Phosphorwasserstoff

(Phophor(III)hydrogen) P. ist ein farbloses Gas, das zur Vernichtung tierischer Schädlinge (Kornkäfer, Mäuse), z.B. als Räuchermittel für Getreide, gebraucht wird.

Er bildet sich bei der Einwirkung feuchter Luft auf trockenes Zink- oder Aluminiumphosphid. Wichtigste Vergiftungsquelle durch gasförmigen P. ist technisch unreines Acetylen, aber auch Ferrorsilicium entwickelt beim Feuchtwerden P. und Arsenwasserstoff.
P. wirkt auf das zentrale Nervensystem und irritiert die Lungen. P. gilt für Fische als sehr toxisch. Bei der Anwendung als Schädlingsbekämpfungsmittel hat P. schon zur Vergiftung von Menschen geführt. Vergiftungserscheinungen: Übelkeit, Erbrechen, Benommenheit, Krämpfe, die zum Tode führen können. Chronische Vergiftungen sind nicht bekannt; die zugeführten kleinen Dosen werden im Blut laufend entgiftet. MAK-Wert 0,1 ppm (ml/m3), Nachweis: Konstante Bestimmung in der Luft mit Dräger-Röhrchen.
P. wird auch in der Elektronikindustrie eingesetzt.
Saatgutbehandlung, Schädlingsbekämpfung

Lit.: W.Wirth, C.Gloxhuber: Toxikologie, Stuttgart 1985

Autor: KATALYSE Institut

Phosphonate

P. sind phosphororganische Komplexbildner mit direkter Phosphor-Kohlenstoffbindung. Diese ist vergleichsweise stabil, und entsprechend ist die biologische Abbaubarkeit der P. schlecht.

Eher sind P. einem physikalischen Abbau unter Lichteinfluß zugänglich. In jedem Fall entstehen schließlich die eutrophierenden Phosphate. Neben der Gefahr einer Remobilisierung von Schwermetallen wiegt schwer, dass P. die Wirksamkeit der dritten Reinigungsstufe bei der Phosphat-Elimination in Kläranlagen verringern können. P. werden dort zu 50-70% an den Klärschlamm adsorbiert. Auch unter anaeroben Bedingungen im Faulturm findet kein Abbau statt. Es muss davon ausgegangen werden, dass P. unverändert in der Größenordnung von 1 g/kg Trockenmasse Klärschlamm ausgetragen werden. Über das Verhalten von P. im Boden bei landwirtschaftlicher Nutzung des Klärschlamms liegen kaum Daten vor. P. scheint dort aber relativ mobil zu sein.
Über den Verbleib der 30-50% nicht im Klärwerk eliminierten P. können keine zuverlässigen Angaben gemacht werden. Daten über die P.-Gehalte in Gewässern liegen nicht vor.
Die aquatische Toxizität der P. ist mäßig und liegt bei 200 mg/l (LC50-Werte an Fischen).
P. finden in der Technik Einsatz als Korrosioninhibitoren, zur Brauchwasserbehandlung und als Peroxid-Stabilisatoren. In letzterer Eigenschaft werden sie in geringen Mengen (unter 1%) Waschmitteln mit Sauerstoffbleiche zugesetzt (Beispiel: 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat (HEDP)). HEDP u.a. P. haben dabei das stark umstrittene EDTA abgelöst. Angesichts der ungünstigen Umwelteigenschaften besteht aber auch bei den P. weitgehende Übereinstimmung, deren Verbrauch nicht auszuweiten; z.Z. werden pro Jahr etwa 800 t in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt.
In den Vergabekriterien für das Umweltzeichen von Baukastenwaschmitteln (1991) wird der P.-Gehalt auf max. 0,4% beschränkt.

Autor: KATALYSE Institut

Phosphin

siehe Phosphorwasserstoff

Autor: KATALYSE Institut

Phosphatersatzstoffe

Die sich seit Ende der 60er Jahre abzeichnende Brisanz des Phosphateintrags in unsere Oberflächengewässer (Eutrophierung) führte schon frühzeitig zur Entwicklung von P.

Aber erst die zweite Stufe der Phosphatreduzierung in Waschmitteln laut Phosphathöchstmengenverordnung machte 1984 eine breite Einführung von P. in die Rezepturen notwendig - damals noch im Gemisch mit Phosphat.
Heute haben die seit 1986 auch von den großen Herstellern angebotenen Haushalts-Pulverwaschmittel ohne Phosphat die nur phosphatreduzierten vollständig verdrängt.
Folgende Gerüststoffe kommen als P. in Frage, wobei kein P. das Phosphat vollständig ersetzen kann, weshalb i.d.R. Kombinationen von P. Einsatz finden:
1. Zeolith A ist heute Grundlage nahezu aller Pulverwaschmittel weltweit.
2. Nitrilotriacetat ist als P. geeignet. Infolge der kontroversen Diskussion findet es in Deutschland jedoch keinen Einsatz in Waschmitteln. Es ist auch nicht anzunehmen, dass sich dies bald ändert.
3.Polycarboxylate werden heute überwiegend in Kombination mit Zeolith A eingesetzt. Wegen ihrer mangelnden biologischen Abbaubarkeit (Abbau) werden sie aber von Herstellern von Alternativwaschmitteln abgelehnt.
4. Citrate: Die Salze des Naturstoffs Citronensäure besitzen ein deutliches Komplexbildungsvermögen und prinzipiell auch ein Remobilisierungspotential für Schwermetalle. Andererseits erfolgt aber ihr biologischer Abbau so rasch, dass die ökologische Verträglichkeit dieser P. als gut zu beurteilen ist. Leider ist die Waschleistung der Citrate bei höheren Temperaturen nicht zufriedenstellend.
5. Natrium-Schichtsilikat (Handelsname SKS-6): dieser neuartige P. ist wie das Zeolith A anorganischer Natur, mit dem Unterschied, dass SKS-6 aluminiumfrei ist, was hinsichtlich der Produktlinienanalyse günstigere Eigenschaften vermuten lässt. Ein weiterer Vorteil ist die Löslichkeit des SKS-6, während seine Instabilität in der Kochwäsche besondere Maßnahmen erfordert. Dieser empfehlenswerte P. ist bisher nur in einigen Alternativwaschmitteln eingeführt. Größere Produktionskapazitäten befinden sich erst im Aufbau.

 

Autor: KATALYSE Institut

Phosphate

Im engeren Sinne Bezeichnung für Salze der einfachen Phosphorsäure (Orthophosphorsäure H3PO4).

Umgangssprachlich werden so aber auch die Salze höherer, d.h. längerkettiger Phosphorsäuren bezeichnet. Herausragende Bedeutung haben die P. als Düngemittel in der Landwirtschaft, doch finden sich weitere zahlreiche Anwendungen, so in der Lebensmitteltechnologie (z.B. als Backpulver, Schmelzsalze), Färberei, Metallverarbeitung, Papierfabrikation etc. Der früher bedeutende Einsatz des Pentanatriumtri-P. als Gerüststoff in Wasch- und Reinigungsmitteln ist dagegen unter dem Eindruck des Eutrophierungs-Problems und den daraus resultierenden Einsatzbeschränkungen in den Industriestaaten stark rückläufig.
Die nationalen Strategien zur Erreichung einer P.-Reduzierung waren unterschiedlich: Sie reichten vom P.-Verbot in Waschmitteln wie in der Schweiz und Norwegen über Einsatzbeschränkungen z.B. in Deutschland und Österreich (Phosphathöchstmengenverordnung) bis hin zu Industrievereinbarungen (Beispiel Niederlande, wo sich die Industrie bis 1990 zum vollständigen P.-Ersatz in Waschmitteln verpflichtete).
Während für deutsche Haushaltswaschmittel die P.-Substitution abgeschlossen ist, verbleiben noch allerdings mengenmäßig wesentlich kleinere Einsatzbereiche von P. in gewerblichen Produkten und v.a. bei Maschinen-Spülmitteln. Die P.-Belastung der Oberflächengewässer aus Wasch- und Reinigungsmitteln ist drastisch zurückgegangen, so dass heute der Anteil anderer Belastungsquellen zunehmend in den Vordergrund tritt.
Entsprechend haben sich in den 80er Jahren die P.-Gehalte und -Frachten in deutschen Oberflächengewässern verringert. Lag noch 1978-81 die Gesamt-P.-Fracht im Rhein an der Meßstelle Lobith (deutsch-niederländische Grenze) stabil bei knapp 1,5 kg/s Phosphor, war diese 1989 auf fast 0,6 kg/s Phosphor abgesunken, was einer Gesamtphosphatkonzentration von 0,33 mg/l entsprach (laut RIWA-Jahresbericht 1989).
Dagegen war in Flüssen wie der Mosel, deren Einzugsgebiet zu einem erheblichen Teil in Ländern ohne gesetzliche P.-Regulierung liegt, bis 1986 keine Abnahme der P.-Konzentration festzustellen.
Angesichts der bedrohlichen Eutrophierung der kontinentalen Küstengewässer reicht die P.-Substitution in Wasch- und Reinigungsmitteln nicht aus. Stammten noch 1950 um 15% des in die Randmeere eingetragenen Phosphors aus Luftverschmutzung, Einleitungen und v.a. den Flüssen, waren es 1980 53%. Auf der 2. Internationalen Nordseeschutzkonferenz 1987 und der Ministerkonferenz der Ostseeanrainerstaaten 1988 wurde daher grundsätzlich beschlossen, die Schad- und Nährstoffeinträge in Nord- und Ostsee bis 1995 um 50% zu verringern (bezogen auf 1985). In Umsetzung dieser Zielvorgabe wurde bezüglich des Gesamtphosphoreintrags aus Kläranlagen (Abwasserreinigung) ein Grenzwert von 2 mg/l Phosphor (bei Anlagenkapazitäten ab 20.000 Einwohnergleichwerten (EW)) und 1 mg/l Phosphor (ab 100.000 EW) verabschiedet. Diese Mindestanforderungen sind in den Anhang 1 der Allgemeinen Rahmen-Verwaltungsvorschrift über Mindestanforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer eingeflossen und finden sich in ähnlicher Weise in der EG-Richtlinie 92/271 wieder, welche allerdings erst bis zum Jahre 2005 vollständig umgesetzt werden muss.
Die Einhaltung dieser Grenzwerte erfordert den Aufbau einer dritten Reinigungsstufe in den betroffenen Kläranlagen, da die P.-Elimination der heute noch überwiegenden zweistufigen, mechanisch-biologischen mit 39% gegenüber 90% nicht ausreicht. Eine ähnliche P.-Eliminierung kann durch eine Klärgrube (80%) erzielt werden.
Angesichts dieser Entwicklung zu flächendeckender P.-Fällung wurden in jüngster Zeit Stimmen laut, P. wieder als Gerüststoff in Waschmittel einzuführen, um problematischen Phosphatersatzstoffen aus dem Weg zu gehen. Soweit dies Nitrilotriacetat (NTA) betrifft, besteht kein Handlungsbedarf, da es in Deutschland praktisch nicht in Waschmitteln verwendet wird. Die Polycarboxylate sind zwar nicht biologisch abbaubar, ob von ihnen aber schädliche Einflüsse ausgehen, ist im Gegensatz zum P. umstritten. Vom Zeolith A und Citrat gehen nach übereinstimmender Ansicht keine nennenswerten Gefahren aus.
Andererseits müssten bei Wiedereinführung der P.-Waschmittel die heute erreichten niedrigen Dosierungsempfehlungen (nur noch etwa die Hälfte der Mitte der 80er Jahre üblichen) zumindest teilweise wieder angehoben werden.
Weiterhin gelten die scharfen P.-Einleitungswerte nur für mittlere und größere Kläranlagen ab 20.000 Einwohner. Allein in Westdeutschland gibt es 7.915 kleinere Kläranlagen, die das Abwasser von rd. einem Fünftel der Bevölkerung behandeln (Stand 1987). Bei einer Rückkehr zu P.-Waschmitteln würde der derzeitige Eintrag von 8.600 t/Jahr Phosphor aus diesen Anlagen auf 20.500 t/Jahr steigen.
In Ostdeutschland müssen überhaupt erst einmal Kläranlagen gebaut bzw. saniert werden. Schließlich sind auch 6% der Bewohner der alten Bundesländer nicht an die öffentliche Kanalisation angeschlossen und weitere Anteile Mischabwasser (Abwasser und Regenwasser) gehen ohne Klärung in die Vorfluter.
Dringend erforderliche Maßnahmen bleiben daher:
- Beibehaltung der P.-Substitution in Waschmitteln und Ausdehnung auf alle
Reinigungsmittel (Maschinenspülmittel)
- Verminderung der P.-Belastung durch die Landwirtschaft
- Erhöhung des Anschlußgrades an öffentliche Abwasseranlagen und der Mischwasserrückhaltung
- weiterer Ausbau der P.-Elimination in Kläranlagen.

Autor: KATALYSE Institut

Phosgen

Farbloses, äußerst giftiges Gas, das in der chemischen Industrie große Bedeutung für die Herstellung von Kunststoffen (z.B. Polyurethanen) besitzt.

Im Ersten Weltkrieg wurde P. als Lungenkampfstoff eingesetzt: 80% aller Gastoten starben durch P.. Weltweit werden jährlich über 1,5 Mio t P. aus Kohlenmonoxid und Chlor hergestellt. Wegen seiner hohen Toxizität sucht man in der Industrie inzwischen intensiv nach weniger giftigen Ersatzstoffen für P.

 

Autor: KATALYSE Institut

Pheromone

Chemische Signalstoffe, die zwischen Individuen der gleichen Art ausgetauscht werden.

Sie dienen dem Auffinden von Keimzellen bei niederen Pflanzen und Fischen sowie als Sexuallock-, Versammlungs- und Alarmstoffe. P. werden in Lockfallen zur biologischen Schädlingsbekämpfung, z.B. des Borkenkäfers, eingesetzt.

Autor: KATALYSE Institut

PHB

siehe Polyhydroxybuttersäure

Autor: KATALYSE Institut

PET

siehe Polyethylenterephthalat

Autor: KATALYSE Institut

Peroxyacetylnitrate (PAN)

Äußerst reaktiver Luftschadstoff, der bei Sonneneinstrahlung aus Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen gebildet wird.

Erhöhte Konzentrationen von P., z.B. bei Smog, führen beim Menschen zu Schleimhautreizungen, bei Pflanzen werden Schädigungen ab Konzentrationen von 0,05 mg P./m3 Luft beobachtet.

Autor: KATALYSE Institut

Performance-Konzept

Unter P. ist ein neues Normungskonzept zu verstehen, das wesentlich quantifiziertere Leistungsanforderungen als bisher üblich (z.B. physikalische oder chemische Eigenschaften) festlegt.

Zusätzlich werden zugehörige Prüfverfahren und generelle Umweltanforderungen formuliert. Das P. überlässt es dem Anwender, wie und z.B. mit welchen Wirkstoffen er die Anforderungen erfüllen kann.

Autor: KATALYSE Institut

Percarbonat

siehe Sauerstoffbleiche

Autor: KATALYSE Institut

Perborat

siehe Sauerstoffbleiche

Autor: KATALYSE Institut

Pech

siehe Teer

Autor: KATALYSE Institut

PE

siehe Polyethylen

Autor: KATALYSE Institut

PCP

siehe Pentachlorphenol

Autor: KATALYSE Institut

PCN

siehe Polychlorierte Naphthaline

Autor: KATALYSE Institut

PCDF

Abk. für die Stoffgruppe der 135 polychlorierten Dibenzofurane.

Dioxine und Furane

Autor: KATALYSE Institut

PCDD

Abk. für die Stoffgruppe der 75 polychlorierten Dibenzo-p-dioxine.

Dioxine und Furane

Autor: KATALYSE Institut

Paradichlorbenzol

P. (PDCB) fällt als Nebenprodukt bei der Produktion von Monochlorbenzol (Lösemittel) an, für 1980 wurde die Produktionsmenge auf mindestens 80.000 t geschätzt.

Eingesetzt wird das Abfallprodukt der Monochlorbenzolproduktion auch als Wirkstoff gegen Motten und Mehltau in Pestiziden. Früher wurde P. in WC-Duftverbesserern eingesetzt.
Auch die Umweltgefährdung durch P. ist bekannt: Es ist schlecht abbaubar und findet sich heute weltweit in der Luft und im Wasser.
In der Umwelt konzentriert sich P. wegen seiner Flüchtigkeit vorzugsweise in der Luft, bei Großstadtbewohnern fand sich in Untersuchungen P. im Fettgewebe (durchschnittlich 2-3 ppm) und im Blut (9 mycrog/l). P. wirkt haut- und augenreizend und verursacht neurologische Störungen. Bei längerer Einwirkung zeigten sich beim Menschen Leberschäden und Anämien. Im Tier verursachte P. v.a. Leber- und Nierenschäden und Schädigungen des Immunsystems. Im Tierversuch hat sich P. als krebserregend erwiesen. P. müßte von der chemischen Industrie als Sonderabfall entsorgt werden, wenn es nicht zu anderen Produkten weiterverarbeitet werden würde. Als Desinfektionsmittel in WC-Duftverbesserern ist P. aber ungeeignet und belastet unnötig Abwasser und Umwelt, letztlich den Menschen. Der Verdacht liegt nahe, dass es der Industrie hier mehr um die Erschließung neuer Märkte für Abfallprodukte ging. Eine Entsorgung über WC-Beckensteine und Toilettenabwasser muss verboten werden. P. wird zusätzlich zur Sarghygiene eingesetzt.

Autor: KATALYSE Institut

Papier

In Westdeutschland wurden 1990 ca. 14,6 Mio. t P., Karton und Pappe verbraucht. Umgerechnet entspricht das einem Pro-Kopf-Jahresverbrauch von ca. 230 kg.

Dieser Verbrauch ist um 50 Prozent höher als in Frankreich und genauso hoch wie in allen afrikanischen und lateinamerikanischen Staaten zusammen. Durch Kombination oder Variation der Roh-, Füll-, Farb-, Leim- und Hilfsstoffe entstehen ca. 2.000 P.-Sorten.

Als Rohstoffe dienen z.B. Zellstoff, Holzstoff, Alt-P. und Lumpen (Anteil ca. 70 %). Füllstoffe (28 %) sind z.B. Kreide, Bariumsulfat, Titandioxid und Kaolin. Es gibt zwei Verfahren, die pflanzliche Fasern, die durch die Rohstoffe geliefert werden, zu einer flächigen Masse zu verfilzen: Aus
Holz wird mechanisch Holzschliff gewonnen, oder das  Holz wird chemisch zu Zellstoff (Cellulose) aufgeschlossen.

Während der Holzschliff v.a. für Zeitungspapier eingesetzt wird, ist Zellstoff der wichtigste Primärstoff für die Herstellung höherwertiger P.. Der chemische Aufschluss erfolgt durch einen Kochprozess unter Einsatz von Sulfat (bzw. Sulfit) und ist holz-, energie- und wasserintensiv sowie mit einer größeren Luft- und Abwasserbelastung verbunden. Die Zellstoffausbeute beträgt hierbei lediglich 50 Prozent des Holzeinsatzes, ein Teil der anderen Holzinhaltsstoffe (z.B. Lignin, Hemicellulose) gelangt i.d.R. mit dem Sulfat ins Abwasser und überfordert so die biologischen Klärstufen der Kläranlagen (Abwassereinigung).

Bei dem Kochprozess und der damit verbundenen Laugenverbrennung werden Schwefelwasserstoff und Merkaptane, giftige organische Schwefelverbindungen mit extrem widerwärtigem Geruch, emittiert. In Deutschland wird die Sulfattechnik wegen der starken Geruchsbelästigung und der Risiken für die Gewässer nicht angewendet. Statt dessen importiert man Sulfatzellstoff aus Skandinavien und Nordamerika, wodurch dort ein industrieller Waldbau und damit das Aussterben von Tier- und Pflanzenarten gefördert wird. Für die Zukunft sollen die P.-Hersteller die Entwicklung neuer, umweltfreundlicher Verfahren zur Zellstoffgewinnung vorantreiben und den Einsatz von Altpapier weiter begünstigen.

Autor: KATALYSE Institut