Kreosot

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Wikipedia:Redaktion Chemie/ausgeblendete Strukturformel

Allgemeines
Name Kreosot
Summenformel nicht angebbar, Stoffgemisch
CAS-Nummer
  • Kreosot (CAS-Nr. 8001-58-9)
  • Kreosotöl (CAS-Nr. 61789-28-4)
  • Destillate (Kohlenteer), Naphthalinöl (CAS-Nr. 84650-04-4)
  • Kreosotöl, Acenaphthenfraktion (CAS-Nr. 90640-84-9)
  • höhersiedende Destillate (Kohlenteer) (CAS-Nr. 65996-91-0)
  • Anthracenöl (CAS-Nr. 90640-80-5)
  • Buchenkreosot (CAS-Nr. 8021-39-4)
  • Teersäure (CAS Nr. 65996-85-2)
  • Extraktrückstände (Kohle) (CAS Nr. 122384-78-5)[1][2]
Kurzbeschreibung
  • Buchenholz-Kreosot: farblose bis schwach gelbliche Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch[3]
  • Kohle-Kreosot: dunkelgrün–braune Flüssigkeit mit aromatisch–teerigem Geruch
Eigenschaften
Molare Masse nicht angebbar, Stoffgemisch
Dichte

1,09 g·cm−3[4]

Siedepunkt

200–220 °C Beech-Tar[4]; 185-400 °C Coal-Tar

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]
05 – Ätzend 06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 301​‐​311​‐​314​‐​331​‐​335​‐​341Vorlage:H-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​373​‐​412
P: 261​‐​273​‐​280​‐​301+310​‐​305+351+338​‐​310Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [4]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5][4]
Giftig Umweltgefährlich
Giftig Umwelt-
gefährlich
(T) (N)
R- und S-Sätze R: 23/24/25​‐​34​‐​37​‐​48/20/21/22​‐​52/53​‐​68Vorlage:R-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze
S: 26​‐​28​‐​36/37/39​‐​45​‐​61
Toxikologische Daten

300 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[3]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche nicht möglich

Kreosot (Teeröl) ist ein Stoffgemisch und wird durch die Destillation der Teere aus fossilen Brennstoffen, sowie aus denen, aus der Pyrolyse von pflanzlichem Material (wie Holz), hergestellt. Die beiden wichtigsten in der Industrie anerkannten Arten sind Holzteerkreosot und Steinkohlenteerkreosot.

Name und Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Name leitet sich von altgriechisch κρέας ‚Fleisch‘ und altgriechisch σωτήρ ‚erhalten, bewahren‘ ab und geht auf dessen frühere Verwendung als Konservierungsstoff für Fleisch zurück.[6] Es wurde 1828 von Karl von Reichenbach im Buchenholzteer entdeckt.[7]

Herstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Holzteerkreosot wird durch Destillation des bei der Pyrolyse anfallenden Teers gewonnen. Dabei wird zuerst die schwere Ölfraktion mit Natronlauge behandelt. Die alkalische Lösung wird von der unlöslichen öligen Schicht befreit und die Lösung aufgekocht, um Verunreinigungen zu reduzieren. Schließlich wird die Lösung mit verdünnter Schwefelsäure getrennt, wodurch das rohe Kreosot verbleibt. Das rohe Kreosot wird mit Alkalien gelöst und mit Säure abgetrennt und redestilliert. Aus der bei Temperaturen von 200°C bis 225°C anfallenden Fraktion wird das reine Kreosot erhalten.[8][9]
  • Kohlenteerkreosot ist eine Mischung aus den Teerfraktionen, die bei der Kohlenteerdestillation anfallen,[10] aber mehrheitlich aus der schweren Fraktion.
    • Mittelfraktion (middle oil, carbolic oil, wash oil) von 170 °C bis 230 °C mit Phenol (Carbolsäure), Naphthalen, Cresol
    • Schwerfraktion (heavy oil, creosot oil, dead oil) von 230 °C bis 270 °C mit Cresol, Naphthalen, Naphthol
    • Anthracenöl (Grünöl) bei 270 °C bis 360 °C mit Anthracen
Es wird nachdestilliert, um den Phenol-, Naphthalen-, Anthracengehalt anzupassen.[11] Die Teerbasen und -säuren werden oft ausgewaschen und das erhaltene Kreosot mit der schweren Fraktion gemischt.[12] Es hat sich gezeigt, dass die Teerbasen, -säuren keinen grossen Einfluss auf die vorbeugende Wirkung des Kreosots haben. Teersäuren sind flüchtig und entweichen schnell aus dem Holz, so gibt es keine Notwendigkeit für deren Verbleib im Kreosot.[13]

Zusammensetzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die verschiedenen Kreosote unterscheiden sich stark in ihrer Zusammensetzung. Hersteller fraktionieren nach Kundenwunsch in verschiedenen Siedebereichen sowie mit unterschiedlichen Mischungsverhältnissen.[14]

  • Holzteerkreosot (wood-tar creosote) wird aus unterschiedlichen Holzarten gewonnen (vorwiegend harzhaltige, Buche, Eiche, Pinien) und ist eine farblose bis gelbliche, „fettige“ Flüssigkeit mit einem rauchigen Geruch und einem Geschmack nach Verbranntem. Beim Verbrennen gibt es eine rußige Flamme. Es ist mit Wasser unlöslich, löslich mit Essigsäure, Glycerin und Alkalihydroxid und mischbar mit Alkohol, Ether, Chloroform, Reinbenzin, Benzol und Ölen.[15] Das Holz-Teer-Kreosot ist schwerer als Wasser und bekannt für seinen Guajacol- und Kresolgehalt. Es wird bevorzugt aus Buchenholz abgeleitet als von anderen Holzarten. Die typische Zusammensetzung besteht aus 35 % Kreosol, 25 % Guajacol, 40 % Phenolen (Mono–, Polyphenole).[16] Der rauchige Geruch gab dem Kreosotbusch seinen Namen.

Für Steinkohleteerkreosot gelten die folgenden Normen:[19][21] DIN EN 13991, DIN EN 1014, DIN 68800, DIN 68811, DIN EN 12490; DIN entsprechend WEI-IEO (West European Institute for Wood Preservation) (Grade A, B, C); BS 144; AWPA (American Wood Preservers Association) (P1–P13); ASTM D 391, 246

  • Braunkohlenkreosot (lignite-tar creosote, „lignite oil“) hat einen hohen Gehalt an Teersäuren, diese werden oft extrahiert und einem Steinkohlenteer-Kreosot zugesetzt, um den Teersäureanteil zu erhöhen. Aus den Teeräuren wird Kreosotnatron[22] hergestellt oder es wird unverfälscht gemischt. Es hat eine etwas schwächere Wirkung als Holzschutzmittel aus Steinkohlenteer-Kreosot.[23]

Durch unterschiedliche Herkunft erhält man verschiedenen Qualitäten. Es werden aus weiteren Produkten ebenfalls Kreosote hergestellt, diese werden nur in kleiner Menge produziert und die Wirkung dieser Kreosote ist deutlich geringer.

  • Ölkreosot von Erdöl oder Ölschiefer („Oil-tar creosote“)[23] wird meistens mit Kohlekreosot gemischt oder mit PCP versetzt, sowie auch pur verwendet.
  • Wassergaskreosot fällt bei der Destillation des Wassergasteers an.[24] Die Bezeichnung dafür ist auch „Watergas-tar creosote“[25]
  • Letztlich kann aus dem bei der Torfdestillation anfallenden Torfteer[26] das Ausgangsprodukt für Torfteer-Kreosot („Peat-tar creosote“)[22] gewonnen werden.

Den verschiedenen Kreosoten werden mitunter weitere Stoffe zugemischt, um die Wirksamkeit in spezifischen Bereichen oder gegen bestimmte Schädlinge zu erhöhen. So kommen verschiedene Holzschutzmittel zum Einsatz, wie PCP, Arsen, Chromat-Kupfer-Arsenat, Kupfer-Azole oder Bis(N-cyclohexyldiazeniumdioxy)-Kupfer (Cu-HDO).[27][22][28]

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Kohlenteersorten mit stärkeren toxische Eigenschaften werden hauptsächlich als Konservierungsmittel für Holz verwendet.[29] Während die Holzteersorten für die Aufbewahrung von Fleisch, bei der Schiffsbehandlung und für medizinische Zwecke verwendet werden. Im letzteren Falle wirken sie schleimlösend, antiseptisch, adstringierend, sowie als Narkosemittel und Abführmittel. Der als Buchenteer bezeichnete Arzneistoff dient als Hustenmittel. In der medizinischen Verwendung sind Kreosote in den letzten Jahren meist von anderen Medikamenten verdrängt worden.

Gefahren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einige der Inhaltsstoffe der Kreosot-Mischungen sind krebserzeugend. Die Abgabe von Kreosot und damit behandelten Holzes ist seit dem 30. Juni 2003 durch eine Richtlinie der EU-Kommission für die private Anwendung verboten. Im Rahmen industrieller Verfahren darf Kreosot weiterhin eingesetzt werden, beispielsweise zur Fäulnisvorbeugung von Bahnschwellen und Telefonmasten, für Baumstützen der Landwirtschaft und Rebpfählen. Nach einem Beschluss zur Änderung der Richtlinie vom Juli 2011 wurde seit 2013 die industrielle Verwendung mit strengeren Auflagen verbunden. Der Einsatz ist nur möglich, wenn eine Ausnahmegenehmigung erteilt wird. Die Mitgliedsstaaten dürfen Kreosot genehmigen, wenn „keine mindestens ebenso geeignete“ Alternative zur Verfügung steht.[30]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Lutz Roth, Gabriele Rupp: Gemische - Einstufen und Kennzeichnen nach GHS. Hüthig Jehle Rehm, 27. Mai 2015, S. 121.
  2. r4cc.org: Reach UVCB
  3. a b Datenblatt Kreosot (PDF; 127 kB) bei Burmester Pharma, abgerufen am 27. März 2013.
  4. a b c d e Datenblatt Creosote from beechwood tar, bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 25. Juni 2013 (PDF).
  5. Für Stoffe ist seit dem 1. Dezember 2012, für Gemische seit dem 1. Juni 2015 nur noch die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung gültig. Die EU-Gefahrstoffkennzeichnung ist daher nur noch auf Gebinden zulässig, welche vor diesen Daten in Verkehr gebracht wurden.
  6. Pompejus Alexander Bolley, Emil Kopp, Richard Meyer: Chemische Bearbeitung der Pflanzen- und Thierfasern. Hrsg.: Pompejus Alexander Bolley. 1870, S. 229 (Volltext/Vorschau in der Google-Buchsuche).
  7. Ludwig Darmstaedter, René Du Bois- Reymond, Carl Schaefer: Handbuch zur Geschichte der Naturwissenschaften und der Technik. Springer-Verlag, 16. Dezember 2013, S. 378.
  8. Harmann Wenzl: The Chemical Technology of Wood. Elsevier, 2. Dezember 2012, S. 274
  9. Alfred Henry Allen: Commercial Organic Analysis. P. Blakiston's Son & Company, 1900.
  10. Marshall Cavendish Corporation Staff: How It Works: Science and Technology. Marshall Cavendish, 2003, S. 498.
  11. George Mushrush: Petroleum Products: Instability And Incompatibility. George Mushrush, S. 115.
  12. James G. Speight: The Chemistry and Technology of Coal, Third Edition. CRC Press, 4. September 2012 , S. 517.
  13. G.W. Findlay: Preservation of timber in the tropics. Springer Science & Business Media, 9. März 2013, S. 61.
  14. Allen W. Hatheway: Remediation of Former Manufactured Gas Plants and Other Coal-Tar Sites. CRC Press, 27. Juni 2011, S. 677.
  15. The National Formulary: American Pharmaceutical Association, 1942.
  16. Alfred Henry Allen: Allen's Commercial organic analysis. P. Blakiston's Son & Company, 1910 S. 353.
  17. Ernest Bateman : Coal-tar and water-gas tar creosotes. Govt. print. Off., 1922, S. 50.
  18. James G. Speight: The Chemistry and Technology of Coal. Second Edition, CRC Press, 7. Juli 1994, S. 456.
  19. a b www.who.int: coal tar creosote, S. 11.
  20. Jürgen Falbe, Manfred Regitz: RÖMPP Lexikon Chemie. 10. Auflage, Georg Thieme Verlag, 14. Mai 2014, S. 394.
  21. EU Normen.
  22. a b c B. A. Richardson: Wood Preservation. Taylor & Francis, 1. November 2002, S. 103.
  23. a b George McMonies Hunt, George Alfred Garratt: Wood preservation. McGraw-Hill 1967.
  24. David Holde: Untersuchung der Kohlenwasserstofföle und Fette. Springer-Verlag, 20. Dezember 2013, S. 325.
  25. Joseph Oscar Blew, Francis John Champion: Preservative treatment of fence posts and farm timbers. U.S. Dept. of Agriculture, 1967, S. 23.
  26. Paul Hoering: Moornutzung und Torfverwertung mit besonderer Berücksichtigung der Trockendestillation. Springer-Verlag, 8. März 2013, S.  299.
  27. Allen W. Hatheway: Remediation of Former Manufactured Gas Plants and Other Coal-Tar Sites. CRC Press, 27. Juli 2011, S. 678.
  28. André Wagenführ, Frieder Scholz: Taschenbuch der Holztechnik. Carl Hanser Verlag, 5. Juni 2012, S. 482.
  29. Otto-Albrecht Neumüller (Herausgeber): Römpps Chemie Lexikon. Frank'sche Verlagshandlung, Stuttgart 1983, 8. Auflage, S. 2235, ISBN 3-440-04513-7.
  30. Europa vor Ort, 27. Juli 2011: Verschärfte Auflagen für krebserregendes Holzschutzmittel Kreosot.