Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Xylol: Was sind die Gefahren von BTEX-Chemikalien?

15/02/2023

In der chemischen Industrie gibt es einige Substanzen, die allgegenwärtiger sind als andere – meistens wegen ihrer Eigenschaften als Lösungsmittel oder Vorstufen für wichtige hergestellte Materialien.

BTEX-Chemikalien – die umgangssprachliche Abkürzung für Benzol, Toluol, Ethylbenzol und die drei Konfigurationen von Xylol – sind aromatische Kohlenwasserstoffe, die weltweit in zig Millionen Tonnen verwendet werden. Sie spielen in fast allen Aspekten der chemischen Synthese eine Rolle, insbesondere bei Kunststoffen und Kraftstoffen. Aber wie sicher sind sie? Was ist die Geschichte hinter diesen allgegenwärtigen Chemikalien?

BTEXs werden fast immer aus Ölraffinerien bezogen und aus einer Mischung von Kohlenwasserstoffen, bekannt als Naphtha, abgetrennt.
BTEXs werden fast immer aus Ölraffinerien bezogen und aus einer Mischung von Kohlenwasserstoffen, bekannt als Naphtha, abgetrennt.

Benzol

Benzol besteht aus sechs Kohlenstoffen und sechs Wasserstoffen in einem perfekten Ring und ist das Aushängeschild der organischen Chemie, insbesondere als Basis aromatischer Verbindungen. Es wird hauptsächlich als Zwischenprodukt für die Herstellung anderer Chemikalien wie Ethylbenzol, Cumol, Cyclohexan und Nitrobenzol verwendet. 

Benzol ist nicht nur hochentzündlich, sondern auch sehr gefährlich für Mensch und Umwelt und das schädlichste der BTEX-Gruppe. Es kann Krebs, genetische Defekte und Unfruchtbarkeit verursachen und bei Verschlucken oder Einatmen tödlich sein. Australische Expositionsstandards am Arbeitsplatz (WES) schreiben vor, dass die Benzolexposition 1 Teil pro Million über einen achtstündigen Arbeitstag nicht überschreiten sollte, jedoch sind die empfohlenen Umgebungskonzentrationen in Luft und Wasserquellen um Größenordnungen niedriger. Benzol sollte im Trinkwasser nicht über einer Konzentration von 1 Teil pro Milliarde oder in Luft über 3 Teilen pro Milliarde nachgewiesen werden, um das Potenzial für krebsartige, mutagene oder reproduktionstoxische Wirkungen zu minimieren.

Toluol

Toluol, auch bekannt als Methylbenzol, ist eine aromatische Verbindung wie Benzol, jedoch mit einer daran gebundenen substituierten Methylgruppe. Es wird regelmäßig als Lösungsmittel für die Herstellung von Farben, Gummi, Pharmazeutika und anderen Grundchemikalien verwendet. 

Toluol wird als weniger schädliche Alternative zu Benzol angesehen, jedoch sind mit seiner Verwendung immer noch inhärente Risiken verbunden. Toluol und ähnliche flüchtige Lösungsmittel wurden mit berufsbedingtem Asthma in Verbindung gebracht, selbst bei scheinbar sicheren Expositionsniveaus, und WES empfiehlt, dass die Exposition in der Luft 50 Teile pro Million über einen Acht-Stunden-Tag nicht überschreitet. Die australischen Trinkwasserrichtlinien raten, dass die Toluolkonzentration 800 Teile pro Milliarde nicht überschreiten sollte, jedoch können Geschmacks- und Geruchsveränderungen des Wassers bereits bei 25 ppb festgestellt werden. Umweltrichtlinien zur Luftqualität legen nahe, dass Toluolkonzentrationen 100 ppb nicht überschreiten. 

Ölverschmutzungen sind eine der häufigsten und konzentriertesten Quellen für zufällige BTEX-Exposition und es hat sich gezeigt, dass sie Asthma bei Einsatz- und Reinigungskräften verursachen.
Ölverschmutzungen sind eine der häufigsten und konzentriertesten Quellen für zufällige BTEX-Exposition und es hat sich gezeigt, dass sie Asthma bei Einsatz- und Reinigungskräften verursachen.

Ethylbenzol

Ethylbenzol ist am bemerkenswertesten für seine Verwendung bei der Herstellung von Polystyrol als Vorläufer des Styrolmoleküls. Es findet sich auch als Lösungsmittel bei der Herstellung von Synthesekautschuk, Farben, Klebstoffen und Insektiziden sowie in Kraftstoffen für Autos und Flugzeuge. Es besteht aus einem Benzolring mit einer Ethylgruppe, die einen der Wasserstoffatome ersetzt. 

Ethylbenzol ist leicht entzündlich und kann bei hoher Exposition Schwindel, Reizung der Augen und der Atemwege verursachen. Die Exposition am Arbeitsplatz sollte 100 Teile pro Million über einen Achtstundentag nicht überschreiten. Die Luftqualitätsrichtlinien legen keinen Grenzwert für Ethylbenzol in der weiteren Umgebung fest, es wird jedoch empfohlen, dass die Konzentrationen in Wasser 300 Teile pro Milliarde nicht überschreiten.

Xylen

Xylol, auch bekannt als Dimethylbenzol, besteht aus einem Benzolring mit zwei substituierten Methylgruppen, die in einer von drei Konfigurationen vorliegen können. Para-Xylol – bei dem sich die Methylgruppen um den aromatischen Ring gegenüberstehen – ist das am häufigsten verwendete dieser Isomere. Para-Xylol wird am häufigsten als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Polyethylenterephthalat (PET)-Kunststoff verwendet, während ortho-Xylol als Vorläufer für Phthalsäureanhydrid äußerst nützlich bei der Herstellung von pharmazeutischen Produkten, Weichmachern und Farbstoffen ist. 

Xylol wird oft als das am wenigsten gefährliche der BTEX-Kategorie angesehen, kann jedoch beim Einatmen schädlich sein und Augen und Haut reizen. Die WES-Richtlinien besagen, dass die tägliche Exposition am Arbeitsplatz 80 Teile pro Million nicht überschreiten sollte. Die Konzentration im Trinkwasser wird mit nicht mehr als 600 Teilen pro Milliarde empfohlen, und die Konzentration in der Umgebungsluft sollte 200 ppb nicht überschreiten.

Zufällige Exposition

Ölverschmutzungen und Kontaminationen durch industrielle Aktivitäten sind potente Quellen der BTEX-Exposition in alltäglichen Umgebungen und bergen das Risiko erheblicher gesundheitlicher Auswirkungen, von Reizungen der Atemwege über Asthma bis hin zu Krebs. 

Zigarettenrauch allein kann die Hälfte der täglichen Exposition gegenüber BTEX-Verbindungen ausmachen.
Zigarettenrauch allein kann die Hälfte der täglichen Exposition gegenüber BTEX-Verbindungen ausmachen.

Abgesehen von industriellen Quellen enthalten Zigaretten erhebliche Mengen dieser Chemikalien, wobei Toluol eine der häufigsten ist. Auch von Fahrzeugabgasen und Tankstellen wurden hohe Emissionen festgestellt. Während Studien gezeigt haben, dass diese zufälligen Emissionen über einen kurzen Zeitraum „sichere“ Werte in der Luft oder im Trinkwasser nicht überschreiten, ist die sicherste Exposition über ein Leben lang so gering wie möglich, um das Risiko von Schwindel, Benommenheit, Asthma, oder ernstere Erkrankungen wie Krebs. 

Chemwatch ist hier um zu helfen

Wenn Sie mehr über verschiedene Arten von Chemikalien wissen möchten oder wie Sie das Risiko bei der Arbeit mit ihnen minimieren können, sind wir hier, um Ihnen zu helfen. Wir haben Tools, die Ihnen bei der obligatorischen Berichterstattung sowie der Generierung helfen SDS und Risikobewertungen. Wir haben auch eine Bibliothek von Webinare einschließlich globaler Sicherheitsvorschriften, Softwareschulungen, akkreditierter Kurse und Kennzeichnungsanforderungen. Für mehr Informationen, kontaktieren Sie uns

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