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Adsorptionskoeffizient kOC
Definition:
Die Adsorptions- und Desorptionseigenschaften von Stoffen in der Umwelt
werden durch die Bestimmung des Adsorptionskoeffizienten kOC angegeben.
Adsorption ist die Ansammlung/Anreicherung von Substanzen an Bodenoberflächen,
Desorption ist das Lösen/Entfernen von Substanzen von Bodenoberflächen.
Im Boden adsorbiert der Stoff an den enthaltenen organischen Kohlenstoffverbindungen.
kOC = c(Boden) / c(Wasser)
Der Adsorptionskoeffizient kOC gibt das Verhältnis
der Konzentration des Stoffes im Boden (c(Boden) ) zu der Konzentration
des Stoffs in der wässrigen Phase (c(Wasser)) im Adsorptionsgleichgewicht
bezüglich des Anteils an organischem Kohlenstoff im Boden an.
Die beiden Sorptionsvorgänge sind miteinander
gekoppelt und werden durch verschiedene Parameter wie z.B. der klimatischen
Bedingungen, der Bodenbeschaffenheit, den physikalisch-chemischen Eigenschaften
des Stoffes beeinflusst.
Messverfahren:
Experimentell:
Der Adsorptionskoeffizient kann mittels der Schüttelmethode bestimmt
werden.
Hierbei wird die Adsorption einer Chemikalie an unterschiedlichen Bodentypen,
die sich in den Bodenmerkmalen (z. B. organischer Kohlenstoffgehalt, Tongehalt
sowie Bodentextur und pH-Wert) unterscheiden, untersucht.
Der zu untersuchende Stoff wird mit Wasser und Bodenproben vermischt und
geschüttelt. Nach dem Zentrifugieren wird der Gehalt des Stoffes
in der festen und in der wässrigen Phase bestimmt.
Vor der Durchführung einer Adsorptions-/Desorptionsprüfung
sollten physikalisch-chemische Eigenschaften des Stoffes vorliegen wie
z.B. die Wasserlöslichkeit, der Dampfdruck,
der Verteilungskoeffizient, die Dissoziationskonstante,
der pH-Wert.
Außerdem sollten die Abbauprozesse des Stoffes wie z.B. der abiotische
Abbau, die leichte biologische Abbaubarkeit,
aerobe und anaerobe Umwandlung im Boden, Direktphotolyse in Wasser, photochemischer
Abbau am Boden.
Schätzmethode:
Der Adsorptionskoeffizient kOC kann durch Korrelation mit der Wasserlöslichkeit
und dem Verteilungskoeffizienten pOW mittels der HPLC abgeschätzt
werden.
Die Schätzwerte sind verlässlicher als die der QSAR-Berechnungen,
sie kann aber die Experimente nicht vollständig ersetzen.
Geeignete Prüfmethoden:
Die Messverfahren zur Bestimmung des Bioakkumulationspotenzials sind in
der Prüfmethoden-Verordnung (EG) Nr.440/2008
Teil C, Methode C.18 (experimentell) und C.19 (Schätzmethode) beschrieben.
Angabe im Sicherheitsdatenblatt:
Der Adsorptionskoeffizient kOC wird ohne Einheit unter Angabe der Prüfmethode/Berechnungsverfahren
angegeben.
Wenn möglich sollten Aussagen zur Verteilung des Stoffes oder der
Bestandteile der Zubereitung im Boden oder in Abwasserreinigungsanlagen
getroffen werden.
Aussage:
Der Adsorptionskoeffizient kOC ist auch ein wichtiger Parameter für
die Abwasserreinigungsanlagen. Er gibt Auskunft, ob ein Stoff sich im
Klärschlamm anlagert (c(Klärschlamm)) oder sich in der wässrigen
Phase befindet (c(Wasser)).
kOC = c(Klärschlamm) / c(Wasser)
Der Adsorptionskoeffizient ist stoffspezifisch und kann
daher nicht für die Zubereitung angegeben werden. Deshalb sollte
diese Eigenschaft, soweit verfügbar und relevant, für jeden
Bestandteil der Zubereitung angegeben werden.
Der Adsorptionskoeffizient kOC kann z.B. bei der
Vorhersage bzw. Abschätzung der Verfügbarkeit einer Chemikalie
für den Abbau, die Umwandlung und die Aufnahme durch Organismen,
für die Auswaschung aus dem Boden, für das oberflächliche
Abfließen in natürliche Gewässer herangezogen werden.
Adsorptionsdaten eignen sich für Vergleichs- und Modellierungszwecke.
Beispiele:
In der Literatur sind Adsorptionskoeffizient
kOC von chemischen Verbindungen veröffentlicht.
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