6 Lösungsmittelgemische aus n-Hexan und 2-Butanon
6.1 Messungen der Lösungsmittelgemische
Sowohl für n-Hexan als auch für 2-Butanon existiert ein MAK-Wert. Entsprechend den oben angeführten Definitionen kann es zu verschiedenen Formen der Wirkungsveränderung kommen. Um Aussagen über das Verhalten eines Gemisches aus n-Hexan und 2-Butanon machen zu können, werden Mischungen verschiedener Verteilungen erstellt.
Ausgehend von der 5-fach MAK Lösung des 2-Butanon und der 1/10-fach MAK Lösung des n-Hexans werden nachfolgende Mischungen hergestellt. Diese Konzentrationen der Einzelsubstanzen wurden gewählt, weil ihre Messwerte für die prozentuelle Hemmung vergleichbar nahe beieinander liegen.
2-Butanon:n-Hexan 1:1 2-Butanon:n-Hexan 2:1 2-Butanon:n-Hexan 1:2 2-Butanon:n-Hexan 5:1 2-Butanon:n-Hexan 1:5 2-Butanon:n-Hexan 1:10
In Analogie zu den Messungen in Kapitel 4 werden auch hier Leuchtbakterientests mit mindestens 4 parallelen Bestimmungen gemacht. In nachfolgender Tabelle sind die jeweiligen Mittelwerte der Messungen zusammengefasst.
Mittelwerte der Lösungsmittelgemische
Probe Hemmung der Leuchtintensität in % t
= 5min t =15 min t = 30 min
2-Butanon:n-Hexan 1:1 21,93 15,52 11,49
2-Butanon:n-Hexan 2:1 18,61 12,86 11,15
2-Butanon:n-Hexan 1:2 27,43 20,28 16,60
2-Butanon:n-Hexan 5:1 15,15 10,21 7,76
2-Butanon:n-Hexan 1:5 19,04 11,99 8,31
2-Butanon:n-Hexan 1:10 15,52 11,54 10,84
Tabelle 12: Mittelwerte der Leuchtintensität der Lösungsmittelgemische
Nachfolgend die graphische Darstellung der Ergebnisse:
Grafik 10: Zusammenfassung der Leuchtintensitätshemmung für die Lösungsmittelgemische
Die Kurven für die Mischungsverhältnisse 1:2, 1:1 und 1:5 haben annähernd einen ähnlichen Kurvenverlauf. Als fast lineare Gerade fällt der Wert der Hemmung vom Wert gemessen nach 5 Minuten Einwirkzeit der Mischung bis hin zum Wert gemessen nach 30 Minuten Einwirkzeit der Schadstoffmischung gleichmäßig ab.
Dies deutet auf eine kontinuierliche „Erholung" der Leuchtbakterien nach dem ersten Schadstoffschock hin. Die Kurven für die Mischungsverhältnisse 2:1 und 5:1 zeigen eine verlangsamte „Erholung" der Bakterien. Die Kurve fällt nach 15 Minuten weniger steil ab. Noch deutlicher ist der Kurvenverlauffür das Mischungsverhältnis 1:10. Hier kommt es im Bereich zwischen 15 und 30 Minuten Einwirkzeit der Schadstoffmischung auf die Bakterien fast zu keiner Erholung. Betrachtet man die Ergebnisse in einer anderen Darstellung, wird ersichtlich, dass die Mischung 2-Butanon zu n-Hexan 1:2 die höchste Hemmung von allen erzeugt.
29
t = 5 min
Zusammenfassung der Lösungsmittelmischungen
30,00 O) 25,00 c
| 20,00
E
Jg 15,00 35 10,00 5,00
t = 5 min t
= 30 min
Grafik 11: Zusammenfassung Lösungsmittelmischungen
Um nun Aussagen über Wirkungsveränderungen machen zu können, wird es notwendig, die Ergebnisse in vergleichbaren Bezug zu stellen. Die Ausgangslösungen wurden in Konzentrationen hergestellt, die der Konzentration des MAK-Wertes der jeweiligen Stoffe entsprechen. Um nun die verschiedenen Messungen in Bezug setzen zu können, werden die Stoffmengen der jeweiligen Lösungsmittelgemische betrachtet.
6.2 2-Butanon:n-Hexan
Die erste Messung erfolgt mit einer 1:1 Mischung aus der 5-fachen MAK Lösung des 2-Butanon und der 1/10-fach MAK-Lösung des n-Hexans. Um nun einen Effekt der Wirkungsveränderung entdecken zu können, werden die Messergebnisse der jeweiligen Einzelwerte und das Ergebnis der Messung des Lösungsmittelgemisches gemeinsam in einer Grafik dargestellt:
Probe % Hemmung t = 5 min t = 1 5 min t = 30 min
2-Butanon:n-Hexan 1:1 21,93 15,52 11,49
5*MAK 2-Butanon 18,69 14,62 12,95
1/10*MAKn-Hexan 22,01 13,74 9,34
Tabelle 9: Messwerte der Lösungsmittelmischung 1:1
2-Butanon : n-Hexan / 1:1
25,00 20,00 D) | 15,00 E
ö>
X 10,00
55
5,00
t = 5 min t = 15 min Zeit
t = 30 min
-2-Butanon:n-Hexan 1:1 -5*MAK2-Butanon 1/10*MAK n-Hexan Grafik 12: Grafische Darstellung der Messwerte der Lösungsmittelmischung 1:1
Die Messwerte der Messung des Lösungsmittelgemisches liegen voll im Bereich der Messwerte der Einzelmessungen. Der Startwert der Messung gemessen nach 5 Minuten entspricht dem Wert der Einzelmessung für n-Hexan. Bei der Messung nach 30 Minuten befindet sich der Messwert des Lösungsmittelgemisches genau zwischen den Werten der Einzelmessungen. Die für die Einzelmessungen ermittelten Werte für n-Hexan übersteigen die Werte der Hemmung für 2-Butanon. Die Mischung der beiden Komponenten zeigt weder eine Wirkverstärkung noch eine Wirkminderung.
Die starke Leuchthemmung des n-Hexans beeinflusst augenscheinlich die Leuchthemmung der Mischung bei dem ersten Messwert nach 5 Minuten. Im weiteren Verlauf der Reaktion kommt es jedoch zu einer Art Mittelwertbildung, wie es erwartet wird, wenn es zu keiner Wirkbeeinflussung kommt.
6.3 2-Butanon:n-Hexan / 2:1
Die Messwerte des Mischungsverhältnisses 2-Butanon zu n-Hexan 2:1 werden der Vergleichbarkeit halber mit den Einzelmessungen der Stoffmengen 10*MAK 2-Butanon und 1/10*MAK n-Hexan in Bezug gesetzt.
3l
Probe % Hemmung t = 5min t = 15 min t = 30 min
2-Butanon:n-Hexan 2:1 18,61 12,86 11,15
10*MAK2-Butanon 28,17 27,56 26,33
1/1 0*M AK n-Hexan 22,01 13,74 9,34
Tabelle 10: Messwerte der Lösungsmittelmischung 2:1
2-Butanon zu n-Hexan / 2:1
on nn
ilissifijlgjjjjß^^
oU,UU 25,00 20,00
IO,UU
m nn
IU,UU
c nn
% Hemmung
o,uu
t = 5min t = 15 min t = 30 min
Zeit ~~*~~ 2-Butanon:n-Hexan2:1
-*-10*MAK2-Birtanon 1/10*MAK n-Hexan
Grafik 13: Grafische Darstellung der Messwerte der Lösungsmittelmischung 2:1
Die Stoffmenge des 2-Butanon ist bei dieser Messung verdoppelt worden, die Stoffmenge des n-Hexans wurde beibehalten. Bei der Betrachtung der grafischen Darstellung der Messwerte für die Mischung der Lösungsmittel und der Einzelstoffe wird deutlich, dass die Messwerte der Lösungsmittelmischung weitestgehend den Messwerten des n-Hexan entsprechen, obwohl die Stoffmenge des 2-Butanon verdoppelt wurde. Die Messwerte für n-Hexan und der Lösungsmittelmischung liegen sehr dicht beieinander. Obwohl die Verdopplung der Stoffmenge des 2-Butanon zu einer vermehrten Hemmung führt, kann keine Erhöhung der Hemmwirkung der Lösungsmittelmischung festgestellt werden, die aus einer Beeinflussung der Einzelkomponenten entsteht.
6.4 2-Butanon:n-Hexan 11:2
Die Messwerte des Mischungsverhältnisses 2-Butanon zu n-Hexan 1:2 werden in nachfolgender Messung zu den Einzelmessungen der Stoffmengen 5*MAK 2-Butanon und 1/5*MAK n-Hexan in Bezug gesetzt.
Probe % Hemmung t = 5 min t = 1 5 min t = 30 min
2-Butanon :n-Hexan 1:2 27,43 20,28 16,60
5*MAK 2-Butanon 18,69 14,62 13,74
1/5*MAK n-Hexan 52,93 36,78 34,03
Tabelle 11: Messwerte der Lösungsmittelmischung 1:2
2-Butanon zu n-Hexan/1:2
fin nn -, ... - _ __
50 00 t-« 4n nn c
3
E
?n nn
0)
o? on nn m nn
iSiäliiiilliSlSfliiisSi^^
t = 5 min t = 1 5 min t =30 min Zeit — * — Butanon:n-Hexan 1:2 — «— 5*M AK 2-Butanon 1/5*MAK n-Hexan
Grafik 14: Grafische Darstellung der Messwerte der Lösungsmittelmischung 1:2
Bei den nun in Bezug zu setzenden Messwerten wurde die Stoffmenge des n-Hexans verdoppelt und die des 2-Butanon, beibehalten. Obwohl die Hemmwirkung des n-Hexans mehr als doppelt so hoch ist wie die des 2-Butanon ist bei den
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Messwerten des Lösungsmittelgemisches keine prägnante Erhöhung der Hemmwirkung feststellbar.
Die Messwerte des Lösungsmittelgemisches 1:2 liegen zwischen denen der Einzelmessungen, jedoch sind die Werte der Komponente ähnlicher, die eine geringere Hemmwirkung hervorruft, in diesem Falle dem 2-Butanon. Betrachtet man den Kurvenverlauf (Steigung der Geraden) der Kurve für das Lösungsmittelgemisch, so ist der erste Teil der Kurve (zwischen den Messungen nach 5 Minuten und 15 Minuten) der Kurve des 2-Butanon ähnlicher, während der Bereich gemessen nach 15 Minuten mit einer schnelleren Erholung eher den Werten des n-Hexans gleicht.
Grundsätzlich kann aber auch hier keine Erhöhung der Hemmwirkung der Lösungsmittelmischung festgestellt worden, die aus einer Beeinflussung der Einzelkomponenten resultiert.
6.5 2-Butanon :n-Hexan /1:5
Betrachtet man die Messwerte des Mischungsverhältnisses 2-Butanon zu n-Hexan 1:5, die in nachfolgender Messung zu den Einzelmessungen der Stoffmengen 5*MAK 2-Butanon und 1/2*MAK n-Hexan in Bezug gesetzt wurden, so ist zu erkennen, dass die Messwerte für die Lösungsmittelmischung und die Messwerte des 2-Butanon sehr nahe beieinander liegen.
Probe % Hemmung t = 5min t = 15 min t = 30 min
2-Butanon:n-Hexan 1:5 19,04 11,99 8,31
5*MAK 2-Butanon 18,69 14,62 13,74
1/2*MAK n-Hexan 70,36 61,73 58,63
Tabelle 12: Messwerte der Lösungsmittelmischung 1:5
2-Butanon zu n-Hexan / 1:5
80,00 n
§SISSSi?tl^^iffiffi|f|:S:C«S:|;5:;^-ii:>f: ^i". ftlö'Hov/i"'. ^--V^^CA-x- i'^::: --v;:«' ^Ä--^:^"«?"*--fcis$^Si 3 a i S » i « i W » S B » ! l M « s ; » A » * . - s : S ^
70,00-
60,00-C D) 3
50,00-E 40,00-0) X
30,00-^
20,00-
10,00-0,00- ! l
t=5min t = 15min t=30min
^»— 2-Butanon:rvhb<an 1 :5 1/2*IVW<n-l-b<ai
Grafik 15: Grafische Darstellung der Messwerte der Lösungsmittelmischung 1:5
Die Stoffmenge des n-Hexans wurde bei dieser Messung gegenüber der Stoffmenge des 2-Butanon verfünffacht. Aus den Messwerten der Einzelmessungen des reinen n-Hexans ist bekannt, dass die Werte um das Dreifache höher liegen als die des 2-Butanon. Betrachtet man die Kurve der Messwerte des Lösungsmittelgemisches, so liegen die Werte erstaunlich nahe an den Werten des 2-Butanon, obwohl der Einfluss des n-Hexans eine Erhöhung der Hemmwirkung vermuten ließe. Die hohe Hemmwirkung der Einzelkomponente n-Hexan scheint keinen Einfluss auf die Hemmwirkung des Lösungsmittelgemisches zu haben.
6.6 2-Butanon:n-Hexan/1:10
Abschließend werden die Messwerte des Mischungsverhältnisses 2-Butanon zu n-Hexan / 1:10, die in nachfolgender Messung zu den Einzelmessungen der Stoffmengen 5*MAK 2-Butanon und 1*MAK n-Hexan in Bezug gesetzt wurden, betrachtet.
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Probe % Hemmung t = 5 min t = 1 5 min t = 30 min
2-Butanon:n-Hexan 1:10 15,52 11,54 10,84
5*MAK 2-Butanon 18,69 14,62 13,74
1*MAKn-Hexan 62,10 55,29 58,63
Tabelle 13: Messvverte der Lösungsmittelmischung 1:10
2-Butanon zu n-Hexan / 1 :10 yn nn -, ___
/U,UU
Rnnn^nnn
4finn
^nnn
20,00
•in nn
% Hemmung
IU,UU
t = 5 min t = 15 min t = 30 min 7 ..
— 4— 2-Butanon:n-Hexan 1:10 £ßl1 —•— 5*MAK 2-Butanon 1*MAK n-Hexan
Grafik 16: Grafische Darstellung der Messwerte der Lösungsmittelmischung 1:10
Die Stoffmenge des n-Hexans wurde gegenüber der des 2-Butanon um das Zehnfache erhöht und liegt nun bei der Stoffmenge des MAK-Wertes. Obwohl die Werte der Hemmung des n-Hexans um fast das Dreifache höher sind, als die des 2-Butanon, liegen die Messwerte der Hemmung des Lösungsmittelgemisches sehr nahe an denen des 2-Butanon.
Auch hier, wie schon bei allen anderen Lösungsmittelmischungen, ist eine große Analogie zwischen den Messwerten des Lösungsmittelgemisches und den Werten der Hemmung des Reinstoffes festzustellen, der die geringere prozentuale Hemmwirkung hat und somit auch eine geringere Toxizität.
Dieses Ergebnis ist in Anbetracht der großen Differenz zwischen den Messwerten der reinen Substanzen und der vermuteten Toxizität der Einzelstoffe nicht vorhersehbar gewesen. Es scheint somit für dieses Lösungsmittelgemisch keine Wirkverstärkung vorzuliegen.
6.7 2-Butanon:n-Hexan / 5:1
Der Vollständigkeit halber sollen noch die Messwerte für das Mischungsverhältnis 2-Butanon zu n-Hexan 5:1 aufgeführt werden, für die es jedoch keine Vergleichswerte für die Einzelmessung von 2-Butanon gibt.
Probe % Hemmung t
= 5min t = 15 min t = 30min
2-Butanon :n-Hexan 5:1 15,15 10,21 7,76
1/1CFMAK n-Hexan 22,01 13,74 9,34
Tabelle 14: Messwerte der Lösungsmittelmischung 5:1
2-BiJarion zu n-Hexan / 5:1
25,00 ö) 20,00 l 15,00
® 10,00 55 5,00
2-Butarmnrhtexan5:1
1/IOTVPKn+texm
Grafik 17: Grafische Darstellung der Messwerte der Lösungsmittelmischung 5:1
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