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Nachhaltigkeit

Wasser sparen im Labor – wie gelingt's?

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Auch die Analytik hat in ihren Prinzipien der „green analytics“ niedergelegt, dass umweltfreundliche und nicht-toxische Lösungsmittel bevorzugt eingesetzt werden sollen. In der HPLC kann Wasser mit speziell darauf abgestimmten Säulen als Laufmittel für sehr polare Analyten eingesetzt werden [18].

Interessant ist in dieser Hinsicht die Micellar Liquid Chromatography (MLC), bei der Wasser den größten Anteil des Laufmittels ausmacht. Bei der MLC wird dem wässrigen Lösungsmittel eine oberflächenaktive Substanz, am häufigsten SDS, in einer Konzentration oberhalb seiner CMC (Critical Micelle Concen­tration) zugesetzt. Die Konzentrationen sind relativ gering – so beträgt die CMC für SDS 8,2 x 10-3 mol/l. Die oberflächenaktive Substanz bildet Mizellen, die als eine dritte Phase („Pseudophase“) fungieren. Die Separation der Analyten beruht nun auf den Verteilungsgleichgewichten zwischen „stationärer – wässriger Phase“, „Mizellen – wässriger Phase“ und „Mizellen – stationärer Phase“. Polare Analyten werden sich in der wässrigen Phase, unpolare Analyten innerhalb der Mizellen anreichern. Ein kleiner Anteil an organischen Lösungsmitteln, der von 3% - 15% reichen kann, muss als „Modifier“ zugesetzt werden. Diese sind mit Propanol, Butanol oder Pentanol aber aus EHS-Sicht eher unkritisch und SDS im Abwasser wird in der Umwelt aerob abgebaut [18]. Ein weiterer Vorteil dieser Methode ist, dass viele Proben, u.a. auch Serum oder Plasma, ohne vorherige Extraktionsschritte aufgetragen werden können.

Es gibt sicher noch mehr Wassereinsparpotenzial im Labor, wie die Abwägung ob Wasserbad oder Heizblock für die Anwendung besser geeignet ist. Welches Gerät aber nicht mehr eingesetzt werden sollte und darf, ist die Wasserstrahlpumpe: einerseits aufgrund ihres hohen Wasserverbrauchs, andererseits aber aufgrund der Gefahr, dass Lösemitteldämpfe ins Abwasser gelangen können, worauf auch die Laborrichtlinien eindeutig hinweisen [19].

Literatur

[1] https://www.worldwaterday.org/

[2] https://www.worldwaterday.org/2020-home/learn/

[3] https://www.labmanager.com/business-management/make-every-drop-count-4975

[4] https://www.huber-online.com/download/brochures/Huber_Thermofluids_2019_DE-EN.pdf

[5] https://analytik.news/fachartikel/pdf/metrohm5.pdf

[6] Comparison of the environmental impact of an Elix 3 water purification system with a distillation apparatus: https://www.merckmillipore.com/DE/de/product/Elix-Advantage-Water-Purification-System,MM_NF-C77083?CatalogCategoryID=#documentation

[7] https://www.orf.od.nih.gov/TechnicalResources/Documents/DTR%20White%20Papers/Laboratory%20Water-Its%20Importance%20and%20Application-March-2013_508.pdf

[8] https://www.bnb-nachhaltigesbauen.de/fileadmin/pdf/BNB_Steckbriefe_Laborgebaeude/L_123_trinkwasserbedarf.pdf

[9] https://www.steelcogroup.com/en/products-catalogue/laboratory-products/item/eco-options-lab

[10] https://www.umweltinnovationsprogramm.de/sites/default/files/2019-09/abschlussbericht_uba_az_70441_1_17_fluoron.pdf

[11] https://www.asynt.com/wp-content/uploads/2016/07/Asynt-CondenSyn-MINI-Waterless-Air-Condenser-2017-UPDATED.pdf?x47295

[12] https://www.igz.ch/downloads/13627/Findenser%20V4-d%20low%20res.pdf

[13] https://heidolph-instruments.com/en/products/Findenser-tm~c27942

[14] https://www.kcl.ac.uk/aboutkings/strategy/sustainability/get-involved/staff/sustainability-champions/lab-champions/case-studies/waterless-condensers-%E2%80%93-saving-water-and-reducing-risk-in-laboratories

[15] https://online-shop.eppendorf.de/DE-de/Temperieren-und-Mischen-44518/Zubehoer-44520/PCR-Cooler-PF-55940.html

[16] https://www.laborjournal.de/rubric/produkte/alle/LjPr-18-09.pdf

[17] http://www.sciepub.com/WJCE/abstract/6489

[18] https://www.mdpi.com/1420-3049/23/5/1065

[19] https://dguvi213-850.vur.jedermann.de/bgi850-0/xhtml/document.jsf?activeToolbarTab=document&event=navigation&docId=bi850%2Fbi850-Documents%2Fdi213-850%2Fdi213-850_194_.html&alias=bi850_di213_850_s5_2_17_&start=0&highlighting=true&highlightingTerm=wasserstrahlpumpe++++

* Dr. K. Hermuth-Kleinschmidt: NIUB-Nachhaltigkeitsberatung, 79112 Freiburg

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