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The nucleophilic substitution of fluorine of aromatic compounds with n-aminoalkyl trialkoxysilanes and consecutive sol-gel process have been used for the fabrication of various chromophoric sol-gel materials. The displacement of the fluoro substituent of an activated aromatic molecule occurs by a primary or secondary amino group of (CH3O)3Si-(CH2)3-NHR [R- = H-; CH3-, (CH3O)3Si-(CH2)3-] in tetraalkoxysilane or alcohol as solvent and the sol-gel process can be carried in the same vessel. The HF formed is trapped by a tertiary amine and simultaneously serves as the catalyst for the sol-gel process. Various aromatic compounds have been checked for this purpose: 1-(4-fluorophenyl)-2-nitroethylene, 1-(4-fluorophenyl)-2,2-dicyanoethylene, 4-fluorobenzonitrile, 4-fluoronitrobenzene, 4,4prime-difluorobenzophenone, 4,4prime-difluorobenzil, 7,7prime-difluorodibenzylideneacetone, tetrafluoro-p-benzoquinone, and 1,5-difluoro-2,4-dinitrobenzene. Mono and disubstitution has been studied by UV/Vis- and solid state NMR spectroscopy of the xerogels.
Staubexplosionen können in nahezu allen Branchen auftreten, in denen brennbare Schüttgüter und Stäube gehandhabt werden oder entstehen können, vor allem dort, wo Stäube in aufgewirbelter Form vorkommen. Abgelagerte Stäube können bei starker Erwärmung zur Entzündung gelangen. Die Beurteilung daraus entstehender Gefahren und das Auslegen von vorbeugenden und konstruktiven Schutzmaßnahmen erfolgt über sog. sicherheitstechnische Kenngrößen (STK). Im Rahmen eines vom Bundesland Sachsen geförderten Projekts sind von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) STK brennbarer Stäube zu Staubgruppen zusammengefasst und in den Gemeinsamen Stoffdatenpool Bund/Länder (GSBL) integriert worden. Grundlage für die Staubgruppen waren zahlreiche Datensätze, die in der Datenbank GESTIS-STAUB-EX des Instituts für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) veröffentlich sind. Angegeben werden allerdings nicht mehr die dort enthaltenen Kenngrößen einzelner Stäube, sondern Bandbreiten, innerhalb derer sich die STK der in den Staubgruppen zusammengefassten Stäube bewegen können. Je nach Datenlage wurden die sicherheitsrelevanten Grenzen dieser Bandbreiten mit einem Ranking versehen.
Die Beurteilung des Gefahrenpotentials brennbarer Stäube erfolgt üblicherweise mit Hilfe so genannter sicherheitstechnischer Kenngrößen (STK). Häufig werden hierfür in Datenbanken bereitgestellte Werte in der Vergangenheit untersuchter Stäube herangezogen. Insbesondere aufgrund stofflicher Unterschiede der untersuchten Stäube sind erhebliche Streuungen der ermittelten STK in Datenbanken enthaltener namentlich identischer Stäube festzustellen. Die Verwendung der Daten von Einzelstäuben kann daher zu unsicheren Einschätzungen hinsichtlich des Brand- und Explosionsschutzes führen.
Vorgestellt wird ein Konzept, Stäube zu praxisrelevanten Gruppen zusammenzufassen und bewertete Bandbreiten sicherheitstechnischer Kenngrößen anzugeben. Die im Rahmen eines vom Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Dresden geförderten Vorhabens generierten Staubgruppen und zugehörigen Bandbreiten der STK stehen in der Datenbank GSBLpublic für die freie Nutzung zur Verfügung.
Ziel des F&E-Vorhabens des GSBL (BAM Vh 2520) war die Erarbeitung von Datensätzen auf der Grundlage bereits bestehender Staubdaten (für Datenbasis siehe Abschnitt 4) und die Übergabe der erarbeiteten Datensätze in elektronischer Form an den GSBL bis spätestens 31.05.2011. Der entsprechende Forschungs- und Entwicklungsvertrag trat am 01.08.2009 in Kraft.
Für die Erarbeitung der Datensätze mussten neuartige Konzepte entwickelt werden (siehe Abschnitt 3.5; Abschnitt 3.3 gibt eine Einführung in das Staub-Fachgebiet und behandelt die Besonderheit von Stäuben). Aufgrund von Schwierigkeiten bei der Auswertung und bei der Zusammenstellung der Daten, die erst im Verlaufe des Projekts erkannt wurden, hat es beträchtliche Verzögerungen bei der Erstellung der Datensätze gegeben. Dies führte zu der Feststellung, dass eine Laufzeitverlängerung des Projekts notwendig war. Im Mai 2011 wurde daher ein entsprechender Antrag beim Auftraggeber gestellt. Der Antrag auf kostenneutrale Laufzeitverlängerung führte schließlich zu einer Änderung des ursprünglichen Forschungs- und Entwicklungsvertrags. Der Änderungsvertrag sah eine Verlängerung des Projekts bis zum 30.04.2012 vor.
Um die Datensätze im GSBL abbilden zu können, war es auch erforderlich, eine adäquate Datenstruktur zu entwerfen und diese im GSBL zu implementieren. Die Bekanntgabe der zur Abbildung der Datensätze notwendigen Struktur erfolgte am 11.01.2011 per E-Mail (EXCELDatei gsbldbdir3_23_0029)2. Veränderungen bzw. Präzisierungen dieser Datenstruktur wurden dem GSBL am 19.01.2011 und am 28.01.2011 mitgeteilt, ebenfalls per E-Mail3. Am 19.10.2011 erfolgte eine weitere Änderung, die die sogenannte Nachschlagetabelle betrifft: Der Textinhalt der Tabelle T_STAUBM lautet nun "Auswertung vorhandener Datenkollektive durch Experten-Team." (ursprünglicher Wortlaut: "Auswertung vorhandener Datenkollektive durch Experten"). Die Änderung geht auf einen Wunsch des GSBL-Begleitkreises zurück, der am 07.10.2011 auf der in der BAM stattgefundenen Besprechung vorgebracht wurde.
Die Beurteilung des Gefahrenpotentials brennbarer Stäube erfolgt üblicherweise mit Hilfe so genannter sicherheitstechnischer Kenngrößen (STK). Häufig werden hierfür in Datenbanken bereitgestellte Werte in der Vergangenheit untersuchter Stäube herangezogen. Insbesondere aufgrund stofflicher Unterschiede der untersuchten Stäube sind erhebliche Streuungen der ermittelten STK in Datenbanken enthaltener namentlich identischer Stäube festzustellen. Die Verwendung der Daten von Einzelstäuben kann daher zu unsicheren Einschätzungen hinsichtlich des Brand- und Explosionsschutzes führen. Vorgestellt wird ein Konzept, Stäube zu praxisrelevanten Gruppen zusammenzufassen und bewertete Bandbreiten sicherheitstechnischer Kenngrößen anzugeben. Die im Rahmen eines vom Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Dresden, geförderten Vorhabens generierten Staubgruppen und zugehörigen Bandbreiten der STK stehen in der Datenbank GSBLpublic für die freie Nutzung zur Verfügung.
For international trade and production of machinery used in potentially explosive atmospheres it is important to know about the regulations within the European Union. This paper presents an application of CHEMSAFE flammability data for fulfilling the requirements of the EU explosion protection directives. Most of the published data for flammability of substances are measured under atmospheric conditions although chemical processes operate often under non-atmospheric conditions. A couple of R&D projects were initiated in Germany to get more knowledge on explosion characteristics for non-atmospheric conditions. The explosion protection for machinery operated under non-atmospheric conditions is defined in the 2006/42/EU Directive. CHEMSAFE fulfills this requirement while it contains data of flammable compounds measured under non-atmospheric conditions and with other oxidizers than air. Furthermore it includes flammability data for gas mixtures consisting of flammable, inert, and different oxidizing components and most of the data are measured according to international standards. Safety data on flammable dusts - such as minimum ignition energy, maximum explosion pressure, ignition temperatures - represents also an important part of the database. The potentially explosive atmospheres are defined in revised Directive 2014/34/EU. For preparing risk assessment documents the following data for flammable gases and vapors, relating to the use of equipment, among others are necessary: Flammability limit, flash point, temperature class - auto-ignition temperature, maximum experimental safe gap. CHEMSAFE'2013 includes not only these data but also more than 200 triangular explosion diagrams, e.g. the newly measured methane/nitrogen/oxygen system under pressures up to 50 bars. The international standard Draft of IEC 80079-1-1 publishes data tables for flammable substances originated from CHEMSAFE which represents the international acceptance of these data.
Während die Gefahr von Explosionen dort besteht, wo Stäube aufgewirbelt vorliegen, bergen abgelagerte Stäube das Risiko von Bränden. Die Beurteilung daraus entstehender Gefahren und das Auslegen von vorbeugenden und konstruktiven Schutzmaßnahmen erfolgt über sicherheitstechnische Kenngrößen (STK). Diese lagen bislang in Datenbanken nur in Einzelwerten vor und wurden nun zu Gruppen zusammengefasst. Das Besondere daran: Erstmals werden nun bewertete Bandbreiten angegeben, in denen sich die STK der Stäube bewegen.
Chemsafe wird seit Mai 2017 öffentlich und unentgeltlich über das Internet publiziert, um der Industrie und der Wissenschaft die gezielte Nutzung aktueller und bewerteter Daten zu ermöglichen. Dadurch wird die Datenbank in Normen und Technischen Regeln zitierbar. Die herausgebenden Bundesanstalten folgen so der Hightech-Strategie der Bundesregierung, die den Transfer öffentlich finanzierter, wissenschaftlicher Ergebnisse in Produkte und Dienstleistungen zum Nutzen der Gesellschaft fördert. Der Zugang zu diesen Ergebnissen im Internet soll ohne rechtliche oder technische Hürden und ohne Kosten möglich sein (Open Access).