Isomere

Isotop

Chemische Elemente mit gleicher Ordnungszahl und gleichen chemischen Eigenschaften, aber unterschiedlich vielen Neutronen im Atomkern.

Isotope unterscheiden sich daher in ihren Massen. Je nach Anzahl der Neutronen im Atomkern sind Isotope stabil oder instabil. Instabile Isotope unterliegen dem radioaktiven Zerfall (Radioaktivität) und werden Radioisotope bzw. Radionuklide genannt. So ist z.B. das Kohlenstoff-Isotop mit der Massenzahl 12 stabil (normaler Kohlenstoff) und das Kohlenstoff-Isotop mit der Massenzahl 14 instabil (C-14, Kosmische Strahlung). In der Fachsprache kennzeichnet man Isotope, indem man links vom Elementsymbol die Masse als Hochzahl angibt. 12C bzw. 14C (lies Kohlenstoff 12 bzw. Kohlenstoff 14).
Radioisotope werden in Chemie, Biologie und Medizin zur Markierung bestimmter Substanzen in Stoffkreisläufen benutzt (Nuklearmedizin).

Jahrhundertvertrag

Abkommen zwischen Bergwerken und Stromerzeugern Deutschlands, mit dem die Verwendung von heimischer Steinkohle zur Stromerzeugung (Kraftwerk) gefördert werden soll.

Ziel des J. ist v.a. die Vermeidung von Arbeitslosigkeit unter den 130.000 Arbeitnehmern im Steinkohlebergbau. Die Steinkohlemenge, die die Stromversorger 1991 bis 1995 jährlich abnehmen sollen, wurde Ende 1989 auf 40,9 Mio t festgelegt (Kohlepfennig).
Die EG-Kommission drängt die Bundesregierung weiter auf Verringerung der Kohlesubventionen und droht mit der Nichtzustimmung zum J., wenn dieser nicht in der Menge weiter reduziert wird.
Die ökologischen Auswirkungen des J. sind umstritten. Zum einen ist die Verstromung der Steinkohle mit vielfältigen Umweltproblemen behaftet (Steinkohle, Kraftwerk), auf der anderen Seite beschränkt der J. den Import von minderwertiger Steinkohle aus Billiglohnländern, deren Gewinnung und Verstromung höhere Emissionen als heimische Steinkohle verursacht.

Japanische Umweltpolitik

International Register of Potentially Toxic Chemicals

Investitionsrechenverfahren

Verfahren zur quantitativen Bestimmung des Nutzens einer bestimmten Investition.

Hierbei werden alle Kosten der Investition einschl. der Folgekosten, wie z.B. Betriebskosten, Kapitalkosten, Versicherung, die durch eine Investition verursacht werden, ermittelt und dem Nutzen gegenübergestellt. Je nach Art der Investition (technische Erneuerung, Geldanlage, Konsumgut etc.) und Interesse des Investors (möglichst kurzfristigen Nutzen, sicherer Nutzen etc.) stehen eine Reihe von I. zur Verfügung. Dies ist z.B. die Bestimmung der Armortisationszeit (Zeitdauer, bis sich die Investion rentiert hat), die Barwertmethode (die zeitliche Entwicklung des Nutzens im Verhältnis zu den Kosten innerhalb der Lebensdauer), die Ermittlung des internen Zinsfußes (theoretische Verzinsung des eingesetzten Kapitals) etc.
Die Anwendung der I. birgt jedoch große Gefahren. Denn durch Wahl der Verfahren und Annahmen (z.B. der zu erwartende Nutzen, Preisentwicklung, Inflationsrate) lassen sich in bestimmten Bereichen fast beliebige Aussagen über die Wirtschaftlichkeit einer Investition treffen. Außerdem lassen sich viele Faktoren wie Image, Vertrauen, Erfahrung etc. nicht monetär bewerten. Das größte Problem besteht jedoch darin, daß externe Kosten nicht berücksichtigt werden. Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, die ausschließlich auf den herkömmlichen I. beruht, ist deshalb nur interessant, wenn es darum geht, kurzfristig ein Optimum an finanziellem Erfolg zu erreichen (Weltmodelle).
Umweltschutzinvestition

Iod

Chemisches Element der VII. Hauptgruppe (Halogene), Symbol I, Ordnungszahl 53, Schmelzpunkt 113,5 Grad C, Siedepunkt 184,5 Grad C, Dichte 4,93 g/cm3, verflüchtigt sich aber schon bei Raumtemperatur (Sublimation), MAK-Wert:

1 mg/m3. I. bildet schwarzgraue, graphitartige Blättchen. Beim Siedepunkt entstehen blauviolett gefärbte, giftige Dämpfe, welche zu heftigen, katarrhalischen Reaktionen der Nasen- und Augenschleimhäute führen (I.-Schnupfen). I. ist ebenso wie die anderen Halogene chemisch sehr aktiv, reagiert aber weniger heftig. I. ist für den Menschen ein lebensnotwendiges Spurenelement. Der Körper enthält 10 bis 30 mg, davon ca. 99% in der Schilddrüse. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt eine I.-Zufuhr von 0,15 bis 0,2 mg täglich. In Westdeutschland ist eine ausreichende I.-Zufuhr nur in den Küstengegenden (hoher Seefischverzehr) gewährleistet. Der I.-Mangel nimmt von Nord nach Süd zu; besonders starke I.-Mangelgebiete sind Hannover, Tübingen und Freiburg. I.-Mangel (insb. in Gebirgsgegenden) hat häufig Kropfbildung durch Unterfunktion der Schilddrüse (Hypothyreose), bei Kindern unter Umständen Schwachsinn (Kretinismus) zur Folge. Zur Vorbeugung wird höherer Seefischverzehr oder iodiertes Speisesalz empfohlen. Bei besonders empfindlichen Menschen kann aber bereits bei geringfügiger I.-Überdosierung eine Schilddrüsenüberfunktion auftreten. Infolge therapeutischer Überdosierung kann es zu Vergiftungserscheinungen kommen (Iodismus) mit Juck- und Niesreiz, Bronchitis, Ausschlag und Akne (I.-Allergie), Schlafstörungen und Durchfall. Eine Einnahme von 30 g I.-Tinktur kann zum Tode führen (sofortiges Eingeben von reichlich mit Mehl oder Stärke verrührtem Wasser bei akuter Vergiftung).
Verwendung von I.: Neben der chemischen Industrie insb. in der Medizin als I.-Tinktur gegen Schilddrüsenstörungen und als radioaktives I. (s.u.) in der Nuklearmedizin. Weitere Verwendung als iodiertes Speisesalz und Desinfektionsmittel.
I. gehört mit seinen radioaktiven Isotopen I 129 und I 131 zu den wichtigsten künstlichen Radionukliden (Radioaktivität). Physikalische Halbwertszeit 1,6x107 Jahre (I 129) bzw. 8,07 Tage (I 131), biologische Halbwertszeit 138 Tage (Schilddrüse). Beide Isotope zerfallen unter Aussendung von Beta- und Gammastrahlung. I 129 und I 131 gelangen über den Fallout von Atomwaffentests und Reaktorunfällen (GAU, Tschernobyl) sowie über kontinuierliche Abgaben von Kernkraftwerken und Wiederaufarbeitungsanlagen in die Umwelt.
Nach Reaktorunfällen verursacht in der Regel I 131 in den ersten Wochen die größte radioaktive Belastung (Tschernobyl), und wird deshalb als Leitsubstanz verwandt. I. reichert sich über die Nahrungskette im Menschen insb. in der Schilddrüse an und führt dort zu hohen radioaktiven Belastungen (Anreicherung). Besondere Bedeutung hat der Belastungspfad Regen-Boden-Pflanzen-Kuh-Milch-Mensch-Schilddrüse. Nach Freisetzung von radioaktivem I. treten hohe Belastungen der Milch auf (Tschernobyl). Radioaktives I. beeinträchtigt die Funktion der Schilddrüse, was gerade bei Säuglingen und Kindern zu vielfältigen Entwicklungsstörungen, insb. des Gehirns, führen kann. Lernstörungen infolge radioaktiver I.-Belastungen werden diskutiert. Im schlimmsten Fall führt radioaktives I. zu Schilddrüsentumoren: von 1.000 Kleinkindern, die eine Schilddrüsendosis von 30 mSv (Sievert) erhalten haben, bekommt im Mittel ein Kind einen Schilddrüsentumor. In Katastrophenschutzplänen für Reaktorunfälle wird als Sofortmaßnahme die Einnahme von I. (genauer Kaliumiodidtabletten) angeordnet. Die Schilddrüse soll dadurch mit nichtradioaktivem I. gesättigt werden und dadurch weniger radioaktives I. aufnehmen. Vor Überdosierungen muß gewarnt werden (s.o.).

Ionen

Teilchen, die eine oder mehrere positive oder negative elektrische Ladungen (Elektrizität) tragen.

Positiv geladene I. nennt man Kationen, negativ geladene Anionen.
Unter Ionisation versteht man den Vorgang, aus elektrisch neutralen Atomen oder Molekülen positiv und negativ geladene Teilchen, also I.-Paare zu bilden. Hierzu muß Ionisationsenergie aufgebracht werden. Auf chemischem Wege entstehen Kationen aus neutralen Teilchen durch Abgabe (Oxidation), Anionen durch Aufnahme (Reduktion) von Elektronen.
I.-Paare können auch durch ionisierende Strahlung erzeugt werden.

Ionendosis

Ionisation

Ionisierende Strahlung

Ionisierende Strahlung ist solche elektromagnetische Strahlung (Röntgenstrahlung, Gammastrahlung) und Teilchenstrahlung (Alphastrahlung Betastrahlung, Neutronenstrahlung), die genügend Energie besitzt, um in Materie Ionenpaare zu erzeugen.

Ionisierende Strahlung, die von Radionukliden ausgesandt wird, wird umgangssprachlich auch radioaktive Strahlung genannt (Radioaktivität). Ionisierende Strahlung hat die Fähigkeit, Atome und Moleküle zu ionisieren, d.h. aus elektrisch neutralen Atomen und Molekülen positiv und negativ geladene Teilchen zu bilden (Ionen). So kann z.B. aus einem Atom ein Elektron herausgeschlagen werden, wodurch ein Ionenpaar, bestehend aus positivem Restatom und negativem Elektron, gebildet wird.

Beim Durchgang durch Materie verliert die Ionisierende Strahlung durch Ionisation Energie und wird nach einer bestimmten Strecke vollkommen absorbiert (Abschirmung). Ionisierende Strahlung kann zu schweren Schäden im Organismus führen (Strahlenschäden). Ionisierende Strahlung läßt sich mit unseren Sinnesorganen nicht wahrnehmen, wohl aber mit bestimmten Meßgeräten (Strahlenmessung). Wir sind ständig Ionisierende Strahlung natürlichen und zivilisatorischen Ursprungs ausgesetzt (
Strahlenbelastung, Strahlendosis).

Radioaktivität und Strahlung, Maßeinheiten

Isoaliphaten

Isocyanate

I. werden aus Phosgen hergestellt und sind chemische Verbindungen mit einer oder mehreren sog. I.-Gruppen (-NCO) und werden häufig in der chemischen Industrie zur Herstellung von Kunststoffen (polyurethane) eingesetzt.

I. mit einer -NCO-Gruppe werden Mono-I. und mit zwei -NCO-Gruppen Di-I. genannt. Mono-I. werden häufig in der Pestizid-Produktion eingesetzt. Den höchsten Produktionsanteil haben Di-I., die für Polyurethan-Schäume (Schaumstoffe im Fahrzeugbau, Matratzen, Schuhe, Hartschäume, Bindemittel und Lackrohstoffen), Fußbodenkleber, Lacke, als Bindemittel für Spanplatten u.a. eingesetzt werden.

I. aus verarbeiteten Produkten, z.B. Fußbodenbeschichtungen, sind noch nach Wochen in der Innenraumluft nachweisbar. Daneben treten noch viele andere, insbesondere leicht flüchtige,

organische Verbindungen aus der Beschichtung aus.

Die Produktion von Toluendi-I. (TDI) stagniert seit einigen Jahren bei 870.000 t/a, während die Produktion von Methandiphenyldi-I. bei 1.130.000 t/a liegt und weltweit stetig steigt.

Für die meisten I.(TDI) gilt ein MAK-Wert von 0,01 ppm = 0,07 mg/m³. Für die anderen I. (MDI und HDI) gilt 0,005 ppm = 0,05 mg/m³. Eine derartige Konzentration kann jedoch nicht vor Allergisierung schützen und ist derzeit aus messtechnischen Gründen noch gar nicht exakt und kontinuierlich messbar. Es ist bekannt, dass schon Konzentrationen von einem Zehntel des MAK-Wertes gesundheitsschädlich wirken.

Die hohe Reaktivität der I. bewirkt Schleimhautreizungen der Augen und der oberen Atemwege sowie eine Schädigung der Lungenbläschen. Eine I.-Sensibilisierung kann im weiteren Verlauf Asthma (sog."I.-Asthma") oder andere chronische Erkrankungen zur Folge haben.

Große Chemieunfälle bei der Herstellung von I. haben sich in Institute (USA) und Bhopal (Indien) ereignet. Sie forderten unzählige Verletzte und über 2.000 Tote. Bei der Verbrennung von Kunststoffen aus I., z.B. Polyurethan-Matratzen, wird Blausäure freigesetzt. Bei eigentlich "harmlosen" Wohnungsbränden kommt es deshalb immer wieder zu Todesopfern durch Blausäurevergiftung.

Die amerikanische Umweltbehörde EPA zählt TDI zu den 403 giftigsten Chemikalien. Als Zwischenprodukt zur I.-Herstellung fällt Dimethylaminopropionitril an, das starke neurotoxische Wirkung auf das periphere Nervensystem hat. Bei MDI und HDI besteht der Verdacht der genotoxischen und kanzerogen Wirkung.

Interception

Industrie

Auch als sekundärer Sektor bezeichnet, in Abgrenzung von Landwirtschaft (primärer Sektor) und Dienstleistungen (tertiärer Sektor).

Deutschland und die anderen Mitgliedstaaten der EG sind Industrie-Gesellschaften. Die industriell, d.h. maschinell und/oder chemisch hergestellten Produkte lassen sich in Produktionsgüter (etwa Mineralöl-Verarbeitung, eisenschaffende und Chemische Industrie), Investitionsgüter (z.B. Fahrzeug- und Maschinenbau (Automobilindustrie)), Gebrauchsgüter (Textil- und Bekleidungsindustrie, Möbelindustrie usw.) und Konsumgüter einteilen. Die vier wichtigsten, umsatzstärksten I.-Zweige sind chemische I., die elektrotechnische Industrie, der Maschinen- und der Fahrzeugbau; weitere Industriezweige sind die Kohle- und Stahlindustrie, die Atomindustrie (Kernkraftwerk), Gewinnung und Verarbeitung von Steinen und Erden, das Baugewerbe u.a.. An günstigen Standorten kommt es zu einer Konzentration (I.-Regionen) wie z.B. im Ruhrgebiet.

Seit 1980 erwirtschaftet die I. gleichbleibend knapp 37% des gemeinschaftlichen Bruttosozialprodukts der EG. Zwischen 1974 und 1987 stieg die industrielle Leistungsfähigkeit der EG-Mitgliedsländer um 17%. Derzeit beschäftigt die I. EG-weit rund ein Drittel der Erwerbstätigen. In der Tendenz findet jedoch eine Verlagerung zum personalintensiven Bereich der Dienstleistungen statt, während in der I. rationalisiert wird.

Die I. belastet Mensch und Umwelt in erheblichem Maße. Das geschieht u.a. durch den Verbrauch von Rohstoffen, Wasser und Fläche. Der Energie-Verbrauch der westdeutschen I., der gemessen am gesamten Energieverbrauch seit den 60er Jahren rückläufig war (1960 49,7%, 1986 32,1%), nimmt seit 1987 wieder zu (1989 34,7%). Westdeutschland liegt damit über dem Durchschnitt der EG (1989 31,2%).
Zu einer weiteren Umweltbelastung kommt es durch Lärmemissionen sowie durch Abwasser (Industrieabwasser) und Abluft (Schwefeldioxid, Stickoxide, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe, Staub), die während des Produktionsprozesses freigesetzt werden, und durch nicht verwertbare Produktionsabfälle. 1987 fielen in der BRD 204,7 Mio t I.-Abfälle, darunter 120,4 Mio t Bauschutt und 2,7 Mio t Sonderabfälle an. 43,6 Mio t wurden innerbetrieblich verwertet, 99 Mio t an öffentliche Anlagen angeliefert und 62,1 Mio t in eigenen Anlagen entsorgt (Gewerbeabfälle, Sonderabfälle, Chemische Industrie, Giftmüllexport, Atommüll).

Eine zusätzliche, indirekte Umweltbelastung besteht über die industriellen Produkte, die nach ihrer Verwendung zu großen Teilen zu
Abfall werden, da sie weitgehend noch nicht auf geschlossene Stoffkreisläufe hin orientiert sind (Umweltfreundliche Produkte). Schließlich entpuppen sich stillgelegte I.-Standorte häufig als hochbelastete Flächen (Altlasten), die aufwendiger Sanierung bedürfen.

Entscheidend für den Grad der Umweltbelastung industrieller Prozesse, Produkte und Abfälle sind einerseits die verwendeten Stoffe, andererseits die eingesesetzten Verfahren. Besonders emissionsintensive I.-Zweige sind: chemische I., Mineralölverarbeitung, Eisen- und Stahlindustrie, Buntmetallverhüttung, Galvanisierbetriebe, Batterie-Herstellung, Gewinnung und Bearbeitung von Steinen und Erden (Zementindustrie), Gerbereien (Textilindustrie), Zellstoff- und Papierindustrie.
Maßnahmen zur Verminderung der Emissionen bestehen insb. in Abgasreinigungsverfahren, Abwasserreinigung, Kreislaufführung von Wasser, Recycling von Abfällen und Produktionsumstellungen, aber im Einzelfall auch durch Produktions- bzw. Anwendungsverbote für gefährliche Stoffe und den Einsatz von Ersatzstoffen (z.B. für Asbest und FCKW). Die Entwicklung umweltfreundlicher industrieller Verfahren und Stoffe wird durch Umweltförderprogramme der EG, des Bundes und der Länder in Deutschland gefördert.

Inert

Infrarotstrahlung

I. oder auch Wärmestrahlung gehört zur elektromagnetischen Strahlung und liegt im Spektrum zwischen sichtbarem Licht und Mikrowellenstrahlung.

I. geht von jedem warmen Körper bzw. Gegenstand aus und kann ihrerseits Materie erwärmen.
Öfen und Heizkörper geben ihre Wärme über Konvektion (heiße Heizflächen geben ihre Wärmeenergie über Wärmeleitung an die Raumluft ab) und I. an den Raum ab, wobei ein größerer Anteil I. mit größerer Behaglichkeit verbunden ist. I. wird vom Menschen direkt aufgenommen, so daß sich ein Wärmegefühl auch bei kühlerer Raumluft einstellt (Raumklima). Je wärmer ein Gegenstand ist, desto stärker gibt er I. an die Umgebung ab. Aus diesem Grunde ist in Räumen mit Kachelöfen, Wandheizung, großen Speichermassen (Solararchitektur) bzw. Wärmeschutzverglasung ein besonders hoher Anteil von I., verbunden mit hoher Behaglichkeit, zu finden. Niedertemperatur-Heizsysteme haben aufgrund ihrer großen Abstrahlflächen trotz niedriger Temperatur größere I.-Anteile als normale Heizkörper und tragen damit ebenso zum positiven Raumklima bei.
I. wird in der Medizin zur Bestrahlung eingesetzt. Die I., die von der Erde ausgeht, ist zusammen mit den sog. klimarelevanten Spurengasen zuständig für den Wärmehaushalt der Erde und damit auch für den Treibhauseffekt (Globalstrahlung, Strahlungsbilanz).
Wärmetransport

Infraschall

Ingestion

Inhalation

Inhibitoren

Inkorporation

Inkorporation bedeutet die Aufnahme chemischer oder radioaktiver Substanzen (Radionuklide) in das Innere des Körpers durch Atmen, Essen und Trinken oder über die Poren der Haut.

Viele radioaktive Substanzen, die außerhalb des Körpers aufgrund der geringen Reichweite ihrer Alpha- oder Betastrahlung nur geringe Strahlenschäden verursachen können, bilden inkorporiert eine große Gefahr. Sie emittieren, bevor sie wieder ausgeschieden sind, ihre ionisierende Strahlung in unmittelbarer Nähe der Körperzellen und können sich sogar in bestimmten Organen anreichern (Anreicherung, Organdosis). So wird das von Kernkraftwerken abgegebene radioaktive Iod durch Atmung und über die Nahrungskette aufgenommen, und reichert sich in der Schilddrüse an.

Radioaktivität, Halbwertszeit, Kontamination,
Strahlenbelastung

Indikator

Imprägnierungsmittel

Poröse Textilien werden durch Imprägnierung gegen Wasser, Öl etc. geschützt. Die gebräuchlichsten I. werden auf der Basis von Paraffinen, Wachsen, Silikonen und Kunstharzprodukten hergestellt.

In der handelsüblichen Form als Flaschen, Spraydosen, Tuben oder Pasten werden I. den Verbrauchern angeboten. I. gelten bei der Anwendung in geschlossenen Räumen als gesundheitsschädlich: Schwäche, Schwindel, Erbrechen und Magenschmerzen, bei höheren Konzentrationen auch Reizungen der Augen und Atemwege sind typische Symptome. Die Verursacher hierfür sind v.a. die Lösemittelkomponenten, weniger die weitgehend ungiftigen Kunstharzkomponenten.

I. werden weiterhin als Holzschutzmittel angewandt. Die auf Fluorbasis aufgebauten wasserlöslichen Produkte mit den Inhaltsstoffen Natriumfluorid oder Silikatfluorid bergen eine erhebliche Gesundheitsgefährdung. Tiere erlitten in der Vergangenheit durch Ablecken von imprägnierten Zäunen tödliche Vergiftungen.

Gefährdung der Gesundheit geht ebenfalls von den ölhaltigen I. aus, die aus Karbolineum, Stein-, Braun- oder Holzkohleteeröl bestehen, meist sind dies Haut- und Augenkontaminationen und dadurch auftretende Lichtdermatosen. Aufgrund ihrer krebserregenden (Krebs) Bestandteile sind Teeröle als

Holz-I. heute verboten (Teerölverordnung).

Indigo

Aus den Blättern des Indigostrauchs gewonnener Farbstoff, der bis zur Jahrhundertwende der am meisten benutzte Farbstoff zum Blaufärben war.

Seine Synthese und kostengünstige künstliche Herstellung aus Steinkohlenteer im Jahre 1897 beendete die Vorrangstellung des natürlichen Farbstoffs. Der I.-Strauch ist bereits seit 4.000 Jahren als Kulturpflanze bekannt.
Vom Mittelalter bis ins 17. Jahrhundert war für Europa der Färberwaid die wichtigste I.-Quelle. Heute wird Färberwaid wieder in Produkten der Naturfarbenhersteller eingesetzt.