Antimon in Textilien

Antimon in Textilien

In unserem Labor werden Textilien auf Schwermetalle und organische Halogenverbindungen untersucht. Je nach Kundenwunsch wird im Bereich Schwermetalle eine Elutionsmethode oder der Totalaufschluss verwendet. Im Folgenden wollen wir kurz auf ein Element näher eingehen, welches zunehmend bei der Analytik von Textilien Bedeutung gewinnt.

Antimon/Vorkommen

Das Halbmetall Antimon (Sb) gehört zur fünften Hautgruppe des Periodensystems. Wie Arsen tritt es vorwiegend drei- und fünfwertig auf. In der Erdkruste beträgt die Häufigkeit 0,2 ppm (mg/kg). Das wichtigste Antimonerz ist Antimonglanz (SbS3). Antimonverbindungen werden seit über 2000 Jahren in kosmetischen und pharmazeutischen Präparaten verwendet. Die geschätzte Weltjahresproduktion an Sb und seinen Verbindungen beträgt etwa 80.000 Tonnen. Der größte Teil der Antimonproduktion wurde für Antimonblei in Akkumulatorbatterien verwendet. Große Bedeutung hat Antimon ebenfalls als Flammschutzmittel. Es wird gerade bei Kunststoffen in großem Maße zusammen mit bromierten Verbindungen als Antimontrioxid eingesetzt. Ein weiterer Eintrag in die Umwelt ist die Verbrennung von fossilen Brennstoffen (geschätzt jährlich 5.000 bis 10.000 Tonnen). Antimon wird auch als Katalysator in der Kunststoffindustrie eingesetzt.

Antimon/Toxikologie

Die Toxikologie von Antimon wurde bisher nicht in dem Maße untersucht wie die des Arsens. Bisherige Studien legen den Verdacht nahe, dass Antimonverbindungen vergleichbar wirken wie die entsprechenden Arsenverbindungen. Die verschiedenen Antimonverbindungen verhalten sie sehr unterschiedlich. Dreiwertige Antimonverbindungen sind etwa zehnmal giftiger als fünfwertige. Stibin (Antimonwasserstoff) hat eine noch höhere Toxizität als Arsenik (Arsenwasserstoff). Stäube des als Flammschutzmittel verwendeten Antimontrioxid sind im Tierversuch als krebserzeugend und deshalb von der MAK-Kommission in die Gruppe IIIA2 eingestuft worden. Trotzdem kommen Antimonvergiftungen seltener als Arsenvergiftungen vor. Dies hat zum einen seinen Grund in der geringeren Verbreitung, zum anderen liegt die Ursache darin, dass die Antimonsalze die Magen- und Darmwände schwer durchwandern. Antimon ist nicht essentiell. Anreicherungen von Antimon wurden bei einigen Pflanzenarten und in Säugetierorganen beispielsweise nach chemotherapeutischen Behandlungen festgestellt. Menschen nehmen Antimon hauptsächlich über die Nahrung auf, täglich ca. 3 bis 10 µg.

Antimon/Umweltbelastungen

In Böden findet man zwischen 0,05 und 10 mg/kg. Sandstein enthält wenig Antimon, Schiefer hingegen viel. Meerwasser enthält ca. 0,2 µg/l Antimon. In Oberflächenwasser findet sich etwa 0,1 bis 0,2 µg/l. Thermalwasser kann bis zu 0,9 mg/l enthalten. Pflanzen enthalten im Mittel 0,01 mg/kg Antimon. Im menschlichen Körper finden sich folgende Gehalte an Antimon:

  • Haut, Lunge, Schilddrüse und Nebenniere etwa 0,5 mg/kg (bezogen auf Trockensubstanz)
  • Blut 3 µg/l
  • Serum 0,8 µg/l

Bei erheblichen Belastungen am Arbeitsplatz kann Blut bis zu 130 µg/l enthalten. Kunststoffe, die mit Antimontrioxid behandelt wurden, weisen Gehalte bis zu 50.000 mg/kg auf. In Textilien, die aufgrund von Farbstoffen oder bei der Produktion als Katalysator Antimon enthalten, weisen Gehalte bis zu 100 mg/kg auf. Es besteht die Vermutung, dass sich das Antimon aus dem Kunststoff bzw. den Textilien mobilisieren lässt und damit in die Haut eindringen kann.

Antimon/Vergiftungsbild

In niedrigen Dosen wirken Antimonverbindungen stimulierend. In leicht höheren Dosen können sie toxischer als Blei- oder Arsenverbindungen sein. Das Vergiftungsbild z.B. von Brechweinstein entspricht in etwa dem des Arsenik. Bei oraler Aufnahme von Antimonverbindungen wird zunächst die Darmschleimhaut gereizt. Als Folgeerscheinungen werden Erbrechen und Durchfall angegeben. Der Kontakt mit Rauch und Stäuben verursacht Dermatitis, Keratitis und Nasenscheidewandvereiterungen. Ebenfalls wurde hierbei Staublunge beobachtet. Wirkungen auf das Kreislaufsystem und das Herz – auch tödliche – sind ebenfalls beobachtet worden.

Antimon/Fazit

Über Umweltrisiken durch Antimon ist bisher kaum etwas bekannt. Insbesondere am Arbeitsplatz können antimonhaltige Stäube ein erhebliches Risiko darstellen. Aufgrund seiner Verwandtschaft zu Arsen und den bisherigen Untersuchungsergebnissen, sollte aus Vorsorgegründen der Einsatz von Antimon auf unvermeidliche Anwendungen beschränkt werden.

Quellen

  • RÖMPP “Chemie-Lexikon”, Thieme Verlag 1989
  • Greenwood, Earnshaw “Chemie der Elemente”, VCH-Verlag 1990
  • Merian “Metals and Their Compounds in the Environment”, VCH-Verlag 1991
  • eigene Untersuchungen durch INDIKATOR GmbH