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Physikalisch-chemische Datenanforderungen

   
 

Ein Großteil der im Rahmen von REACH zu registrierenden Stoffe erfordert einen vollständigen Satz von physikalisch-chemischen Daten mit einer ausführlichen Beschreibung der physikalisch-chemischen Eigenschaften. Die physikalisch-chemischen Daten werden dazu verwendet, um physikalische Risiken (z.B. das Brennverhalten) abzuschätzen und dadurch mögliche toxikologische oder umweltgefährdende Gefahren, Risiken und Verhaltensweisen vorhersehen zu können. Sie werden hauptsächlich zur Bildung von Schutzmaßnahmen für die sichere Handhabung verwendet, aber auch zur Bestimmung von Risiken für Mensch und Umwelt über den gesamten Lebenszyklus des Stoffes (siehe Tabelle Auswirkungen und Verwendungsweisen von physikalisch-chemischen Daten im Rahmen von REACH).


Physikalisch-chemische Datenanforderungen für Stoffe ≥ 1 Tonne pro Jahr (pro Registrant)

  • Schmelz-/Gefrierpunkt (°C oder K): Der Temperaturpunkt, an dem der Übergang vom festen Zustand zum flüssigen Aggregatzustand bei normalem Luftdruck stattfindet. Informationen über den Schmelzpunkt wirken sich auf die Auswahl der Methode für Flammpunkt, Brennverhalten, Selbstentzündlichkeit, Oxidationseigenschaften und Explosivität aus.
  • Siedepunkt (°C oder K): Die Temperatur, bei der ein Stoff vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand übergeht.. Diese Daten sind wichtige Kriterien, um einen Stoff einer entsprechenden Brennbarkeitskategorie zuordnen zu können.
  • Relative Dichte (dimensionslos): Das Verhältnis zwischen der Masse eines bei 20°C bestimmten Volumens eines Stoffes und der Masse des gleichen Wasservolumens bei 4°C. Die relative Dichte wird nicht zur Einstufung und Kennzeichnung (C&L = Classification and Labelling) verwendet, sondern diese Informationen dienen zur Bestimmung der Viskosität (beispielsweise für die Einstufungskriterien des Aspirationsrisikos erforderlich).
  • Dampfdruck (Pa oder N/m2): Der Sättigungsdruck oberhalb einer festen oder flüssigen Substanz. Diese Daten dienen nicht als C&L-Kriterium, oder um persistente, bioakkumulative und toxische (PBT) Eigenschaften zu definieren. Sie sind jedoch ein Schlüsselfaktor zur Bestimmung des Umweltrisikos und Umweltverhaltens, um ein potenzielle schädigende Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit bewerten zu können.
  • Oberflächenspannung (N/m): Die freie Oberflächenenergie pro Oberflächeneinheit. Sie entspricht dem mindestens erforderlichen Arbeitsaufwand, um eine Oberfläche um eine Flächeneinheit auszudehnen. Die Oberflächenspannung wird nicht als C&L-Kriterium, zur Definition von PBT-Eigenschaften oder als spezifische Eigenschaft zur chemischen Risikobewertung verwendet. Sie kann als Richtwert angesehen werden, ob eine Chemikalie laut der EU-Richtlinie 648/2004 als Tensid bezeichnet wird (zuletzt durch die Bestimmung 907/2006 – Detergenzien berichtigt).
  • Wasserlöslichkeit (kg/m3 oder g/l): Diese wird durch die Massensättigungskonzentration des Stoffes in Wasser bei einer vorgegebenen Temperatur spezifiziert. Auch diese Eigenschaft ist als solche kein C&L-Kriterium. Sie gilt allgemein für chemische Stoffe, sofern kein zusätzlicher wissenschaftlicher Nachweis in Bezug auf Zerfall und/oder Toxizität vorhanden ist, der ausreicht, um angemessen sicherzustellen, dass weder der Stoff noch seine Zerfallsprodukte ein potenzielles Langzeitrisiko und/oder eine zu einem späteren Zeitpunkt auftretende Gefahr für im Wasser lebende Organismen darstellt.
  • Verteilungskoeffizient n-Oktanol/Wasser (Kow, dimensionslos): Als Verhältnis der ausgeglichenen Konzentrationen eines aufgelösten Stoffes in einem aus n-Oktanol und Wasser bestehendem 2-Phasen System definiert. Er ist ein kritischer Parameter für die chemische Risikobewertung, die C&L und die PBT-Bewertung.
  • Flammpunkt (°C oder K): Die niedrigste Temperatur, auf einen Standarddruck von 101.3 kPa korrigiert, bei der eine Flüssigkeit unter den im Testverfahren definierten Bedingungen Dämpfe in solchen Mengen abgibt, dass ein entzündliches Dampf/Luftgemisch entsteht. Diese Daten werden verwendet, um einen Stoff in die richtige Brennbarkeitsklasse einordnen zu können.
  • Entzündlichkeit: Damit sind Pyrophorizität, Entzündlichkeit und Entzündlichkeit bei Kontakt mit Wasser gemeint.
    • Pyrophorizität: Eine Substanz ist pyrophor, falls sie innerhalb von fünf Minuten reagiert, nachdem sie unter standardisierten Testbedingungen der Luft ausgesetzt wurde, und sich spontan selbst entzündet.
    • Entzündlichkeit:
      • Ein entzündliches Gas ist ein Gas mit einem Entzündlichkeitsbereich von 20°C und 101.3 kPa bei Kontakt mit Luft.
      • Eine entzündliche Flüssigkeit ist eine Flüssigkeit mit einem Flammpunkt unter dem in den C&L-Kriterien festgelegten oberen Grenzwert.
      • Ein entzündlicher Festkörper ist ein brennfertiger Festkörper (puderförmiger, granularer oder zähflüssiger Stoff). Er kann ganz einfach durch den kurzen Kontakt mit einer Zündquelle entzündet werden (wie einem brennenden Streichholz) und die Flamme breitet sich schnell aus.
      • Entzündlichkeit bei Kontakt mit Wasser: Stoffe, die sich – wenn sie in Kontakt mit Wasser kommen – spontan entzünden können oder entzündliche Gase in gefährlichen Mengen abgeben.
    Die Entzündlichkeitstests dienen zur Einordnung eines Stoffes in die richtige Gefahrenklasse.
  • Explosionsfähigkeit: Die Tendenz eines Stoffes, unter entsprechenden Bedingungen heftig und schnell zu zerfallen, wobei Hitze und/oder Gas freigesetzt wird. Die Tests zur Bestimmung der Explosionsfähigkeit dienen zur Einordnung eines Stoffes in die richtige Gefahrenklasse. Es gibt allerdings einige Stoffe, die - obwohl sie in keine der Gefahrenklassen für explosive Stoffe fallen – grenzwertig explosiv sind. Ein geeigneter Gefahrenplan für diese Stoffe sollte berücksichtigt werden.
  • Selbstentzündungstemperatur (°C oder K): Die Selbstentzündungstemperatur für Gase & Flüssigkeiten sowie die relative Selbstentzündungstemperatur für Festkörper
    • Gase & Flüssigkeiten: Die niedrigste Temperatur, bei der sich ein Stoff entzündet, sobald er unter den im Testverfahren definierten Bedingungen mit Luft vermischt wird.
    • Festkörper: Die Mindesttemperatur, bei der sich ein gewisses Volumen eines Stoffes unter vordefinierten Bedingungen entzündet.
    Diese Daten werden nicht direkt für die C&L verwendet, können jedoch zur Sicherheits- und Risikobewertung hinzugezogen werden.
  • Brandfördernde Eigenschaften: Stoffe mit brandfördernden Eigenschaften, die selbst nicht unbedingt notwendigerweise brennbar sein müssen, können die Verbrennung von anderen Materialien verursachen oder dazu beitragen. Diese Tests wurden eingeführt, um einen brandfördernden Stoff durch Vergleich mit einem oder mehreren Referenzstoffen in die richtige Gefahrenklasse einstufen zu können.
  • Granulometrie (tatsächlicher hydrodynamischer Durchmesser, m): Die verschiedenen in der EN 4811 festgelegten Partikelgrößen sind wie folgt:
    • Inhalierbare Partikel: Masseanteil von Partikeln, die durch Mund und Nase eingeatmet werden können.
    • Bronchiengängige Partikel: Masseanteil an Partikeln, welche den Kehlkopf passieren.
    • Alveolengängiger Partikelanteil: Masseanteil an Partikeln, welche tief in die Lunge (Alveoli) gelangen.
    Der für die Aufteilung der Partikelgröße interessante Parameter ist der tatsächliche hydrodynamische Radius bzw. der tatsächliche Stoke'sche Radius Rs. Die Verteilung der Partikelgröße ist erforderlich, um entscheiden zu können, welcher Verwaltungsweg der beste für Toxizitätsstudien an Tieren ist (akute Toxizität und Toxizität in wiederholten Dosen). Die Bestimmung des Partikelgrößeanteils wird dazu verwendet, die möglichen Auswirkungen auf die Gesundheit durch das Einatmen von schwebenden Partikeln am Arbeitsplatz zu bewerten.

Physikalisch-chemische Datenanforderungen für Stoffe ≥ 100 Tonnen pro Jahr (pro Registrant)

  • Stabilität in organischen Lösungsmitteln: Der Prozentsatz der Konzentration eines Teststoffes in einem Lösungsmittelextrakt über eine bestimmte Zeitspanne im Vergleich zur Ausgangskonzentration des Teststoffes bei t = 0. Informationen über die Stabilität eines Stoffes in einem Lösungsmittel sind erwünscht, vor allem wenn Proben aufbewahrt werden sollen.
  • Dissoziationskonstante: Ausgeglichener Konzentrationsgrad von dissoziierten und nicht-dissoziierten Teilchen eines Stoffes in Wasser. Bei ionisierbaren organischen Stoffen geben diese Daten an, welche chemischen Formen bei einem bestimmten pH Wert vorhanden sind (das Verhalten und die Toxizität der ionisierten Form eines Stoffes kann unterschiedlich zum entsprechenden neutralen Molekül gekennzeichnet werden).
  • Viskosität: Die Messung eines, das entweder durch oder verformt wird (wird im Allgemeinen als Widerstand beim Ausgießen wahrgenommen). Diese Daten werden zur Bewertung der Gesundheitsrisiken verwendet (flüssige Stoffe und Gemische können aufgrund ihrer geringen Viskosität ein Aspirationsrisiko für Personen darstellen).

 

Erfüllung der physikalisch-chemischen Datenanforderungen

Hersteller und Importeure müssen 4 Schritte absolvieren, um die Informationsanforderungen für die Registrierung zu erfüllen: 1) Vorhandene relevante Informationen sammeln, 2) den Informationsbedarf abwägen, 3) eventuelle Informationslücken identifizieren und 4) bei Bedarf neue Daten generieren oder Versuchsstrategien vorschlagen (weitere Informationen dazu finden Sie im Schema zur Erfüllung der Datenanforderungen).
Die verfügbaren physikalisch-chemischen Daten bestehen aus experimentellen und nicht-experimentellen Daten. Sie werden in zahlreichen Quellen veröffentlicht (Handbücher zum Umweltschutz, wissenschaftliche Journale, Datenbanken). Diese Quellen können Hinweise aus erster Hand (der beste Zugang) oder aus zweiter Hand sein. Sie können historische Datenquellen sein (geeignet, wenn sie zuverlässig sind, sie sollten in Fall eines Beweiskraft der Daten Ansatzes verwendet werden). Die Tabelle Physikalisch-chemische Datenquellen für REACH-Anforderungen enthält eine kurze Liste von nützlichen physikalisch-chemischen Datenquellen. Sie stammen aus den Leitlinien zu den Informationsanforderungen im Rahmen von REACH. Bitte beachten Sie, dass einige Eigenschaften nicht in Standardwerken oder wissenschaftlichen Publikationen enthalten sind: Stabilität von organischen Lösungsmitteln und Abbauprodukten, Viskosität und Granulometrie.
Die verfügbaren Daten müssen ausgewertet werden, um festzustellen, ob die Ergebnisse gültig oder ungültig sind (ausreichende Qualität, Härte und Reproduzierbarkeit). Historische Daten zum Beispiel müssen manchmal überprüft werden, da die Originalberichte der Tests nicht mehr verfügbar oder unvollständig sind.
Ergebnisse gelten als wissenschaftlich annehmbar, wenn experimentelle Daten mit Hilfe einer geeigneten standardisierten Methode in Tests ermittelt werden, in diesem Fall GLP2 (verschiedene OECD3 und EK4 Testrichtlinien existieren, siehe auch Tabelle Verfahren zur Bestimmung der physikalisch-chemischen Eigenschaften im Rahmen von REACH). Falls experimentelle Daten aus Tests nicht unter GLP ermittelt wurden, sind diese nur unter der Voraussetzung akzeptabel, dass sie mit Hilfe eines geeigneten Testverfahrens bestimmt wurden und dass ausreichend Dokumentationsunterlagen über Qualitätsverfahren (z.B. Übereinstimmung mit ISO 170255) vorhanden sind. Manchmal ist bei der Verwendung einer Nichtstandardmethode aufgrund der großen Bandbreite von möglichen Modifikationen und Variationen eine Beurteilung durch einen Experten notwendig.
Im Fall von nicht-experimentellen Daten können die physikalisch-chemischen Eigenschaften mit Hilfe eines Computerprogramms auf der Grundlage von quantitativen Struktur-Eigenschaftsbeziehungen (QSPR) oder extrapolierten Vorhersagen abgeschätzt werden. QPRS ist eine mathematische Beziehung zwischen der chemischen Struktur und einer spezifischen physikalisch-chemischen Eigenschaft. Einige zuverlässige Programme sind in den Leitlinien zu den Informationsanforderungen im Rahmen von REACH angeführt. Einige Eigenschaften können allerdings nicht mit Hilfe dieser Modelle vorhergesagt werden. Flammpunkt, Entzündlichkeit, Explosivität, Selbstentzündungstemperatur, brandfördernde Eigenschaften, Granulometrie und Stabilität in organischen Lösungsmitteln. Vorhersagen aus transparenten, nachvollziehbaren QSPR Modellen werden akzeptiert, sofern sie durch eine angemessene und zuverlässige Dokumentation belegt werden. Falls nicht, ist für die Verwendung der QSPR Bewertungstechniken die Beurteilung eines Experten erforderlich. Es ist immer besser, die Eigenschaften – im Rahmen der Möglichkeiten - über mindestens drei verschiedene Methoden zu bestimmen. Ein read-across/analoger Zugang bewertet eine gegebene Eigenschaft einer chemischen Struktur und führt anschließend eine Bewertung (qualitativ oder quantitativ) dieser Information für nichtgetestete Chemikalien durch. Dieser Ansatz erfordert die Beurteilung eines Experten. Es sollte unterstrichen werden, dass in der Praxis Read-Across-Tests für physikalisch-chemische Eigenschaften allgemein nicht empfohlen werden, da im Normalfall zuverlässige Daten vorhanden oder leicht zu bekommen sein sollten.
Wenn ein Test durchgeführt werden soll, ist es Vorteilhaft, die Reihenfolge der durchgeführten Tests zu überdenken. Im Idealfall sollten die Tests - wenn ein vollständiger Satz von physikalisch-chemischen Tests geplant ist - nach der im Diagramm Gestaffeltes Testschema für physikalisch-chemische Tests beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Bitte beachten Sie, dass in manchen Fällen Test aus technischen Gründen nicht möglich oder auch nicht notwendig sind. Weitere Informationen dazu finden Sie in der Tabelle Anpassung von physikalisch-chemischen Standardtestanforderungen im Rahmen von REACH.
Die experimentellen Tests sollten nach anerkannten Testmethoden und vorzugsweise unter Einbeziehung einer Qualitätssicherung ausgeführt werden (möglichst unter GLP - guten Praxisbedingungen – auch wenn das für REACH kein Muss ist). Mit den GLP-Normen konforme Methoden und Pratiken begünstigen die Transparenz und Glaubhaftigkeit der vorgelegten Daten durch Sicherstellung der Qualität und Integrität.


1. CEN (2006). EN 481 document „Workplace atmospheres — size fraction definitions for measurement of airbone particles.“

2. GLP = Good Laboratory Practice = Gute Forschungspraxis

3. OECD = Organisation for Economic Co-operation and Development = Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung

4. EK = Europäische Kommission

5. ISO 17025 ist das internationale Qualitätssicherungssystem für die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien. Sie beschreibt die allgemeinen Anforderungen für die Kompetenz zur Durchführung von Tests und/oder Kalibrierungen, einschließlich der Entnahme von Proben. Sie deckt alle Prüf- und Kalibrierungsarbeiten mit Standardverfahren, Nicht-Standardverfahren und laborentwickelten Verfahren ab.



logo CNRS

Prévention du risque chimique, Frankreich 2007
Dieses Dokument dient nur zur Information und stellt unter keinen Umständen einen juristischen Rat dar. Der einzige rechtlich verbindliche Referenztext ist der Wortlaut der REACH-Verordnung (Verordnung (EC) Nr. 1907/2006).