Stoffreinheit
DieReinheiteinesStoffsbezeichnet denStoffmengenanteileines erwünschten Stoffes am gesamtenStoffgemisch.
Zum Reinigen von Stoffgemischen dienenTrennverfahrenin der chemischen und physikalischenVerfahrenstechnik.Sie sind nicht mit demReinigenin derFertigungstechnikzu verwechseln.
Grundlagen
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Im Idealfall wäre die Reinheit gleich 1 (entspricht 100 %), wenn keine Verunreinigungen enthalten sind. DieGehaltsangabefremder Stoffe (Verunreinigungen, Mineralien, Spurenelemente) werden je nach Menge inProzent(%, Hundertstel),Promille(‰, Tausendstel),ppm(parts per million,Millionstel) oderppb(parts per billion,Milliardstel) angegeben. Dabei muss allerdings vermerkt sein, ob es sich um eineVolumenkonzentrationoder einMassenverhältnisbeziehungsweise einen relativenStoffmengenanteilhandelt.
Reinheitsklassen
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Chemische Stoffe werden meist in verschiedenenReinheitsklassengehandelt. Die genaue Spezifikation ist abhängig von Hersteller und Stoff. Bei der Substanzbezeichnung werden die folgenden Zusätze verwendet (nach zunehmender Reinheit geordnet):[1]
- 1 / roh(auchcrudum,crd.) – ungereinigte Qualität
- 2 / technisch– Stoff wird für allgemeine technische Zwecke eingesetzt, in der Regel großtechnisch hergestellt und kann Fremdgeruch und -farbe aufweisen.
- 3 / zur Synthese– Stoff enthält kleinere Mengen an Verunreinigungen, die bei Synthesen zumeist nicht stören, da bei der Herstellung des Syntheseprodukts eine Reinigung stattfindet.
- 4 / rein(purum) – chemisch reine Qualität mit Stoffgehalt von 97 %, sofern nicht anders angegeben. Entspricht in Farbe und charakteristischen Daten weitgehend der einschlägigen Literatur. Geeignet für Synthese- und Laborzwecke. Empfindliche Produkte werden unter Schutzgas abgefüllt.
- 5 / reinst(purissimum,puriss.) – besonders reine Qualität mit Stoffgehalt von mindestens 99 %, häufig mit Analysenzertifikat. Mit gebräuchlichen Analysemethoden können keine Fremdstoffe nachgewiesen werden. Aussehen und charakteristischen Daten entsprechen der einschlägigen Literatur. Empfindliche Produkte werden unter Schutzgas abgefüllt.
- 6 / zur Analyse(auchreinst, z. A.,p. a.=pro analysioderanalysenrein) – kann für analytische Verfahren verwendet werden, da Gehalt an Fremdsubstanzen angegeben wird.
- 7 / ultrarein– für spezifische Anwendungen, mit ausführlichem Garantieschein und Angabe der Höchstgehalte relevanter Verunreinigungen
Diese Begriffe und ihre Reihenfolge haben eine lange Tradition[2]in derChemieundPharmakologie,auch wenn sie bislang nicht genormt sind und die dazugehörige Reinheit durch den jeweiligen Hersteller gemäß Einsatzzweck festgelegt wird. Den gestiegenen Anforderungen der modernen Spurenanalytik begegneten die Hersteller mit neuen Reinheitsgraden wieTraceselect(Fluka) oderSuprapur(Merck).
Gebräuchliche Zusatzangaben
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Zur genaueren Beschreibung der Reinheit von Chemikalien finden diese Angaben und Abkürzungen Verwendung:[1]
- abs.(absolut) – gereinigt
- anhydr.(anhydricus) –wasserfrei
- bidest.– doppelt destilliert
- conc.(concentratus) – konzentriert
- cryst.(auchcrist.,cystallisatum) –kristallisiert
- dep.(auchdepur.,depuratum) – gereinigt
- dest.(destillatum) –destilliert
- dil.(dilutus) – verdünnt
- GC–gaschromatographischbestimmte Angabe
- Gew.%–Gewichtsprozent
- glasdestilliert– hochreineLösungsmittel,die bei Verarbeitung nur mit Glasgeräten in Berührung kommen
- krist.– kristallisiert
- praec.(praecipitatum) – gefällt
- redest.– zweifach destilliert, davon abweichend: destilliert aus Lösemittelabfällen, also erwartungsgemäß mit in Art und Anteil unbekannten Verunreinigungen
- resubl.– zweifach sublimiert
- sicc.(siccatum) – getrocknet, wasserfrei
- sine H2O– ohne Wasser
- sol.(auchsolut.,solutus) – gelöst
- stab.– stabilisiert
- subl.(sublimatum) –sublimiert
- subt.(subtilis) – fein
- tot.(totus) – im Ganzen, unzerteilt
Spezifikationen und Technische Merkblätter
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- Oft regeln Hersteller und – meist gewerbliche – Verbraucher von Chemikalien die Reinheitsanforderungen (inklusive Toleranzwerte) vertraglich und damit verbindlich miteinander in Spezifikationen unter Angabe vonPrüfmethoden.
- Die in „Technischen Merkblättern “von Herstellern genannten Reinheitsangaben sind oft nur „typische Werte “und beschreiben eine zugesicherte Qualität zum Nachteil des Kunden oft nur wolkig und unpräzise.
Arzneistoffe
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Besondere Vorschriften können auf den Verwendungszweck zugeschnittene Angaben ergeben, z. B. fürArzneistoffe(Wirkstoffe in Arzneimitteln). Wenn eine Arzneistoff-Bezeichnung (INN) durch einen Hinweis auf eine anerkannte Pharmakopöe ergänzt wird – z. B.Acetylsalicylsäure,Europäisches Arzneibuch– bezeichnet dies für diese Substanz eine genau definierte Reinheit nach dem Europäischen Arzneibuch (Pharmacopoea Europaea,Ph. Eur., in der Schweiz alsEuropäische Pharmakopöebezeichnet). Im Europäischen Arzneibuch [wie in anderen Arzneibüchern, etwaUnited States Pharmacopeia(USP-NF)] sind zudem auch die Analysenmethoden (Prüfverfahren) zur Reinheitsbestimmung genau angegeben. Die Reinheitsanforderungen und die Analysenmethoden können in den verschiedenen Arzneibüchern voneinander abweichen.
Angabe der Reinheit bei Gasen
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]BeiIndustriegasenwird die Reinheit mit Hilfe von zweistelligen Kürzeln ausgedrückt. Dabei bezeichnet die erste Ziffer die Anzahl der Neunen, die zweite Ziffer ist die erste von „Neun “abweichende Dezimalstelle.
- Beispiele
- Wasserstoff6.0→ Wasserstoff mit einer Reinheit von ≥ 99,99990 Vol.-%
- Stickstoff3.8→ Stickstoff mit einer Reinheit von ≥ 99,98 Vol.-%
- Acetylen2.4→ Acetylen mit einer Reinheit von ≥ 99,4 Vol.-%
Angabe der Reinheit bei Metallen
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Bei Metallen wird die Reinheit durch eine Ziffer, gefolgt von N angegeben. Dabei gibt die Ziffer, ähnlich dem System bei der Angabe der Reinheit von Gasen, die Anzahl der Neunen an. Die Reinheit 6N bedeutet demnach 99,9999 %, z. B. beiSilicium.
Verunreinigung (Kontamination)
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]In verschiedenen technischen, industriellen, naturwissenschaftlichen und medizinischen Bereichen spricht man vonKontamination(auchKontaminierung) bei einer eingetretenen Verunreinigung von Stoffen, Waren, Arzneien, Lebensmittel, Organismen u. a. durch unerwünschte, in der Regelschädliche Stoffeverschiedener Art. Für Kontaminanten sind oftGrenzwerte(Maximalwerte) in Spezifikationen angegeben, z. B. für Lösungsmittel-Rückstände inArzneistoffen,pharmazeutischen HilfsstoffenundArzneimittelnin denArzneibüchern.[3]
Im Lebensmittelrecht werden solche unerwünschten Stoffe alsKontaminanteneines Lebensmittels bezeichnet.
Siehe auch
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- Reinheitsgebotfür Bier in der Lebensmittelchemie
- ABC-Schutz,dort umfasst der Begriff Kontamination auch die Verunreinigung auf Oberflächen
- MRSA#Vorsorge,Vermeidung von Kontaminationen im medizinischen Bereich
- Dekontamination,die Beseitigung von Kontaminationen
Literatur
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- Felix Goldbach:Analyse der Supply-Chain-Strukturen der Photovoltaik-Industrie.GRIN Verlag, 2011.
Einzelnachweise
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- ↑abQualitätsbezeichnungen,Universität Duisburg-Essen, 2014.
- ↑Meyendorf, Keune; Chemische Schulexperimente, Band 1, 1985, Verlag Volk und Wissen.
- ↑Siehe auch Leitlinie CPMP/ICH/283/95 derInternational Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use;sowieEuropäisches Arzneibuch.6. Ausgabe. Deutscher Apotheker Verlag, Stuttgart 2008,ISBN 978-3-7692-3962-1,S. 869–879.