Kreosot

Kreosot, „Kreosotum“ oder „Creosotum“, auch Teeröl genannt, ist ein Stoffgemisch, das durch die Destillation von Teeren aus fossilen Brennstoffen und mittels Pyrolyse pflanzlichen Materials (wie Holz) hergestellt wird. Die beiden wichtigsten in der Industrie anerkannten Arten sind Holzteer­kreosot und Steinkohlenteer­kreosot.

Name und Geschichte

Der Name leitet sich von altgriechisch κρέας (kreas) ‚Fleisch‘ und altgriechisch σωτήρ (soter) ‚erhalten, bewahren‘ ab und geht auf dessen frühere Verwendung als Konservierungsstoff für Fleisch zurück.[1] Es wurde 1828 von Karl von Reichenbach im Buchenholzteer entdeckt[2] und 1836 von Franz Moll erstmals verwendet, um Holz zu konservieren.[3] Hippokrates von Kos soll bereits in der Antike Holzkohlenteer wegen seiner Eiterung verhindernden Wirkung zur Wundbehandlung empfohlen haben. Zur Infektionsprophylaxe verwendete Joseph Lister das Teerdestillat Karbolsäure.[4]

Herstellung

  • Holzteerkreosot wird durch Destillation des bei der Pyrolyse anfallenden Teers gewonnen. Dabei wird zuerst die schwere Ölfraktion mit Natronlauge behandelt. Die alkalische Lösung wird von der unlöslichen öligen Schicht befreit und die Lösung aufgekocht, um Verunreinigungen zu reduzieren. Schließlich wird die Lösung mit verdünnter Schwefelsäure getrennt, wodurch das rohe Kreosot verbleibt. Das rohe Kreosot wird mit Alkalien gelöst und mit Säure abgetrennt und redestilliert. Aus der bei Temperaturen von 200 bis 225 °C anfallenden Fraktion wird das reine Kreosot erhalten.[5][6]
  • Kohlenteerkreosot ist eine Mischung aus den Teerfraktionen, die bei der Kohlenteerdestillation anfallen,[7] aber mehrheitlich aus der schweren Fraktion.
    • Mittelfraktion (middle oil, carbolic oil, wash oil) von 170 °C bis 230 °C mit Phenol (Carbolsäure), Naphthalen, Kresolen
    • Schwerfraktion (heavy oil, creosot oil, dead oil) von 230 °C bis 270 °C mit Kresolen, Naphthalen, Naphtholen
    • Anthracenöl (Grünöl) bei 270 °C bis 360 °C mit Anthracen
Es wird nachdestilliert, um den Phenol-, Naphthalen-, Anthracengehalt anzupassen.[8] Die Teerbasen und -säuren werden oft ausgewaschen und das erhaltene Kreosot mit der schweren Fraktion gemischt.[9] Es hat sich gezeigt, dass die Teerbasen, -säuren keinen großen Einfluss auf die vorbeugende Wirkung des Kreosots haben. Teersäuren sind flüchtig und entweichen schnell aus dem Holz, so gibt es keine Notwendigkeit für deren Verbleib im Kreosot.[10]

Zusammensetzung

Die verschiedenen Kreosote unterscheiden sich stark in ihrer Zusammensetzung. Hersteller fraktionieren nach Kundenwunsch in verschiedenen Siedebereichen sowie mit unterschiedlichen Mischungsverhältnissen.[11]

  • Holzteerkreosot (wood-tar creosote) wird aus unterschiedlichen Holzarten gewonnen (vorwiegend harzhaltige, Buche, Eiche, Pinien) und ist eine farblose bis gelbliche, „fettige“ Flüssigkeit mit einem rauchigen Geruch und einem Geschmack nach Verbranntem. Beim Verbrennen gibt es eine rußige Flamme. Es ist in Wasser unlöslich, löslich in Essigsäure, Glycerin und Alkalihydroxid und mischbar mit Alkohol, Ether, Chloroform, Reinbenzin, Benzol und Ölen.[12] Das Holz-Teer-Kreosot ist schwerer als Wasser und bekannt für seinen Guajacol- und Kresolgehalt. Es wird bevorzugt aus Buchenholz abgeleitet, weniger von anderen Holzarten. Die typische Zusammensetzung besteht aus 35 % Kreosol[13], 25 % Guajacol, 22 % Kresole, 11,4 % Phenole sowie (o-Ethylphenol, 1,3,4-Xylenol, 1,3,5-Xylenol).[14] Der rauchige Geruch gab dem Kreosotbusch seinen Namen.
Für Steinkohleteerkreosot gelten die folgenden Normen:[17][19] DIN EN 13991, DIN EN 1014, DIN 68800, DIN 68811, DIN EN 12490; DIN entsprechend WEI-IEO (West European Institute for Wood Preservation) (Grade A, B, C); BS 144; AWPA (American Wood Preservers Association) (P1–P13); ASTM D 391, 246.
  • Braunkohlenkreosot (lignite-tar creosote, „lignite oil“) hat einen hohen Gehalt an Teersäuren, diese werden oft extrahiert und einem Steinkohlenteer-Kreosot zugesetzt, um den Teersäureanteil zu erhöhen. Aus den Teersäuren wird Kreosotnatron[20] hergestellt oder es wird unverfälscht gemischt. Es hat eine etwas schwächere Wirkung als Holzschutzmittel aus Steinkohlenteer-Kreosot.[21]
Durch unterschiedliche Herkunft erhält man verschiedenen Qualitäten. Es werden aus weiteren Produkten ebenfalls Kreosote hergestellt, diese werden nur in kleiner Menge produziert und die Wirkung dieser Kreosote ist deutlich geringer.
  • Ölkreosot von Erdöl oder Ölschiefer („Oil-tar creosote“)[21] wird meistens mit Kohlekreosot gemischt oder mit Pentachlorphenol (PCP) versetzt sowie auch pur verwendet.
  • Wassergaskreosot fällt bei der Destillation des Wassergasteers an.[22] Die Bezeichnung dafür ist auch „Watergas-tar creosote“.[23]
  • Letztlich kann aus dem bei der Torfdestillation anfallenden Torfteer[24] das Ausgangsprodukt für Torfteer-Kreosot („Peat-tar creosote“)[20] gewonnen werden.

Den verschiedenen Kreosoten werden mitunter weitere Stoffe zugemischt, um die Wirksamkeit in spezifischen Bereichen oder gegen bestimmte Schädlinge zu erhöhen. So kommen verschiedene Holzschutzmittel zum Einsatz, wie PCP, Arsen, Chromat-Kupfer-Arsenat, Kupfer-Azole oder Bis(N-cyclohexyldiazeniumdioxy)-Kupfer (Cu-HDO).[11][20][25]

Eigenschaften

Sicherheitshinweise
CAS-Nummer
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [28]
Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-SätzeH: 350
P: 260​‐​280​‐​301+330+331+310​‐​303+361+353​‐​304+340+310​‐​305+351+338​‐​310 [29]
Toxikologische Daten

300 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[30]

Buchenholz-Kreosot wird als farblose bis schwach gelbliche Flüssigkeit mit charakteristischem Geruch beschrieben[30], Kohle-Kreosot als dunkelgrün–braune Flüssigkeit mit aromatisch-teerigem Geruch. Die Dichte wird mit 1,09 g·cm−3 und der Siedepunkt mit 200–220 °C (Beech-Tar)[29] bzw. 185–400 °C (Coal-Tar) angegeben.

Verwendung

Die Kohlenteersorten mit stärkeren toxischen Eigenschaften werden hauptsächlich als Konservierungsmittel für den Holzschutz verwendet[31], während die Holzteersorten für die Aufbewahrung von Fleisch, bei der „Schiffsbehandlung“ (Holz und Tauwerk) und für medizinische Zwecke verwendet werden, vorwiegend bei Mund- und Zahnleiden sowie bei Magenleiden. Sie wirken schleimlösend, antiseptisch, adstringierend sowie als Narkosemittel und Abführmittel. Das von Friedlieb Ferdinand Runge 1824 entdeckte Kreosot wurde von ihm aqua empyreumatica genannt.[32] Der als Buchenteerkreosot bezeichnete Arzneistoff dient als Hustenmittel. Die pharmazeutische Fabrik Dr. Otto Ludwig Heinen in München vertrieb in den 1950er Jahren zur „nahezu geruch- und geschmacklosen Kreosot-Therapie“ die Capsulae Heinen.[33] In der medizinischen Verwendung sind Kreosote in den letzten Jahren meist von anderen Medikamenten verdrängt worden. In der Tierheilkunde wird Holzteerkreosot gern gegen Huf- und Klauen­leiden sowie zur Narbenbehandlung verwendet. Weiterhin benutzen es Jäger als Lockmittel für Rot- und Schwarzwild, sie streichen es an Bäume und der intensive Geruch lockt die Tiere an, die sich gern an den Bäumen reiben.[34]

Gefahren

Einige der Inhaltsstoffe der Kreosot-Mischungen sind krebserzeugend.

Das Inverkehrbringen von Kreosot(ölen) und -gemischen, das Verwenden und das Inverkehrbringen damit behandelten Holzes ist seit dem 1. Juni 2009 in der Europäischen Union verboten[35]; in Deutschland galten seit 1991 nach Gefahrstoffrecht schon ähnliche Verbote[36]. Unter engen Ausnahmevoraussetzungen wie das nachweisliche Unterschreiten bestimmter Schadstoffkonzentrationen und der Einhaltung von Arbeitsschutzmaßnahmen dürfen Kreosot und damit behandelte Holzerzeugnisse in Industrie und für Gewerbe (hier: einschließlich Landwirtschaft) verwendet und neu in Verkehr gebracht werden. Ausnahmsweise statthaft ist es auch, vor dem 31. Dezember 2002 damit behandeltes Holz zur Wiederverwendung anzubieten (und damit abzugeben und zu verwenden). Privilegiert sind beispielsweise Einsatzzwecke zur Fäulnisvorbeugung von Bahnschwellen und Telefonmasten oder in der Landwirtschaft für Baumstützen oder Rebpfähle. Generell verboten sind jedoch ausdrücklich bestimmte Anwendungsbereiche, wo die Möglichkeit des Kontaktes mit Lebensmitteln oder häufigeren Kontaktes mit Menschen, Tieren oder auch Pflanzen bestünde.[37] Ein Verstoß gegen diese Verbote ist in Deutschland eine Straftat.[38]

Nach einem Beschluss zur Änderung der Richtlinie vom Juli 2011 wurde seit 2013 die industrielle Verwendung mit strengeren Auflagen verbunden. Der Einsatz ist nur möglich, wenn eine Ausnahmegenehmigung erteilt wird. Die Mitgliedsstaaten dürfen Kreosot genehmigen, wenn „keine mindestens ebenso geeignete“ Alternative zur Verfügung steht.[39]

Gemäß Durchführungsverordnung (EU) 2022/1950 der Kommission vom 14. Oktober 2022 zur Verlängerung der Genehmigung von Kreosot als Wirkstoff zur Verwendung in Biozidprodukten wurde die Verwendung von Kresot zur Imprägnierung von Eisenbahnschwellen und Telekommunikationsmasten bis 31. Oktober 2029 weiter zugelassen[40]

Commons: Creosote – Sammlung von Bildern und Videos
Wiktionary: Kreosot – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. ↑ Emil Kopp, Richard Meyer: Chemische Bearbeitung der Pflanzen- und Thierfasern. Hrsg.: Pompejus Alexander Bolley. Band 1. Vieweg und Sohn, 1870, S. 229 (Volltext/Vorschau in der Google-Buchsuche).
  2. ↑ Ludwig Darmstaedter, René Du Bois - Reymond, Carl Schaefer: Handbuch zur Geschichte der Naturwissenschaften und der Technik. 2. Auflage, Springer-Verlag, 1908, ISBN 978-3-662-42867-2, S. 378.
  3. ↑ Friedrich Bub-Bodmar, Bernhard Tilger: Die Konservierung des Holzes in Theorie und Praxis: Zweiter Teil. Dogma, 2013, ISBN 978-3-95580-758-0, S. 769.
  4. ↑ Friedrich Wilhelm Gierhake: Asepsis. In: Franz Xaver Sailer, Friedrich Wilhelm Gierhake (Hrsg.): Chirurgie historisch gesehen. Anfang – Entwicklung – Differenzierung. Dustri-Verlag, Deisenhofen bei München 1973, ISBN 3-87185-021-7, S. 33–42, hier: S. 36.
  5. ↑ Harmann Wenzl: The Chemical Technology of Wood. Academic Press, 1970, ISBN 978-0-323-14312-7, S. 274.
  6. ↑ Alfred Henry Allen: Allen′s Commercial Organic Analysis. P. Blakiston’s Son & Company, 1900.
  7. ↑ Marshall Cavendish Corporation Staff: How It Works: Science and Technology. Marshall Cavendish, 2003, ISBN 978-0-7614-7314-5, S. 498.
  8. ↑ George Mushrush: Petroleum Products: Instability And Incompatibility. George Mushrush, CRC Press, 1995, ISBN 978-1-56032-297-9, S. 115.
  9. ↑ James G. Speight: The Chemistry and Technology of Coal. Third Edition, CRC Press, 2013, ISBN 978-1-4398-3646-0, S. 517.
  10. ↑ W. P. K. Findlay: Preservation of timber in the tropics. Springer Science & Business Media, 1985, ISBN 978-90-481-8288-6, S. 61.
  11. ↑ a b Allen W. Hatheway: Remediation of Former Manufactured Gas Plants and Other Coal-Tar Sites. CRC Press, 27. Juni 2011, ISBN 978-0-8247-9106-3, S. 677 f.
  12. ↑ The National Formulary: American Pharmaceutical Association, 1942, OCLC 1574867.
  13. ↑ Kreosol auf zeno.org, abgerufen am 29. Juli 2016.
  14. ↑ Alfred Henry Allen: Allen′s Commercial organic analysis. P. Blakiston’s Son & Company, 1910, S. 353.
  15. ↑ Ernest Bateman: Coal-tar and water-gas tar creosotes. Govt. Print Off., 1922, OCLC 16656516, S. 50.
  16. ↑ James G. Speight: The Chemistry and Technology of Coal. Second Edition, M. Dekker, 1994, ISBN 978-0-8247-9200-8, S. 456.
  17. ↑ a b Concise International Chemical Assessment Document 62, Coal Tar Creosot. S. 11 (PDF; 1,08 MB), auf who.int, abgerufen am 2. Dezember 2016.
  18. ↑ Jürgen Falbe, Manfred Regitz: RÖMPP Lexikon Chemie. Band 2: Cm–G, 10. Auflage, Georg Thieme Verlag, 1997, ISBN 3-13-734710-6, S. 394.
  19. ↑ EU Normen (Memento vom 4. März 2016 im Internet Archive).
  20. ↑ a b c B. A. Richardson: Wood Preservation. Second Edition, Chapman & Hall, 1993, ISBN 978-1-135-82860-8, S. 103.
  21. ↑ a b George McMonies Hunt, George Alfred Garratt: Wood preservation. McGraw-Hill, 1938, OCLC 1651958.
  22. ↑ David Holde (Hrsg.): Untersuchung der Kohlenwasserstofföle und Fette. 4. Auflage, Springer-Verlag, 1913, ISBN 978-3-662-22870-8, S. 325.
  23. ↑ Joseph Oscar Blew, Francis John Champion: Preservative treatment of fence posts and farm timbers. U. S. Dept. of Agriculture, 1967, S. 23.
  24. ↑ Paul Hoering: Moornutzung und Torfverwertung mit besonderer Berücksichtigung der Trockendestillation. Springer-Verlag, 1915, 1921, ISBN 978-3-642-98560-7 (Reprint), S. 299.
  25. ↑ André Wagenführ, Frieder Scholz (Hrsg.): Taschenbuch der Holztechnik. Carl Hanser Verlag, 2012, ISBN 978-3-446-43179-9, S. 482.
  26. ↑ Lutz Roth, Gabriele Rupp: Gemische - Einstufen und Kennzeichnen nach GHS. ecomed Sicherheit, 2015, ISBN 978-3-609-65196-5, S. 121.
  27. ↑ REACH for Coal Chemicals (R4CC) UVCB
  28. ↑ Eintrag zu Kohlenteerkreosot in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 23. Juli 2016. (JavaScript erforderlich)
  29. ↑ a b Datenblatt Creosote from beechwood tar bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 12. Mai 2017 (PDF).
  30. ↑ a b Datenblatt Kreosot (PDF; 127 kB) auf burmester-pharma.de, abgerufen am 27. März 2013.
  31. ↑ Otto-Albrecht Neumüller (Hrsg.): Römpps Chemie-Lexikon. Band 3: H–L. 8. neubearbeitete und erweiterte Auflage. Franckh’sche Verlagshandlung, Stuttgart 1983, ISBN 3-440-04513-7, S. 2235.
  32. ↑ Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 33.
  33. ↑ Münchener Medizinische Wochenschrift. Band 95, Nr. 1, 2. Januar 1953, S. CXX.
  34. ↑ Kreosotum auf cysticus.de, abgerufen am 20. Juli 2016.
  35. ↑ Artikel 67 der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments (sogen. REACH-VO) mit ihrem Anhang XVII, Eintrag 31 für die dort in Spalte 1 gelisteten Stoffe
  36. ↑ durch die Teerölverordnung, dann Chemikalienverbots- und die Gefahrstoffverordnung in Verbindung mit dem ChemG
  37. ↑ Art. 67 REACH-VO Anh. XVII Ziff. 31 Sp. 2 Abs. 3
  38. ↑ § 5 Ziff. 21 ChemSanktionsV, § 27 ChemG.
  39. ↑ Europa vor Ort, 27. Juli 2011:Verschärfte Auflagen für krebserregendes Holzschutzmittel Kreosot (Memento vom 27. August 2016 im Internet Archive).
  40. ↑ http://data.europa.eu/eli/reg_impl/2022/1950

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