Cobalt ist grau, glänzendes Metall der achten Hauptgruppe des Periodensystems. Das chemische Kurzzeichen ist Co, seine Ordnungszahl 27, seine Schmelztemperatur bei 1490°C und seine Siedetemperatur bei 3100°C. Die Halbwertszeit des radioaktiven Cobalt 60 beträgt 5,26 Jahre.

Cobalt ist ein Werkstoff mit merklich großer Permeabilität, d.h. er ist wie auch seine Legierungen magnetisch. Entdeckt wurde Cobalt im Jahre 1735.

Die Bezeichnung Cobalt leitet sich von Kobold her, der Name weist auf die Ausfallserscheinungen hin, unter denen die Bergleute beim Abbau der giftigen Kobalt-Erze litten. Die Abkürzung Co leitet sich von Cobaltium ab. Jahrhunderte haben die blauen Kobaldsalze Porzellan, Kacheln und Emaille ihre Farbe gegeben.

Aus seinen Legierungen baut man hitzebeständige Teile von Düsentriebwerken, färbt Glas, Metalle und Emaille. Das radioaktive Cobalt 60 wird u.a. zur Lebensmittelbestrahlung und Desinfektion von medizinischen Artikeln eingesetzt. Mit dem radioaktiven Isotop versucht man auch Krebstumore zu bekämpfen.

Cobalt ist giftig, wenn es verschluckt oder eingeatmet wird und kann Krebs verursachen. Cobalt beeinflusst die Funktion der Schilddrüse und das Nervensystem.

Cobalt ist außerdem das Zentralatom des Vitamins B 12, das ausschließlich von Mikroorganismen gebildet wird und überwiegend in tierischer Nahrung vorkommt und für den Menschen von essentieller Bedeutung ist.

Farbstoff aus dem Körpersaft der C.-Schildlaus gewonnen und als roter Farbstoff (Karminrot) in Naturfarben eingesetzt.

C. wird auch als Trichlormethan bezeichnet und ist eine farblose Flüssigkeit mit süßlichem Geruch. Die Löslichkeit in Wasser ist gering, in Alkohol, Ether, Benzin, Benzol und Aceton dagegen gut.

C. wird für chemische Synthesen und als Lösungsmittel für Öle, Harze und Kautschuk verwendet.

Gesundheitsgefährdungen:
Durch Einatmen, Verschlucken oder Aufnahme über die Haut kann zu Gesundheitsschäden führen:

• Erbrechen mit Bauchschmerzen
• Gesundheitsschädlich beim Verschlucken.
• Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen und durch Verschlucken.
• Irreversibler Schaden möglich.
• Kann zu Rauschzustand führen
• Reizt die Haut
• Schädigung des Herzes
• Schädigung von Leber und Nieren möglich
• Schwindel, Kopfschmerzen, Benommenheit bis zur Bewusstlosigkeit oder andere Hirnfunktionsstörungen können auftreten.

Stoffe, die wegen möglicher krebserzeugender Wirkung beim Menschen Anlaß zur Besorgnis geben. Wegen der Geruchsgewöhnung besteht selbst bei hohen Konzentrationen keine Warnwirkung.

Daten zu C.:
Schmelzpunkt: -63°C
Siedepunkt: 61°C
Einstufungen: MAK-Wert: 50 mg/m³ bzw. 10 ml/m³ ppm)
Geruchsschwelle: 250 - 1000 mg/m³

C. ist der grüne Blattfarbstoff, der im Prozeß der Photosynthese die Energie des Sonnenlichts aufnimmt (absorbiert) und in biochemische Energie überführt.

Diese Energie wird in der Pflanze zum Aufbau von Kohlenhydraten wie Glucose (Traubenzucker), Stärke etc. verwendet. Die Magnesium-haltigen C.-Moleküle sind dicht gepackt in einer hochgeordneten Struktur in die Membran der Chloroplasten eingelagert. Chloroplasten sind die photosynthetisch aktiven Zellorganellen der grünen Pflanzenteile (Zelle).

C. ist ein fungizider Wirkstoff, der sowohl in der Landwirtschaft als auch in Holzschutzmitteln eingesetzt wird.

Über seine toxikologischen Eigenschaften ist nur wenig bekannt. Von Arbeitern aus der Land- und Forstwirtschaft sind Vergiftungserscheinungen bekannt geworden. Aus Tierversuchen gibt es (widersprüchliche) Hinweise auf eine krebserzeugende Wirkung.

In den USA wird C. von der EPA in die Gruppe der zehn gefährlichsten Pestizide eingeordnet, die 80% des durch Pestizide bedingten Krebsrisikos darstellen. In Deutschland gibt es für Holzschutzmittel mit C. als Wirkstoff keine Anwendungsbeschränkungen.

Auch Salzsäuregas genannt ist ein farbloses, stechend riechendes, unbrennbares Gas.

In Wasser gelöster C. wird Salzsäure genannt. C. ist stark wasseranziehend (hygroskopisch). Bei 0 GradC lösen sich in 1 l Wasser 525 l C.. An feuchter Luft bildet C.-Gas einen Nebel aus feinen Salzsäuretröpfchen.

Herstellung und Verwendung:
C. ist eine der wichtigsten Grundchemikalien der chemischen Industrie und spielt eine bedeutende Rolle innerhalb der Chlorchemie. In Europa ist die BRD der größte C.-Produzent. Die Jahresproduktion der früheren Bundesländer sank von 900.000 t (1990) auf 839.000 t (1991).

Verwendet wird C. unter anderem zur Herstellung organischer Chlorverbindungen, als Katalysator und zur Holzverzuckerung. Im Haushalt wird Salzsäure manchmal zur Entfernung von Urinstein verwendet. Zu beachten ist jedoch, daß Salzsäure nie zusammen mit anderen WC-Reinigern oder Desinfektionsmitteln verwendet werden darf, da dabei hochgiftige Chlorgase entstehen können!
Toxikologie:

C.-Gas ist wegen seiner starken Säurewirkung ein Reizstoff für Schleimhäute und die oberen Atemwege. Der MAK-Wert von C. beträgt 5 ml/m3 (ppm). Bereits bei Werten von 0,06 ml/m3 beobachtet man Änderungen im Atemrythmus und der Atemtiefe. Erfolgt die Exposition kurzzeitig in Konzentrationen unterhalb des MAK-Wertes, so klingen gesundheitliche Störungen bald wieder ab.

Bei Einhaltung des MAK-Wertes wurden auch bei jahrelanger Exposition keine chronischen Erkrankungen festgestellt. Bei Werten oberhalb des MAK-Wertes kann es jedoch zur Ausbildung einer chronischen
Bronchitis kommen. Einwirkungen hoher C.-Konzentrationen auf den menschlichen Organismus sind bislang nur im Zusammenhang mit PVC-Bränden bekannt geworden. Bei diesen Bränden entstehen neben Dioxinen große Mengen an C.. PVC in Müllverbrennungsanlagen stellt ebenfalls eine Quelle von C. dar.

C. (CKW) ist der Sammelname für eine große Klasse organisch-chemischer Verbindungen, die außer Kohlenstoff und Wasserstoff auch Chlor enthalten.

Vielfältige Verwendung in Industrie und Haushalt (z.B. Trichlorethan(1,1,1-), Tetrachlorkohlenstoff) und Pflanzenschutzmittel (Chlorpestizide). Die weite Verbreitung sowie die hohe Stabilität der CKW führt dazu, daß sie heute überall in der Umwelt, in Trinkwasser, Nahrung und Luft vorkommen. Spuren von CKW wurden auch schon in einigen Mineralwässern gefunden.

Sie reichern sich im menschlichen Organismus an (u.a. in Gehirn, Leber, Nieren, Herz und Keimdrüsen) und bewirken so, trotz geringer akuter Giftigkeit, chronische Schäden (Bioakkumulation, Nahrungskette). C.-bedingte Schäden stehen an zweiter Stelle bei den Berufskrankheiten. C. können die Haut durchdringen und greifen das Zentralnervensystem an.

Einatmen der Dämpfe führt zu Schleimhautreizungen und Lungenentzündungen. Am Auge können sich Hornhauttrübungen ergeben. Viele C. sind carcinogen und mutagen. Beim Arbeiten mit C. (z.B. Abbeizen, Lackieren) ist auf gute Belüftung und Schutzkleidung (Handschuhe, Brille) zu achten. Ein besonderes Problem bildet die Entsorgung von C..Produktionsmenge 1991, früheres Bundesgebiet: 5.200 t Wirkstoffgewicht.

Mit dem Begriff C. wird Papier bezeichnet, zu dessen Herstellung Zellstoff eingesetzt wird, welcher ohne Einsatz von elementarem Chlor oder chlorhaltigen Verbindungen produziert wird.

Dies führt zu einer starken Reduzierung der Einleitungen an chlorierten Kohlenwasserstoffen (CKW) ins Abwasser. Um dies zu ermöglichen, müssen die traditionellen Verfahren der Zellstoff-Gewinnung (Sulfit-, Sulfat- oder Holzstoffverfahren; Papier) durch neue Zellstoffproduktionsverfahren unter Einsatz anderer, meist organischer Aufschlußmittel ersetzt werden. Derzeit werden hauptsächlich drei Verfahren angewandt:

• 1. Beim Organosolv- (Organocell-) Verfahren wird eine Mischung von Wasser und Methanol als Extraktions- und Lösungsmittel sowie in einem zweiten Kochprozeß Natronlauge (Natriumhydroxid) eingesetzt. Das Methanol wird anschließend wieder zurückgewonnen. Gegenüber bisherigen Aufschlußverfahren entstehen kaum Abwässer und Abgase. Aufgrund sehr geringer Ligninreste kann der Zellstoff mit Ozon und Wasserstoffperoxid auf hohe Weißgrade aufgehellt werden. Chlorhaltige Bleichmittel werden nicht mehr benötigt. Weißgrad und Festigkeitseigenschaften entsprechen denen der Sulfit- bzw. Sulfateigenschaften.
• 2. Das ASAM-Verfahren verwendet als Aufschlußchemikalien geringe Mengen Sulfit sowie Natriumcarbonat und Natronlauge (Natriumhydroxid). Zusätzliches Lösungsmittel ist Methanol, welches nahezu 100-%ig wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt wird. Durch die nahezu vollständige Abtrennung des Lignins vom Zellstoff wird dieser in einer solchen Reinheit gewonnen, daß auf chlorhaltige Bleichmittel verzichtet werden kann. Hinsichtlich des Weißgrades, der Festigkeit und Ausbeute ist das ASAM-Verfahren mit den klassischen Verfahren konkurrenzfähig.
• 3. Beim Acetosolv-Verfahren erfolgt der Aufschlußprozeß mit Essigsäure unter einem 0,1-%igen Zusatz von Salzsäure (Chlorwasserstoff). Eine Bleiche mit Wasserstoffperoxid wird in diesen Kochungsprozeß direkt integriert. Hinsichtlich von Weißgrad und Festigkeitseigenschaften besitzt dieser Zellstoff zum Teil bessere Werte als Sulfit- und Sulfatzellstoff.

  Obwohl klare Vorteile gegenüber den klassischen Verfahren vorhanden sind, muß berücksichtigt werden, daß noch keines dieser neuen Verfahren in großtechnischem Maßstab eingesetzt wurde. Einen Grund zur Kritik bietet die Tatsache, daß es sich hier um die Herstellung von Zellstoffen aus Primärfasern handelt.

  Durch Einsatz der neuen Aufschlußverfahren kann zwar der Schadstoffausstoß (Emission) bei der Zellstoffproduktion gesenkt werden, eine Ressourceneinsparung oder Abfallreduzierung, wie durch erhöhten Einsatz von Altpapier möglich, wird hierdurch jedoch nicht erreicht. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, warum führende deutsche Umweltorganisationen und -zeitschriften lauthals damit werben, daß sie nur auf C. drucken, anstatt direkt Altpapier zu verwenden.

(CFK) Richtige Bezeichnung für die im allgemeinen als FCKW bezeichneten halogenierten Kohlenwasserstoffe, die gar kein Wasserstoffatom enthalten.

Wegen dieser unsystematischen Bezeichnung werden teilhalogenierte Stoffe, die wie Chlordifluormethan ein Wasserstoffatom enthalten, als H-FCKW bezeichnet.

Folgende C. fallen unter die FCKW-Halon-Verbots-Verordnung vom 6.5.1991:
1. Trichlorfluormethan (R11)
2. Dichlordifluormethan (R12)
3. Chlortrifluormethan (R13)
4. Tetrachlordifluorethan (R112)
5. Trichlortrifluorethan (R113)
6. Dichlortetrafluorethan (R114)
7. Chlorpentafluorethan (R115)

C. sind mangels Wasserstoffatomen so stabil, daß sie in die Stratosphäre (Atmosphäre) aufsteigen können und erst dort durch UV-Strahlung gespalten werden. Je größer der Gehalt an Chloratomen im C. ist, um so größer ist die Zahl der zum Ozonabbau beitragenden Chlor-Radikale in der Ozonschicht.

Die FCKW-Halon-Verordnung gilt weiterhin für die bromhaltigen Halone (1211), (1301), (2402) sowie für Tetrachlormethan und 1,1,1-Trichlorethan (Methylchloroform).

(CN-Gas) Reizstoffe

Reizstoffe

Zellglas

Gerüstsubstanz fast aller Pflanzen; weitaus häufigste organische Verbindung.

C. kann auch durch Recycling aus Altpapier zurückgewonnen werden. C. findet Verwendung im Bauwesen als Dämmstoff (Cellulosedämmstoff, Isofloc), mit Gips gebunden als Wandbauplatte (Fermacell) und als Pappe in Verbindung mit Teer und Bitumen für Abdichtungsarbeiten.

Chele = griech. Krebsschere.

C. sind metallorganische Komplexe, bei denen ein Metallkation von einem größeren organischen Molekül (dem C.-Bildner oder Chelatoren) an mindestens zwei Stellen scheren- oder klammerartig gebunden ist. Durch die C.-Bindung verbessert sich das Lösungsverhalten des bestreffenden Metallkations. Metall-Chelat-Komplexe finden daher in der Düngung Anwendung.

In der Natur kommen auch häufig C.-Verbindungen vor, wie z.B. im Chlorophyll (Blattgrün), in dem das Mg2+-Ion chelatartig gebunden ist. Viele im Boden vorkommenden organischen Verbindungen z.B. Huminsäuren, Aminosäuren und Carbonsäuren können C. bilden und damit Metallkationen aus Tonmineralen herauslösen; sie tragen so zur Verwitterung bei.

C. wird in Antikorrossionsmitteln, Batterien und Legierungen und als Stabilisator in Kunststoffen und Pigmenten eingesetzt. C. ist biologisch nicht abbaubar und weist eine lange biologische Halbwertszeit auf.

C. ist chemisches Element der II. Nebengruppe, Symbol Cd, Ordnungszahl 48, Schmelzpunkt 321 Grad C, Siedepunkt 767 Grad C, Dichte 8,65 g/cm³, silberweißes, glänzendes weiches und plastisch verformbares Schwermetall, seit 1983 in der MAK-Liste III A2 eingestuft.

C. fällt bei der Zinkgewinnung an (3 kg C. pro t Zink). Nach derzeitigem Kenntnisstand ist C. ein nicht lebensnotwendiges, für Menschen, Tiere und Pflanzen bei erhöhter Zufuhr giftiges Element (ebenso C.-Verbindungen). Bei einer C.-Konzentration von 5 mg/m³ Luft kann eine achtstündige Exposition tödlich sein. Langjährige Inhalation C.-haltigen Luftstaubs (früher in der Industrie häufiger beobachtet) führt zu Lungen- und Nierenschädigungen. In Japan führten hohe C.-Mengen in Reis und Trinkwasser über einen längeren Zeitraum zu schweren Knochenerkrankungen (Itai-Itai-=Aua-Aua-Krankheit).

Im Tierversuch verstärkt C. möglicherweise die Wirkung von Blei und beeinträchtigt die lebenswichtige Funktion des Zinks. C. zeigt im Tierversuch erbgutschädigende (mutagene) und fetusschädigende (teratogene) Wirkung. C. und seine Verbindungen stehen im begründeten Verdacht, beim Menschen Krebs zu erzeugen. Biologische Halbwertszeit ca. 19 Jahre.

In Ballungsgebieten (z.B. Ruhrgebiet) sind die C.-Werte in über 20 Prozent der Böden erhöht. Grenzwerte in Deutschland: 10-60 mg/kg (Trockenmasse), Klärschlamm (Trockenmasse) 10 mg/ zur Ausbringung auf landwirtschaftlichen Flächen. Klärschlämme die im Zeitraum 1991 bis 1994 auf landwirtschaftlichen Flächen ausgebracht wurden wiesen einen durchschnittlichen Gehalt von 2,1 mg/kg Trockenmasse auf. Die durchschnittlichen C.-Konzentrationen im Boden liegen zwischen 0,1 mg/kg und 1,0 mg/kg. Saurer Regen führt zu einer erhöhten Mobilisierung von C. und anderen Schwermetallen. Mit dem Phosphatdünger gelangt relativ viel C. in den Ackerboden. Die C.-Gehalte von Pflanzen nehmen von der Wurzel zum Spross hin ab.

Die C.-Gehalte im Schwebstaub liegen auf dem Land bei 0,1 ng/m³ und bei 1 ng/m³ in städtischen Gebieten, bei einem Maximum von 6 ng/m³.

Zulässige Höchstmengen für C. in Lebensmitteln gibt es in Deutschland nicht, aber unverbindliche Richtwerte, die für weniger kritische Lebensmittel zwischen 0,05 und 0,1 mg/kg und bei Leber 0,3 mg/kg sowie bei Nieren bei 0,5 mg/kg liegen. Hohe C.-Konzentrationen weisen einige pflanzliche Lebensmittel wie Wurzel- und Großblattgemüse, Leinsamen,

Mohn, Sonnenblumenkerne sowie Wildpilze auf. Cadmiumverbindungen sind recht flüchtig, so dass Raucher eine besondere C.-Belastung haben. Mehr als 90 Prozent des aufgenommen C. wird durch Lebensmittel aufgenommen. Hauptspeicherorgane für das aufgenommen C. sind die Leber und Nieren.
Trinkwassergrenzwert: 5 µg/l. Zielwert der WHO für Trinkwaser: 3 µg/l.
Luft: 40 ng/m³ nach TA-Luft

Bei Aufnahme über den Nahrungsweg beträgt die Resorption 6 Prozent. Calcium-, Eisen- und Eiweißmangel erhöhen die Resorption. C. wird im Organismus in Nieren und Leber deponiert. Der aus der Nahrung zugeführten Menge von ca. 30 µg/Tag entspricht eine resorbierte Menge von ca. 1,8 µg/Tag. Der Rauch von 20 Zigaretten führt zur Resorption von ca. 1,1 µg/Tag C.. Das Körperdepot bei männlichen Nichtrauchern beträgt ca. 15 mg C., bei Rauchern ca. 30 mg C.

Die Weltproduktion betrug 1987 20.170 t C. (UdSSR 2.600 t, Japan 2.450 t, USA 2.176 t, Kanada 1.581 t, Belgien/Luxemburg 1.308 t, Mexiko 1.135 t, BRD 1.125 t). Rund 35 Prozent des Verbrauches gehen in Batterien (Akkumulatoren, Nickel-Cadmium-Akkumulatoren), 25-30 Prozent in Korrosionsschutz für Eisen u.ä. Metalle, 25-30 Prozent in C.-Pigmente und C.-Siefen als Stabilisatoren für PVC und 5 Prozent in Legierungen. Weiterhin spielt C. in Kernkraftwerken als Brems- und Regelstäben eine große Rolle.

Der C.-Bedarf für C.-haltige Solarzellen fällt zur Zeit noch nicht ins Gewicht. Das könnte sich erheblich ändern, wenn ein großer Teil der Energieversorgung durch solche Solarzellen gedeckt werden soll, zumal der C.-Verbrauch auf anderen Gebieten rückläufig ist.

In Schweden ist seit April 1982 die C.-Verarbeitung mit wenigen Ausnahmen (Akkumulatoren) verboten. Ersatzstoffe für C. sind u.a. Zink und aufgedampftes Aluminium für Plattierungen, Zink- und Eisenpigmente. Jährlicher Eintrag in die Atmosphäre weltweit ca. 8.000 t (davon 5-10 Prozent aus natürlichen Quellen); in de EU ca. 240 t, in Deutschland 80 t (1980) und 45 t (1985) sowie 11 t (1995).