sondern bei entsprechender Handhabung
während der Reaktion auch die Lehrkraft. Das Schneiden der Natriumstange erfolgt am besten in
einer völlig trockenen Petrischale auf einem saugfähigen Papier. Das Reststück wird nach dem
Abschneiden des erbsengroßen Stückes sofort wieder in die Natriumflasche gegeben, die man
sofort verschließt. Die Flasche darf nicht neben dem Versuch stehen. Das erbsengroße Stück wird
mit einem Papierhandtuch abgetrocknet. Die kleinen Rindenstücke legt man in die Petrischale, die
während des Versuchs mit einem Deckel verschlossen wird. Mit einer langen Pinzette und langem
Arm legt man das erbsengroße Natriumstück auf die Wasseroberfläche oder auf das Filterpapier.
Der Kopf ist unbedingt fernzuhalten. Danach sollte ein Sicherheitsabstand eingehalten werden.
Da im Rauch auch auf die Atemwege reizend wirkende Hydroxidspuren enthalten sind, muss auf
eine gute Raumlüftung geachtet werden. Der entstehende Wasserstoff stellt aufgrund der geringen
Menge keine Gefahr dar. Bei einer unvorhergesehenen Explosion reagiert dieser allerdings in einer
Knallgasreaktion.
Der Versuch mit Natrium und Wasser ist für die Schule elementar. Zum Vergleich kann man Lithium
einsetzen. Hierfür gelten die gleichen Regeln, allerdings ist Lithium deutlich weniger reaktionsfähig
wie Natrium, das Gefährdungspotenzial ist daher geringer. Das entstehende Lithiumhydroxid im
Rauch ist aber ein starker Reizstoff für die Atemwege. Versuche mit Natrium dürfen nur als
Lehrerversuch durchgeführt werden. Von Versuchen mit Kalium, Caesium und Rubidium an Schulen
wird abgeraten. Hierfür kann man auf einen Film zurückgreifen.
Hinweise zur Versuchsvariante mit Lithium: Beim Drücken von Lithium unter Wasser mit einem
Sieblöffel verwendet man gerade so viel, dass damit ein Reagenzglas gefüllt werden kann (ca.
Linsengröße). Der Sieblöffel muss vorher unbedingt völlig trocken sein. Zum pneumatischen Füllen
des Reagenzglases mit Wasserstoff wird das Reagenzglas ganz voll mit Wasser gefüllt und dann
mit dem Daumen verschlossen. Nun taucht man es umgekehrt mit der Öffnung nach unten in das
Wasser und öffnet es erst dann. Danach kann man das Reagenzglas außerhalb des Wassers halten
und den Sieblöffel mit dem Lithium unter die Öffnung halten. Die Knallgasprobe ist relativ harmlos,
da nur wenig Wasserstoff im Reagenzglas zur Reaktion kommt. Man führt sie am besten in der
leuchtenden Brennerflamme durch.
Verhalten im Notfall
(separate Betriebsanweisung)
Erste-Hilfe
(separate Betriebsanweisung)
Datum ___________ Unterschrift ______________________________________________
Nächster Prüfungstermin ______________