Blei
Blei ist ein chemisches Element mit dem Symbol Pb (vom lateinischen Plumbum) und der Ordnungszahl 82. Es handelt sich um ein weiches, dichtes, bläulich-weißes Schwermetall, das aufgrund seiner Duktilität, geringen Schmelztemperatur und Korrosionsbeständigkeit in vielen Industriezweigen verwendet wird. Blei ist jedoch giftig und kann bei Exposition erhebliche Gesundheitsrisiken verursachen.
Eigenschaften von Blei:
- Atommasse: 207,2 u
- Dichte: 11,34 g/cm³
- Schmelzpunkt: 327,46 °C
- Siedepunkt: 1.749 °C
- Elektronegativität: 2,33 nach Pauling
- Oxidationszustände: +4, +2 (am häufigsten)
Vorkommen und Gewinnung: Blei kommt in der Erdkruste nur in geringen Mengen vor und wird hauptsächlich in Form von Sulfiden, wie z.B. Galenit (PbS), gefunden. Die Hauptförderländer für Bleierz sind China, Australien, die Vereinigten Staaten, Peru und Mexiko. Zur Gewinnung von Blei wird das Erz zunächst zerkleinert und dann geröstet, um das Sulfid in Bleioxid (PbO) umzuwandeln. Anschließend wird das Bleioxid mit Kohle reduziert, um das reine Blei zu erhalten.
Verwendung von Blei:
- Akkumulatoren: Blei wird hauptsächlich in Blei-Säure-Batterien verwendet, die in Autos und anderen Fahrzeugen, Notstromversorgungen und Energiespeichern eingesetzt werden.
- Schutz vor Strahlung: Aufgrund seiner hohen Dichte und Absorptionsfähigkeit wird Blei als Abschirmmaterial gegen Röntgen- und Gammastrahlung verwendet, z.B. in Röntgenräumen und Kernkraftwerken.
- Lötmaterial: Blei wurde früher in Lötverbindungen verwendet, allerdings wird es aufgrund seiner Toxizität zunehmend durch bleifreie Alternativen ersetzt.
- Gewichte und Ballast: Blei wird wegen seiner hohen Dichte und Formbarkeit in Tauchgewichten, Angelgewichten, Gewichten für Sportgeräte und als Ballast in Schiffen verwendet.
- Farben und Pigmente: Blei wurde in der Vergangenheit als Bestandteil von Bleiweiß (Bleicarbonat) in Farben verwendet, ist jedoch aufgrund seiner Toxizität heute in vielen Ländern verboten.
Gesundheitsrisiken: Blei ist ein giftiges Schwermetall, das bei Exposition über die Atemwege, den Magen-Darm-Trakt oder die Haut in den Körper gelangen kann. Es kann sich im Körper ansammeln und zu schweren gesundheitlichen Problemen führen, einschließlich neurologischer Schäden, Nierenversagen, Anämie und Reproduktionsstörungen. Kinder sind besonders anfällig für Bleivergiftungen, da ihr sich entwickelndes Nervensystem empfindlicher auf Blei reagiert.
Aufgrund der bekannten Gesundheitsrisiken wurden in vielen Ländern gesetzliche Regelungen und Vorschriften erlassen, um die Verwendung von Blei in Produkten und Industrien zu beschränken oder zu verbieten. Einige dieser Maßnahmen umfassen:
- Verbot von bleihaltigen Farben: Die Verwendung von bleihaltigen Farben und Pigmenten ist in vielen Ländern verboten oder eingeschränkt, um die Exposition der Bevölkerung gegenüber Blei zu reduzieren.
- Bleifreies Benzin: Bleitetraethyl wurde früher als Antiklopfmittel in Benzin verwendet. Aufgrund von Umwelt- und Gesundheitsbedenken wurde es jedoch durch bleifreie Alternativen ersetzt, und bleifreies Benzin ist heute in den meisten Ländern der Standard.
- Bleifreie Lötverbindungen: Die Elektronikindustrie hat sich von bleihaltigen Lötverbindungen abgewandt und verwendet zunehmend bleifreie Alternativen, um die Toxizität und Umweltauswirkungen von Blei zu reduzieren.
- Reduzierung von Blei in Trinkwasserleitungen: Die Verwendung von Blei in Wasserleitungen und -armaturen wurde in vielen Ländern eingeschränkt oder verboten, um die Exposition der Bevölkerung gegenüber Blei im Trinkwasser zu reduzieren. In einigen Fällen wurden Programme zur Ersetzung von Bleirohren durch sicherere Materialien eingerichtet.
Trotz der Umwelt- und Gesundheitsbedenken bleibt Blei ein wichtiges Material in einigen Industrien, insbesondere bei der Herstellung von Blei-Säure-Batterien. Die Recyclingrate von Blei ist jedoch hoch, wodurch die Umweltauswirkungen und die Notwendigkeit neuer Rohstoffe verringert werden. Die Forschung konzentriert sich auch auf die Entwicklung von Alternativen zu Bleiprodukten, wie beispielsweise umweltfreundlichere Batterietechnologien, um die Abhängigkeit von Blei weiter zu verringern.