catalytic reduction of nitrite · catalytic reduction of nitrite 2 1. introduction the uptake of...

Ruhr-Universität Bochum

Laboratory of Industrial Chemistrywww.techem.ruhr-uni-bochum.de

Laboratory Course “Chemical Rection Engineering”

Catalytic Reduction of Nitrite

Manual and Emergency measures

A. Pougin, NBCF 04/673, Tel.: 25702

T. Emmerich, NBCF 04 / 688, Tel.: 26834

Catalytic Reduction of Nitrite 2

1. Introduction

The uptake of toxic nitrite ions by humans leads to the partial inhibitions of the oxygen

transport in the blood and to the formation of cancerogenic N-nitroso compounds. As today

the ground water becomes increasingly polluted with nitrite and the similarly dangerous

nitrate, a cost efficient process for the complete removal of the pollutants for the cleaning of

drinking water is needed. According to the state-of-the art process, the ground water is

purified using biological methods (digestion tanks, German: “Faulturm”) [1]. Alternatives are

physical-chemical methods (reverse osmosis, ion exchange) or the catalytic reduction of

nitrite and nitrate with hydrogen. Analogous to the catalytic nitrate reduction, the reduction of

nitrite over a palladium-loaded -alumina catalyst shall be studied. The reduction proceeds

according to the following reaction equation:

22

/

22 2232 32 NOHOHHNOOAlPd

(1.1)

Compared to other catalysts, the advantages are the high activity and selectivity of the

unpromoted catalyst under conditions typically observed in ground water (pH=6 and T=

283,15 K) [1,2]. The side reaction towards ammonium ions that is observed during nitrate

reduction hardly occurs and can thus be neglected.

A problem occurring in three-phase reactions such as the reduction of nitrite with hydrogen

using a palladium-alumina catalyst is the limitation of the reaction rate by pore diffusion.

Over larger catalyst grains, diffusion processes into the pores of the catalyst limit the reaction

rate and slow it down. However, larger catalysts grains are easier to handle, so the study of

the influence of mass transport on the reaction rate as a function of the catalyst grain size is

very important.

2. Tasks

The reduction of nitrite is to be performed with catalysts grains of an average diameter of 55,5

μm, 98 μm, 142,5 μm, and grains with a diameter smaller than 25 μm. The reaction rate is to

be determined by keeping the pH-value constant by adding hydrochloric acid (0.1 mol/l) and

monitoring the acid consumption. From the reaction rate, the reaction rate constant and the


parameters describing pore diffusion limitation, the Thiele modulus and the internal

effectiveness factor (see Chapter 3), are to be determined. The experimental values are to be

compared with theoretical predictions.

3. Theoretical Background

3.1 Mass transport in heterogeneous catalysis

In general, seven steps are assumed to occur in a heterogeneously catalyzed reaction [3]:

1. Transport of reactants into the boundary layer around the catalyst grain

2. Diffusion through this layer to the inner and outer surface of the grain

3. Adsorption on the catalyst surface

4. Reaction on the catalyst surface

5. Desorption from the surface

6. Diffusion of the products and unused reactants from the surface to the boundary layer

7. Transport from the boundary layer to the liquid bulk

Figure 3.1.1 shows a model of a porous catalyst grain.

Figure 3.1.1: Scheme of a porous catalyst grain.

The rate of the slowest step determines the rate of the overall reaction. It is assumed that a

major fraction of the reaction takes places at the inner surface of the catalyst grain, which is,

in the pores. In case of large catalyst grains, the way inside the pores is so long, that the

molecules cannot diffuse into the pores fast enough (Step 2). So, the reaction proceeds faster


than the diffusion, and diffusion becomes the rate-determining step of the reaction. Figure

3.1.2 visualizes this process.

Figure 3.1.2: Concentration as a function of the depth inside the catalyst grain.

Due to the slow rate of the diffusion the concentration of the reactants inside the catalyst pore

decreases compared to the boundary layer. So, the rate of the reaction in step 4 decreases as

well.

Two types of diffusion have to be considered, namely molecular and Knudsen diffusion. As in

liquids the mean free paths are considerably smaller than the diameter of the catalyst pores,

Knudsen diffusion can be neglected. The molecular diffusion depends on the effective

diffusion coefficient effD , that can be calculated as follows:

DDeff , with:

D : molecular diffusion coefficient

: porosity of the catalyst

: tortuosity (3.1.1)

Empirical values for the parameters are [1]:

5,3

5,0


3.2 Global kinetics of the Reduction of Nitride

For the reduction of nitride according to Eq. 1.1 the following empirical kinetic equation was

developed [1]:

1

32

0

2

5,06,0

22 ]/[][][][

][OAlPdHHNOk

t

NOr

with: r : reaction rate

k : rate constant

][A : concentration of species A (3.2.1)

When the concentrations of 2H , 32/ OAlPd and H (constant pH-value) are constant,

equation 3.2.1 can be simplified to:

6,0

22 ][

][NOk

t

NOr (3.2.2)

The above mentioned conditions are valid during the experiment. Simplified, the reduction of

nitrite can be considered as a first order reaction. The validity of this simplification will be

demonstrated by the processing of the data from the experiment (Chapter 6). According to

equation 1.1 and equation 3.2.2 considering the simplification, it is:

][][][

22 NOk

t

OH

t

NOr (3.2.3)

When the concentration of the hydroxide ions at a certain moment of time is known, the

concentration of nitrite ions at this time can be determined. From the change of hydroxide

ions with time, the reaction rate constant k can be determined as well.

3.3 Ratio of Reaction to Diffusion

The dimensionless number 0 , the Thiele modulus, describes the ratio of the reaction rate to

the diffusion. In general, the Thiele modulus is calculated according to [4]:

eff

n

D

AkR

1

0

00

][

with: 0R : radius of the catalyst grains

n : order of the reaction


0][A : initial concentration of species ][A (3.3.1)

For the reduction of nitrite, it is obtained:

effeff D

kR

D

NOkR 0

11

02

00

][ (3.3.2)

When the reaction is limited by pore diffusion, it does not proceed with the maximum

achievable reaction rate maxr . In order to determine the effective reaction rate effr , the mass

balance for a spherical catalyst grain is used. For an irreversible reaction of first order

kinetics, it is:

dR

A

RR

ADAk eff

][2][][

2

2

with: R : Distance to center of grain (3.3.3)

With the boundary conditions:

0][

][)]([

0

00

RR

A

ARRA

An analytical solution for equation 3.3.3 is obtained:

0

0

000

sinh

sinh

][)]([R

R

R

RARA (3.3.4)

Assuming that pore diffusion is the only limiting process and that the reaction rate inside the

catalyst grain is only dependent on mass transport, it is obtained for the effective reaction rate:

0

][4 2

0

RR

effeffR

ADRr (3.3.5)

Inserting equation 3.3.4 into equation 3.3.5 yields for effr :

1tanh

][3

0

0

0

0

0 R

AD

Rr effeff (3.3.6)

In case of a constant concentration 0][A within the whole catalyst grain the maximal reaction

rate can be measured. In this case the reaction is not limited by pore diffusion and thus in a


spherical particle the reaction rate can be calculated according to the following equation:

0

3

0max ][3

4ARkr (3.3.7)

The ratio between the effective and the maximal reaction rate is designated as internal

effectiveness factor . This factor is an indication for the effectiveness of the catalyst particle,

and it is:

maxr

reff (3.3.8)

When inserting the expressions from equations 3.3.6 and 3.3.7 for effr and maxr , then an

expression for the internal effectiveness factor is obtained according to:

000

1

tanh

13 (3.3.9)

When plotting the internal effectiveness factor against the Thiele modulus, a graph is obtained

similar to the one exemplified in Figure 3.3.1.

Nutzungsgrad gegen Thiele-Modulus

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0,7 1,2 1,7 2,2 2,7 3,2

Thiele-Modulus

Nu

tzu

ng

sg

rad

Figure 3.3.1: Plot of the internal effectiveness factor against the Thiele modulus.

The experimental internal effectiveness factor exp is the ratio of the measured reaction rate to

the maximum achievable reaction rate. It is assumed that the rate observed with the smallest

catalyst grains is the maximum achievable rate.


4. Description of the experiment

4.1. Experimental setup

The experiment is carried out in a discontinuous, aerated three phase double-walled glass

reactor, a so called Slurry reactor, with a capacity of 800 ml. The reactor is equipped with

quick fit connections for a thermometer, the gas inlet and exhaust, a pH-electrode, a titration

pipette and a disk stirrer. A simplified scheme of the reactor is given in fig. 4.1.1.

Figure 4.1.1: Scheme of the double-walled reactor

The reaction temperature is controlled by a water/ethylene glycol mixture (1:1) cooled in a

cryostat. A stirring device fixed above the reactor is used to control the rotating speed of the

stirrer. An automatic titrator filled with hydrochloric acid is used to keep the pH value of the


reaction solution constant. The pH value is controlled by the pH electrode of the automatic

titrator. In fig. 4.1.2 a simplified technical flow diagram of the experimental setup is shown.

Fig. 4.1.2: Flow diagram of the experimental setup.

4.2 Experimental procedure

The reactor is filled with 500 ml dist. water and the temperature of the cryostat should be

adjusted to 10 °C. The cooling should be started afterwards and the thermometer should be

fixed to control the temperature of the solution. The speed of the stirrer should be set to 50

U/min. During cooling the pH electrode of the automatic titrator should be calibrated by a two

point calibration procedure, using the pH 4 and pH 7 buffer solutions.

0.3 g of Pd/Al2O3 catalysts of each required grain fraction are weighed (wear gloves and dust

mask during weighing). When the reaction temperature of 10 °C is maintained, one of the

weighed catalyst grain fractions is flushed into the reactor with 95 ml of dist. water. Then,

5 ml of sodium nitrite solution (c = 0.2175 mol/l) are pipetted in the reactor.

As soon as the temperature reaches 10 °C the rotating speed of the stirrer is adjusted to 470

U/min and hydrogen (usually min/100 mlV ) is introduced into the reactor. All connections

should be tightened carefully and the gas sealing of the reactor must be tested with the

hydrogen leak detector. After a short start-up phase the pH value should increase. The

program of the titrator should be started immediately. After about 20 min the reaction is


finished. The hydrogen flow must be stopped, before the solution is removed from the reactor

with a rubber hose. The reactor should be rinsed several times with dist. water. After cleaning

it is possible to start the filling procedure again and use the next catalyst fraction.

5. Data analysis

The volume of HCl added to the solution is recorded by the titrator and saved on a computer.

The volume of HCl has to be plotted against the time. The linear part of the plot should be

used to calculate the reaction rate and the reaction rate constant. Please take great care when

determining the concentrations present in the reactor. Using the calculated reaction rates the

experimental internal effectiveness factor can be determined. The Thiele moduli and the

theoretical internal effectiveness factor should be calculated from the experimental reaction

rate constant. Theoretical and experimental internal effectiveness factors are to be plotted

against the determined Thiele moduli. The consistence of the two diagrams should be

checked. The quality of the results should be discussed and potential errors should be

mentioned.


6. List of Abbreviations

Symbol Description Unit

Variables

A Concentration of species A [ 3mmol ]

0A Initial concentration of species A [ 3mmol ]

D Molecular diffusion coefficient [ 12sm ]

effD Effective diffusion coefficient [ 12sm ]

k Rate constant of the reduction of nitrite [ 1s ]

n Order of reaction

r Reaction rate of the reduction of nitrite [ 13smmol ]

effr Effective reaction rate of the reduction of nitrite [ 13smmol ]

maxr Maximum reaction rate of the reduction of nitrite [ 13smmol ]

R Distance from grain center [ m ]

0R Radius of the catalyst grains [ m ]

T Temperature [ K ]

Porosity of the catalyst

0 Thiele modulus

Internal effectiveness factor

exp Experimental internal effectiveness factor

theo Theoretical internal effectiveness factor

Tortuosity

Abbreviations in the flow sheet

CGS Central gas supply

EIC Electric potential indication and control

FIC Flow indication and control

M Motor

TI Temperature indication

TIC Temperature indication and control


7. References

[1] T. Tacke, Entwicklung und Einsatz heterogener Edelmetall-Trägerkatalysatoren zur

Nitrat- und Nitritentfernung der Trinkwasseraufbereitung, Dissertation, 1990

[2] M. Hähnlein, U. Prüsse, S. Hörold, K.-D. Vorlop, Selektivitätsverbesserung des

katalytischen Nitratabbaus durch Verwendung von Katalysatorgemischen aus

nitratreduzierenden 32/ OAlPdCu - und nitritreduzierenden 32/ OAlPd - Katalysatoren,

Chemie Ingenieur Technik (69), 1997, S.90-93

[3] J. Falbe, M. Regitz, Römpp Basislexikon Chemie, Thieme, 1998, S.1182

[4] M. Baerns, H. Hofmann, A. Renken, Chemische Reaktionstechnik, Thieme, 1987, S.120

[5] F. Barth, R. Haller, Stochastik, R.Oldenbourg, 1998

Fluka - 33543 Seite 1 von 7

SIGMA-ALDRICH sigma-aldrich.com SICHERHEITSDATENBLATT

gemäß Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 Version 4.1 Überarbeitet am 01.10.2011

Druckdatum 12.11.2012

1. BEZEICHNUNG DES STOFFS BZW. DES GEMISCHS UND DES UNTERNEHMENS

1.1 Produktidentifikatoren Produktname : Buffer solution, pH 4.00

Produktnummer : 33543 Marke : Fluka

1.2 Relevante identifizierte Verwendungen des Stoffs oder Gemischs und Verwendungen, von denen abgeraten wird

Identifizierte Verwendungen

: Laborchemikalien, Herstellung von Stoffen

1.3 Einzelheiten zum Lieferanten, der das Sicherheitsdatenblatt bereitstellt

Firma : Sigma-Aldrich Chemie GmbH Riedstrasse 2 D-89555 STEINHEIM

Telefon : +49 89-6513-1444 Fax : +49 7329-97-2319 Email-Adresse : [email protected]

1.4 Notrufnummer

Notfall Tel.-Nr. : +49 7329-97-2323

2. MÖGLICHE GEFAHREN

2.1 Einstufung des Stoffs oder Gemischs

Einstufung gemäß Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 [EU-GHS/CLP] Reizwirkung auf die Haut (Kategorie 2) Augenreizung (Kategorie 2)

Einstufung gemäss EU-Richtlinien 67/548/EWG oder 1999/45/EG Reizt die Augen und die Haut.

2.2 Etiketteninhalte

Kennzeichnung gemäß Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 [CLP]

Piktogramm

Signalwort Achtung Gefahrenbezeichnung(en) H315 Verursacht Hautreizungen. H319 Verursacht schwere Augenreizung. Vorsichtsmaßnahmen P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit

Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.

Ergänzende Gefahrenhinweise

kein(e,er)


Nach der Richtlinie 67/548/EWG mit Nachträgen.

Gefahrensymbol(e)

R-Sätze R36/38 Reizt die Augen und die Haut. S-Sätze S26 Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und

Arzt konsultieren.

2.3 Weitere Gefahren - kein(e,er)

3. ZUSAMMENSETZUNG/ ANGABEN ZU BESTANDTEILEN

3.2 Gemische Inhaltsstoff Einstufung Konzentration

Citric acid

CAS-Nr. EG-Nr.

77-92-9 201-069-1

Augenreiz. 2; H319 Xi, R36

>= 1 - <= 1,5 %

Sodium hydroxide

CAS-Nr. EG-Nr. INDEX-Nr.

1310-73-2 215-185-5 011-002-00-6

Hautätz. 1A; H314 C, R35

>= 0,1 - <= 1 %

Water

CAS-Nr. EG-Nr.

7732-18-5 231-791-2

- > 96 %

Sodium chloride

CAS-Nr. EG-Nr.

7647-14-5 231-598-3

- <= 0,5 %

Phenylmercury chloride

CAS-Nr. EG-Nr. INDEX-Nr.

100-56-1 202-865-1 080-004-00-7

Akut Tox. 2; Akut Tox. 1; Akut Tox. 2; STOT wdh. 2; Aquatic Acute 1; Aquatic Chronic 1; H300, H310, H330, H373, H410

N, T+, , N, R26/27/28 - R33 - R50/53R26/27/28 - R33 - R50/53

< 0,001 %

Für den vollständigen Text der H- und P-Phrasen, die in dieser Sektion aufgeführt sind, siehe Sektion 16!

4. ERSTE-HILFE-MASSNAHMEN

4.1 Beschreibung der Erste-Hilfe-Maßnahmen

Allgemeine Hinweise Arzt konsultieren. Dem behandelnden Arzt dieses Sicherheitsdatenblatt vorzeigen.

Nach Einatmen Bei Einatmen, betroffene Person an die frische Luft bringen. Bei Atemstillstand, künstlich beatmen. Arzt konsultieren.

Nach Hautkontakt Mit Seife und viel Wasser abwaschen. Arzt konsultieren.


Nach Augenkontakt Mindestens 15 Minuten mit viel Wasser gründlich ausspülen und Arzt konsultieren.

Nach Verschlucken Nie einer ohnmächtigen Person etwas durch den Mund einflößen. Mund mit Wasser ausspülen. Arzt konsultieren.

4.2 Wichtigste akute oder verzögert auftretende Symptome und Wirkungen Gemäss unseren Kenntnissen sind die chemischen, physikalischen und toxikologischen Eigenschaften nicht umfassend untersucht worden.

4.3 Hinweise auf ärztliche Soforthilfe oder Spezialbehandlung Keine Daten verfügbar

5. MASSNAHMEN ZUR BRANDBEKÄMPFUNG

5.1 Löschmittel

Geeignete Löschmittel Wassersprühnebel, alkoholbeständigen Schaum, Trockenlöschmittel oder Kohlendioxid verwenden.

5.2 Besondere vom Stoff oder Gemisch ausgehende Gefahren Kohlenstoffoxide, Natriumoxide

5.3 Hinweise für die Brandbekämpfung Im Brandfall, wenn nötig, umgebungsluftunabhängiges Atemschutzgerät tragen.

5.4 Weitere Information Keine Daten verfügbar

6. MASSNAHMEN BEI UNBEABSICHTIGTER FREISETZUNG

6.1 Personenbezogene Vorsichtsmaßnahmen, Schutzausrüstungen und in Notfällen anzuwendende Verfahren Persönliche Schutzausrüstung verwenden. Dämpfe/Nebel/Gas nicht einatmen. Für angemessene Lüftung sorgen.

6.2 Umweltschutzmaßnahmen Nicht in die Kanalisation gelangen lassen.

6.3 Methoden und Material für Rückhaltung und Reinigung Mit inertem Aufsaugmittel aufnehmen und als besonders überwachungsbedürftigen Abfall entsorgen. Zur Entsorgung in geeignete und verschlossene Behälter geben.

6.4 Verweis auf andere Abschnitte Entsorgung: siehe Abschnitt 13

7. HANDHABUNG UND LAGERUNG

7.1 Schutzmaßnahmen zur sicheren Handhabung Berührung mit den Augen und der Haut vermeiden. Ein Einatmen der Dämpfe oder Nebel vermeiden.

7.2 Bedingungen zur sicheren Lagerung unter Berücksichtigung von Unverträglichkeiten An einem kühlen Ort aufbewahren. Behälter dicht verschlossen an einem trockenen, gut belüfteten Ort aufbewahren.

7.3 Spezifische Endanwendungen Keine Daten verfügbar

8. BEGRENZUNG UND ÜBERWACHUNG DER EXPOSITION/PERSÖNLICHE SCHUTZAUSRÜSTUNG

8.1 Zu überwachende Parameter

Bestandteile mit arbeitsplatzbezogenen, zu überwachenden Grenzwerten


Inhaltsstoff CAS-Nr. Wert Zu überwachende Parameter

Basis

Sodium hydroxide 1310-73-2 AGW 2 mg/m3 Deutschland. TRGS 900 Grenzwerte in der Luft am Arbeitsplatz

8.2 Begrenzung und Überwachung der Exposition

Geeignete technische Steuerungseinrichtungen Die beim Umgang mit Chemikalien üblichen Vorsichtsmaßnahmen sind zu beachten. Vor den Pausen und bei Arbeitsende Hände waschen.

Persönliche Schutzausrüstung

Augen-/Gesichtsschutz Schutzbrille mit Seitenschutz gemäß EN 166 Verwenden Sie zum Augenschutz nur Equipment, dass nach behördlichen Standards, wie NIOSH (US) oder EN 166 (EU), getestet und zugelassen wurde.

Hautschutz Mit Handschuhen arbeiten. Handschuhe müssen vor Gebrauch untersucht werden. Benutzen Sie eine geeignete Ausziehmethode (ohne die äussere Handschuhoberfläche zu berühren), um Hautkontakt mit diesem Produkt zu vermeiden. Entsorgung der kontaminierten Handschuhen nach Benutzung im Rahmen gesetzlicher Bestimmungen und der guten Laborpraxis. Waschen und Trocknen der Hände. Die einzusetzenden Schutzhandschuhe müssen den Spezifikationen der EG-Richtlinie 89/686/EWG und der sich daraus ergebenden Norm EN 374 genügen. Körperschutz undurchlässige Schutzkleidung, Die Art der Schutzausrüstung muss je nach Konzentration und Menge des gefährlichen Stoffes am Arbeitsplatz ausgewählt werden.

Atemschutz Wenn nach der Gefährdungsbeurteilung ein luftreinigender Atemschutz erforderlich ist, muss eine Vollmaske mit Vielzweck-Kombinations-Filter (US) oder mit Filtertyp ABEK (EN 14387) zusätzlich zu den technischen Massnahmen verwendet werden. Ist das Atemschutzgerät die einzige Schutzmassnahme, ist ein umluftunabhängiger Atemschutz mit Vollmaske zu verwenden. Atemschutzgeräte und Komponenten müssen nach entsprechenden staatlichen Standards wie NIOHS (US) oder CEN (EU) geprüft und zugelassen sein.

9. PHYSIKALISCHE UND CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN

9.1 Angaben zu den grundlegenden physikalischen und chemischen Eigenschaften

a) Aussehen Form: flüssig

b) Geruch Keine Daten verfügbar

c) Geruchsschwelle Keine Daten verfügbar

d) pH-Wert Keine Daten verfügbar

e) Schmelzpunkt/Gefrierpunkt Keine Daten verfügbar

f) Siedebeginn und Siedebereich

Keine Daten verfügbar

g) Flammpunkt Keine Daten verfügbar

h) Verdampfungsgeschwindigkeit Keine Daten verfügbar

i) Entzündbarkeit (fest, gasförmig)


j) Obere/untere Zünd- oder Explosionsgrenzen


k) Dampfdruck Keine Daten verfügbar

l) Dampfdichte Keine Daten verfügbar


m) Relative Dichte 1,005 g/cm3

n) Wasserlöslichkeit Keine Daten verfügbar

o) Verteilungskoeffizient: n-Octanol/Wasser


p) Selbstentzündungstemperatur Keine Daten verfügbar

q) Zersetzungstemperatur Keine Daten verfügbar

r) Viskosität Keine Daten verfügbar

s) Explosionsgefahr Keine Daten verfügbar

t) Oxidierende Eigenschaften Keine Daten verfügbar

9.2 Sonstige Angaben zur Sicherheit Keine Daten verfügbar

10. STABILITÄT UND REAKTIVITÄT

10.1 Reaktivität Keine Daten verfügbar

10.2 Chemische Stabilität Keine Daten verfügbar

10.3 Möglichkeit gefährlicher Reaktionen Keine Daten verfügbar

10.4 Zu vermeidende Bedingungen Keine Daten verfügbar

10.5 Unverträgliche Materialien Basen, Oxidationsmittel, Starke Oxidationsmittel, Starke Säuren, Reduktionsmittel, Organische Materialien, Nitrate,

10.6 Gefährliche Zersetzungsprodukte Weitere Zersetzungsprodukte - Keine Daten verfügbar

11. TOXIKOLOGISCHE ANGABEN

11.1 Angaben zu toxikologischen Wirkungen

Akute Toxizität Ätz-/Reizwirkung auf die Haut Keine Daten verfügbar

Schwere Augenschädigung/-reizung Keine Daten verfügbar

Sensibilisierung der Atemwege/Haut Keine Daten verfügbar

Keimzell-Mutagenität Keine Daten verfügbar

Karzinogenität

IARC: Kein Bestandteil dieses Produkts, der in einer Konzentration von gleich oder mehr als 0.1% vorhanden ist, wird durch das IARC als voraussichtliches, mögliches oder erwiesenes krebserzeugendes Produkt für den Menschen identifiziert.

Reproduktionstoxizität Keine Daten verfügbar

Spezifische Zielorgan-Toxizität - einmalige Exposition Keine Daten verfügbar


Spezifische Zielorgan-Toxizität - wiederholte Exposition Keine Daten verfügbar

Aspirationsgefahr Keine Daten verfügbar

Mögliche Gesundheitsschäden

Einatmen Kann beim Einatmen gesundheitsschädlich sein. Verursacht Reizung des Atemtrakts.

Verschlucken Kann beim Verschlucken schädlich sein. Haut Kann bei Absorption durch die Haut gesundheitsschädlich sein. Verursacht

Hautreizung. Augen Verursacht schwere Augenreizung.

Anzeichen und Symptome nach Exposition Gemäss unseren Kenntnissen sind die chemischen, physikalischen und toxikologischen Eigenschaften nicht umfassend untersucht worden.

Zusätzliche Informationen RTECS: Keine Daten verfügbar

12. UMWELTBEZOGENE ANGABEN

12.1 Toxizität Keine Daten verfügbar

12.2 Persistenz und Abbaubarkeit Keine Daten verfügbar

12.3 Bioakkumulationspotenzial Keine Daten verfügbar

12.4 Mobilität im Boden Keine Daten verfügbar

12.5 Ergebnisse der PBT- und vPvB-Beurteilung Keine Daten verfügbar

12.6 Andere schädliche Wirkungen Keine Daten verfügbar

13. HINWEISE ZUR ENTSORGUNG

13.1 Verfahren zur Abfallbehandlung

Produkt Restmengen und nicht wieder verwertbare Lösungen einem anerkannten Entsorgungsunternehmen zuführen.

Verunreinigte Verpackungen Wie ungebrauchtes Produkt entsorgen.

14. ANGABEN ZUM TRANSPORT

14.1 UN-Nummer ADR/RID: - IMDG: - IATA: -

14.2 UN-ordnungsgemäße Versandbezeichnung ADR/RID: Kein Gefahrgut IMDG: Not dangerous goods IATA: Not dangerous goods

14.3 Gefahrenklasse(n) Transport ADR/RID: - IMDG: - IATA: -

14.4 Verpackungsgruppe ADR/RID: - IMDG: - IATA: -


14.5 Umweltgefahren ADR/RID: nein IMDG Marine pollutant: no IATA: no

14.6 Besondere Vorsichtsmaßnahmen für den Verwender Keine Daten verfügbar

15. RECHTSVORSCHRIFTEN

Dieses Sicherheitsdatenblatt erfüllt die Anforderungen der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006

15.1 Vorschriften zu Sicherheit, Gesundheits- und Umweltschutz/spezifische Rechtsvorschriften für den Stoff oder das Gemisch

Nationale Vorschriften Wassergefährdungsklasse: WGK 1, schwach wassergefährdend

15.2 Stoffsicherheitsbeurteilung Keine Daten verfügbar

16. SONSTIGE ANGABEN

Text der (des) H-Codes und R-Phrase(n) aus Sektion 3

Akut Tox. Akute Toxizität Aquatic Acute Akute aquatische Toxizität Aquatic Chronic Chronische aquatische Toxizität Augenreiz. Augenreizung H300 Lebensgefahr bei Verschlucken. H310 Lebensgefahr bei Hautkontakt. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H319 Verursacht schwere Augenreizung. H330 Lebensgefahr bei Einatmen. H373 Kann die Organe schädigen bei längerer oder wiederholter Exposition. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. Hautätz. Ätzwirkung auf die Haut STOT wdh. Spezifische Zielorgan-Toxizität - wiederholte Exposition C Ätzend R26/27/28 Sehr giftig beim Einatmen, Verschlucken und Berührung mit der Haut. R33 Gefahr kumulativer Wirkungen. R35 Verursacht schwere Verätzungen. N Umweltgefährlich R36 Reizt die Augen. R50/53 Sehr giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche

Wirkungen haben. T+ Sehr giftig Xi Reizend

Weitere Information Copyright (2011): Sigma-Aldrich Chemie. Es dürfen nur Papierkopien für den internen Gebrauch angefertigt werden. Die vorliegenden Informationen sind nach unserem besten Wissen zusammengestellt, sie erheben aber keinen Anspruch auf Vollständigkeit und sollten vom Benutzer nur als Leitfaden verstanden werden. Sigma-Aldrich schliesst jegliche Haftung für Schäden aus, die beim Umgang oder im Kontakt mit diesen Chemikalien auftreten können. Wir verweisen dazu ausdrücklich auf unsere Verkaufs- und Lieferbedingungen im Katalog und auf der Rückseite unserer Rechnungen/Lieferscheine.

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SIGMA-ALDRICH sigma-aldrich.com SAFETY DATA SHEET

according to Regulation (EC) No. 1907/2006 Version 3.3 Revision Date 13.01.2012

Print Date 12.11.2012 GENERIC EU MSDS - NO COUNTRY SPECIFIC DATA - NO OEL DATA

1. IDENTIFICATION OF THE SUBSTANCE/MIXTURE AND OF THE COMPANY/UNDERTAKING

1.1 Product identifiers Product name : Palladium on alumina

Product Number : 205710 Brand : Aldrich

1.2 Relevant identified uses of the substance or mixture and uses advised against

Identified uses : Laboratory chemicals, Manufacture of substances

1.3 Details of the supplier of the safety data sheet

Company : Sigma-Aldrich Chemie GmbH Riedstrasse 2 D-89555 STEINHEIM

Telephone : +49 89-6513-1444 Fax : +49 7329-97-2319 E-mail address : [email protected]

1.4 Emergency telephone number

Emergency Phone # : +49 7329-97-2323

2. HAZARDS IDENTIFICATION

2.1 Classification of the substance or mixture Not a hazardous substance or mixture according to Regulation (EC) No. 1272/2008. Not a hazardous substance or mixture according to EC-directives 67/548/EEC or 1999/45/EC.

2.2 Label elements

Labelling according Regulation (EC) No 1272/2008 [CLP] Pictogram none Signal word none Hazard statement(s) none Precautionary statement(s) none Supplemental Hazard Statements

none

Safety data sheet available on request.

2.3 Other hazards - none

3. COMPOSITION/INFORMATION ON INGREDIENTS

3.2 Mixtures Component Classification Concentration

Palladium

CAS-No. EC-No.

7440-05-3 231-115-6

Flam. Sol. 1; Skin Irrit. 2; Eye Irrit. 2; STOT SE 3; H228, H315, H319, H335

F, R11 - R36/37/38

< 10 %


For the full text of the H-Statements and R-Phrases mentioned in this Section, see Section 16

4. FIRST AID MEASURES

4.1 Description of first aid measures

General advice Consult a physician. Show this safety data sheet to the doctor in attendance.

If inhaled If breathed in, move person into fresh air. If not breathing, give artificial respiration. Consult a physician.

In case of skin contact Wash off with soap and plenty of water. Consult a physician.

In case of eye contact Flush eyes with water as a precaution.

If swallowed Do NOT induce vomiting. Never give anything by mouth to an unconscious person. Rinse mouth with water. Consult a physician.

4.2 Most important symptoms and effects, both acute and delayed prolonged or repeated exposure can cause:, Damage to the lungs., To the best of our knowledge, the chemical, physical, and toxicological properties have not been thoroughly investigated., Cough, chest pain, Difficulty in breathing, Gastrointestinal disturbance

4.3 Indication of any immediate medical attention and special treatment needed no data available

5. FIREFIGHTING MEASURES

5.1 Extinguishing media

Suitable extinguishing media Use water spray, alcohol-resistant foam, dry chemical or carbon dioxide.

5.2 Special hazards arising from the substance or mixture Aluminum oxide

5.3 Advice for firefighters Wear self contained breathing apparatus for fire fighting if necessary.

5.4 Further information Use water spray to cool unopened containers.

6. ACCIDENTAL RELEASE MEASURES

6.1 Personal precautions, protective equipment and emergency procedures Use personal protective equipment. Avoid dust formation. Avoid breathing vapors, mist or gas. Ensure adequate ventilation. Remove all sources of ignition. Evacuate personnel to safe areas. Avoid breathing dust.

6.2 Environmental precautions Prevent further leakage or spillage if safe to do so. Do not let product enter drains.

6.3 Methods and materials for containment and cleaning up Sweep up and shovel. Contain spillage, and then collect with an electrically protected vacuum cleaner or by wet-brushing and place in container for disposal according to local regulations (see section 13). Keep in suitable, closed containers for disposal. Contain spillage, pick up with an electrically protected vacuum cleaner or by wet-brushing and transfer to a container for disposal according to local regulations (see section 13).

6.4 Reference to other sections For disposal see section 13.


7. HANDLING AND STORAGE

7.1 Precautions for safe handling Avoid formation of dust and aerosols. Provide appropriate exhaust ventilation at places where dust is formed.Keep away from sources of ignition - No smoking.Take measures to prevent the build up of electrostatic charge.

7.2 Conditions for safe storage, including any incompatibilities Store in cool place. Keep container tightly closed in a dry and well-ventilated place.

hygroscopic

7.3 Specific end uses no data available

8. EXPOSURE CONTROLS/PERSONAL PROTECTION

8.1 Control parameters

Components with workplace control parameters

8.2 Exposure controls

Appropriate engineering controls Handle in accordance with good industrial hygiene and safety practice. Wash hands before breaks and at the end of workday.

Personal protective equipment

Eye/face protection Safety glasses with side-shields conforming to EN166 Use equipment for eye protection tested and approved under appropriate government standards such as NIOSH (US) or EN 166(EU).

Skin protection Handle with gloves. Gloves must be inspected prior to use. Use proper glove removal technique (without touching glove's outer surface) to avoid skin contact with this product. Dispose of contaminated gloves after use in accordance with applicable laws and good laboratory practices. Wash and dry hands. The selected protective gloves have to satisfy the specifications of EU Directive 89/686/EEC and the standard EN 374 derived from it. Body Protection Flame retardant antistatic protective clothing, The type of protective equipment must be selected according to the concentration and amount of the dangerous substance at the specific workplace.

Respiratory protection Where risk assessment shows air-purifying respirators are appropriate use a full-face particle respirator type N100 (US) or type P3 (EN 143) respirator cartridges as a backup to engineering controls. If the respirator is the sole means of protection, use a full-face supplied air respirator. Use respirators and components tested and approved under appropriate government standards such as NIOSH (US) or CEN (EU).

9. PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES

9.1 Information on basic physical and chemical properties

a) Appearance Form: powder

b) Odour no data available

c) Odour Threshold no data available

d) pH no data available

e) Melting point/freezing point

no data available

f) Initial boiling point and boiling range

no data available


g) Flash point no data available

h) Evaporation rate no data available

i) Flammability (solid, gas) no data available

j) Upper/lower flammability or explosive limits

no data available

k) Vapour pressure no data available

l) Vapour density no data available

m) Relative density no data available

n) Water solubility no data available

o) Partition coefficient: n-octanol/water

no data available

p) Autoignition temperature

no data available

q) Decomposition temperature

no data available

r) Viscosity no data available

s) Explosive properties no data available

t) Oxidizing properties no data available

9.2 Other safety information no data available

10. STABILITY AND REACTIVITY

10.1 Reactivity no data available

10.2 Chemical stability no data available

10.3 Possibility of hazardous reactions no data available

10.4 Conditions to avoid Heat, flames and sparks. Extremes of temperature and direct sunlight.

10.5 Incompatible materials Halogenated hydrocarbon, Strong bases, Bases, Strong acids, Vinyl compounds, Alcohols, Ethylene oxide, Methanol, Halogens, Chlorine trifluoride, Palladium undergoes a violent reaction with arsenic, Oxygen difluoride, Ethanol, Sodium nitrate

10.6 Hazardous decomposition products

11. TOXICOLOGICAL INFORMATION

11.1 Information on toxicological effects

Acute toxicity no data available

Skin corrosion/irritation no data available

Serious eye damage/eye irritation no data available

Respiratory or skin sensitization no data available


Germ cell mutagenicity no data available

Carcinogenicity

IARC: No component of this product present at levels greater than or equal to 0.1% is identified as probable, possible or confirmed human carcinogen by IARC.

Reproductive toxicity no data available

Specific target organ toxicity - single exposure no data available

Specific target organ toxicity - repeated exposure no data available

Aspiration hazard no data available

Potential health effects

Inhalation May be harmful if inhaled. May cause respiratory tract irritation. Ingestion May be harmful if swallowed. Skin May be harmful if absorbed through skin. May cause skin irritation. Eyes May cause eye irritation.

Signs and Symptoms of Exposure prolonged or repeated exposure can cause:, Damage to the lungs., To the best of our knowledge, the chemical, physical, and toxicological properties have not been thoroughly investigated., Cough, chest pain, Difficulty in breathing, Gastrointestinal disturbance

Additional Information RTECS: Not available

12. ECOLOGICAL INFORMATION

12.1 Toxicity no data available

12.2 Persistence and degradability no data available

12.3 Bioaccumulative potential no data available

12.4 Mobility in soil no data available

12.5 Results of PBT and vPvB assessment no data available

12.6 Other adverse effects no data available

13. DISPOSAL CONSIDERATIONS

13.1 Waste treatment methods

Product Burn in a chemical incinerator equipped with an afterburner and scrubber but exert extra care in igniting as this material is highly flammable. Offer surplus and non-recyclable solutions to a licensed disposal company.

Contaminated packaging Dispose of as unused product.


14. TRANSPORT INFORMATION

14.1 UN number ADR/RID: - IMDG: - IATA: -

14.2 UN proper shipping name ADR/RID: Not dangerous goods IMDG: Not dangerous goods IATA: Not dangerous goods

14.3 Transport hazard class(es) ADR/RID: - IMDG: - IATA: -

14.4 Packaging group ADR/RID: - IMDG: - IATA: -

14.5 Environmental hazards ADR/RID: no IMDG Marine pollutant: no IATA: no

14.6 Special precautions for user no data available

15. REGULATORY INFORMATION

This safety datasheet complies with the requirements of Regulation (EC) No. 1907/2006.

15.1 Safety, health and environmental regulations/legislation specific for the substance or mixture no data available

15.2 Chemical Safety Assessment no data available

16. OTHER INFORMATION

Text of H-code(s) and R-phrase(s) mentioned in Section 3

Eye Irrit. Eye irritation Flam. Sol. Flammable solids H228 Flammable solid. H315 Causes skin irritation. H319 Causes serious eye irritation. H335 May cause respiratory irritation. Skin Irrit. Skin irritation STOT SE Specific target organ toxicity - single exposure F Highly flammable R11 Highly flammable. R36/37/38 Irritating to eyes, respiratory system and skin.

Further information Copyright 2012 Sigma-Aldrich Co. LLC. License granted to make unlimited paper copies for internal use only. The above information is believed to be correct but does not purport to be all inclusive and shall be used only as a guide. The information in this document is based on the present state of our knowledge and is applicable to the product with regard to appropriate safety precautions. It does not represent any guarantee of the properties of the product. Sigma-Aldrich Corporation and its Affiliates shall not be held liable for any damage resulting from handling or from contact with the above product. See www.sigma-aldrich.com and/or the reverse side of invoice or packing slip for additional terms and conditions of sale.

Arbeitsplatz: Lehrstuhl für Technische Chemie

Stoffbezogene

BETRIEBSANWEISUNG

Datum:

12.11.2012

Wasserstoff Unter Druck stehendes Gas Flaschenanschluß:DIN 477 1

MAK: nicht festgelegt

Kp.: -252.8°C Fp.: -259.3°C

Löslichkeit (H2O/20°C):

Explosionsgrenze (Vol% in Luft): 16.000 mg/l

4.0 bis 75.6

rel. Dampfdichte(Luft)

Selbstentzündung 0.07 560°C

Gefahren H220, H280 H220: Extrem entzündbares Gas.

H280: Enthält Gas unter Druck; kann bei Erwärmung explodieren.

Allgemeine Gefahren: Das Gas mischt sich leicht mit Luft. Bildung explosibler Gemische. Das Gas ist leichter als Luft.

Gesundheitsgefahren: Konzentriertes Gas wirkt erstickend durch Sauerstoffverdrängung

Schutzmaßnahmen P210, P377, P381, P410 + P403 P210: Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen.

P377: Brand bei Gasleckage: Nicht löschen, bis Leckage ohne Gefahr gestoppt werden kann.

P381: Entfernung sämtlicher Zündquellen, falls ohne Gefahr möglich.

P410 + P403: Vor Sonnenlicht schützen. An einem gut belüfteten Ort lagern.

Technische Maßnahmen: Bei Flaschenwechsel stets Ventile von gefüllten und leeren Flaschen auf Dichtigkeit prüfen. Ab- und Umfüllen ist verboten. Ventile nicht mit Gewalt öffnen. Flaschen gegen Umfallen sichern. Feuerlöscher bereithalten.

Organisatorische Maßnahmen: Keine Vorratsflaschen im Arbeitsraum lagern. Transport nur mit Flaschentransportwagen und fest aufgeschraubter Schutzkappen und Blindmuttern.

Persönliche Schutzausrüstung: Geeigneter Handschuh: Leder beim Hantieren mit Druckgasflaschen gegen Verletzungen und Erfrierungen durch schnelle Entspannung tiefkalter Gase.

Verhalten im Gefahrenfall Verhalten bei Unfällen: Bei massivem Gasaustritt: Raum belüften oder verlassen.

Verhalten bei Entstehungsbränden: Geeignete Löschmittel vorzugsweise: Wasser, Löschpulver, Kohlendioxid-Löscher mit Gasdüse. Kann die Gaszufuhr von brennendem, austretendem Gas nicht gestoppt werden, sollte wegen sonst bestehender Explosionsgefahr nicht gelöscht werden. Bei Ventilbrand Pulverlöscher verwenden, dabei Löschstrahl gegen die Flamme richten. Bei Brand unter Beachtung des Selbstschutzes gefüllte Druckgasbehälter (Flaschen) aus dem Gefahrenbereich bringen. Ist das nicht möglich, mit Wasser aus geschützter Stellung besprühen. Bei Brand in der Umgebung Behälter mit Sprühwasser kühlen. Berst- und Explosionsgefahr durch Druckanstieg in Behältern bei Erwärmung.

Erste Hilfe Notruf 23333 Einatmen: Für Frischluftzufuhr sorgen

Hinweise für Betriebssanitäter und Arzt: Gegebenenfalls erforderliche Wiederbelebungsmaßnahmen lange fortsetzen.

Sachgerechte Entsorgung

Bestellung und Entsorgung von Gasflaschen nur über das Gaslager der RUB.

(Susanne Buse )


Maßnahmen im Notfall

Versuch F15: Katylytische Nitritreduktion

Betreuer:

A. Pougin, NBCF 04/673, Tel.: 25702

T. Emmerich, NBCF 04 / 688, Tel.: 26834

1. Wasserstoff über Hauptventil abstellen.

2. Alle anderen elektrischen Geräte: Rührer, Kryostat und

Autotitrator abschalten.

3. Betreuer des Versuchs oder die Praktikumsbeauftragte

Susanne Buse (NBCF 04 Raum 688, Tel. 26834) oder

Frau Scholz (NBCF 04 Raum 684, Tel. 24534)

verständigen.

catalytic reduction of nitrite · catalytic reduction of nitrite 2 1. introduction the uptake of...

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