Thallium Zinn  Flerovium Bismut  
 Blei                                                  82Pb
 engl. lead; lat. plumbum ("Blei")
 
Zoom!
Bild vergrößern
Relat. Atommasse   
Ordnungszahl    
Schmelzpunkt    
Siedepunkt    
Oxidationszahlen     
Dichte    
Härte (Mohs)     
Elektronegativität    
Elektronenkonfig.   
Natürl. Häufigkeit  
  
  
 
207,2    
82    
327,502 °C    
1749 °C    
4, 2    
11,35 g/cm³   
1,5    
1,8 (Pauling)      
[Xe]4f145d106s26p2   
Pb-204: 1,4%   
Pb-206: 24,1%   
Pb-207: 22,1%   
Pb-208: 52,4%
 
   
     

Film

22 sek
Der Film verdeutlicht, warum früher in Bleistiften eine Bleimine enthalten war.
    
GHS-Piktogramme  
    Gefahr
Gefahren (H-Sätze) *) 
  
H 360fd, 362
 

 
CAS-Nummer 
  
7439-92-1

Etikett drucken

 
  
*) Hinweis: Die genannten Gefahren gelten seit 2016 auch für kompaktes Blei. Gebärfähige Frauen, werdende oder stillende Mütter dürfen mit Blei generell nicht arbeiten. Schülerversuche mit Blei sind nicht erlaubt. Es wird empfohlen, bei Biegeversuchen für weiche Metalle auf Zinn zurückzugreifen.
 
 
Physikalisch-chemische Eigenschaften
Blei ist ein graues, sehr gut dehnbares Schwermetall, das sich leicht verbiegen und zu dünnen Folien walzen lässt. An frischen Schnittflächen erscheint Blei silbrig glänzend. Blei ist so weich, dass man es mit einem Fingernagel ritzen kann. Auf Papier lässt sich mit dem Metall ein dunkelgrauer Strich zeichnen, weshalb man es früher zur Herstellung von Bleistiften verwendete. Blei hat einen relativ niedrigen Schmelz- und Siedepunkt. Kompaktes Blei kann mit einem gewöhnlichen Brenner leicht geschmolzen werden.   
 
 
 Bleikristalle auf einem Zinkblech


 
 Auf einem in eine Bleisalzlösung gelegten Zinkblech haben sich Bleikristalle abgeschieden.
 

Im Vergleich zu anderen Schwermetallen ist Blei relativ edel, es steht in der Spannungsreihe zwischen Zinn und Wolfram. Unedle Metalle wie Zink fällen aus einer Bleisalzlösung elementares Blei aus, was an der Bildung von langen, baumartigen Bleikristallen erkennbar ist.  
  
An der Luft läuft Blei infolge einer Oxidation grau an. Dabei bilden sich Blei(II)-oxid PbO und Bleihydroxid Pb(OH)2. Letzteres reagiert mit dem Kohlenstoffdioxid der Luft und bildet basisches Blei(II)-carbonat Pb(OH)2• 2PbCO3, wodurch das darunterliegende Metall vor weiterer Korrosion geschützt wird. Mit Chlor reagiert Blei zu Blei(II)-chlorid, mit Schwefel zu Blei(II)-sulfid:  
  
Pb  +  Cl2 reagiert zu  PbCl2       ΔHR = -359 kJ/mol 
Pb  +  S reagiert zu  PbS      ΔHR = -94 kJ/mol 
  
Mit Phosphorsäure, Flusssäure, Schwefelsäure und Salzsäure bildet sich ein dünner Schutzüberzug aus den gebildeten Salzen, so dass die Säuren nicht weiter mit dem Metall reagieren können. Konzentrierte Salpetersäure, aber auch heiße konzentrierte Schwefelsäure lösen Blei jedoch unter Bildung der entsprechenden Salze rasch auf. In heißen Laugen löst sich Blei unter Bildung von Plumbaten.  
   
Toxikologie 
Beim Einatmen von Bleistäuben oder Dämpfen werden diese in der Lunge gut resorbiert. Ein kompaktes Bleistück dürfte jedoch nicht so gefährlich sein. Allerdings ist zu beachten, dass ein Bleiblech relativ weich ist und sich das Blei leicht abstreift. Eine Hautresorption findet nach bisherigen Erkenntnissen aber nicht statt. Bleistäube und viele der Verbindungen gelten als umweltgefährlich, außerdem schädigen sie das Kind im Mutterleib oder beeinträchtigen die Fruchtbarkeit. 
  
Bleihaltige Wasserrohre stellten schon bei den Römern ein Problem dar, sie wurden bis 1970 noch in Mitteleuropa verbaut. Im 20. Jahrhundert gelangte Blei vor allem auch über die Autoabgase in die Umwelt. Das dem Benzin als Antiklopfmittel beigefügte Bleitetraethyl führte zu einer massiven Belastung bei Verkehrspolizisten oder aber in der Landwirtschaft. Im Blut bindet sich Blei an den Blutfarbstoff Hämoglobin und wird dadurch im ganzen Körper und auch in fast allen Organen verteilt. Es bildet in den Knochen und den Zähnen Bleiphosphat, dieses lagert sich für lange Zeit ein. Die Halbwertszeit liegt bei bis zu 30 Jahren. Lit [37]  Typisch für eine Bleivergiftung sind daher auch schwarze Ränder am Zahnfleischsaum. Bei einer akuten Vergiftung werden bestimmte Enzymreaktionen gehemmt. Es kommt zu einer Anämie. Als Symptome treten Erbrechen, Koliken und Kreislaufversagen auf. Heimtückisch wirkt die langfristige Aufnahme kleiner Mengen von Bleisalzen, beispielsweise durch das Trinken von Wasser aus einem alten Steingut-Gefäß, das mit roter Farbe aus Bleimennige lasiert ist. Die chronische Bleikrankheit äußert sich in Müdigkeit, Appetitlosigkeit, Kopfschmerzen, Hautblässe oder Muskelschwäche.

Problematisch war früher auch die Verwendung von Blei(II)-acetat als "Bleizucker" in billigem Wein. Das Bleisalz nahm dem Wein den bitteren Geschmack. Durch die regelmäßige Konsumation derartiger Weine sind häufig chronische Bleivergiftungen aufgetreten. Diese Verwendung in einem Lebensmittel ist heute nicht mehr nachvollziehbar, sie ist verboten. 
  
Vorkommen 
Häufigkeit   weniger häufig

Blei kommt auf der Erde etwa sechsmal weniger häufig wie Kupfer oder Zink vor. Elementares Blei kommt in der Natur nur sehr selten in gediegener Form vor. Das Blei aus Garpenberg in Schweden zeigt dünne Plättchen, die sich leicht verbiegen lassen.
 
 
 
 Gediegen Blei von Garpenberg/Schweden

 Blei gediegen
 
 Das Blei lässt sich leicht verformen.
 
 
Das wichtigste Bleierz ist der oft silberhaltige Bleiglanz, aus dem das Blei durch Rösten und Reduktion gewonnen werden kann. Daneben existieren eine Vielzahl an Bleierzen, wie Cerussit, Krokoit, Wulfenit, Pyromorphit, Vanadinit oder Boulangerit. Die größten Bleierzlagerstätten befinden sich in Australien, in den USA USA, in Russland, Kanada, Mexiko, Peru, China, Spanien, Polen, Irland und Schweden. In Deutschland wurde Bleierz im Erzgebirge, im Harz, in der Eifel und im Ruhrgebiet abgebaut.  
   
  
 
  Zoom!
Bild vergrößern
 
 
 
Geschichte 
Blei ist eines der zehn Metalle des Altertums. Die alten Ägypter verwendeten es schon zum Glasieren von Gefäßen. Die alten Griechen förderten Bleierze auf den Inseln Zypern und Rhodos. Die Römer bauten aus Blei Wasserleitungen und benutzten es in Legierungen mit Zinn für Dachabdeckungen und zur Herstellung von Gegenständen. Gelegentlich wurde der Untergang des Römischen Reiches sogar auf anhaltende Bleivergiftungen römischer Soldaten zurückgeführt, da diese bleisalzhaltiges Wasser aus den Wasserleitungen tranken. Der deutsche Name Blei geht auf das indogermanische Wort "bhlei" (glänzen, leuchten) zurück. Das chemische Symbol Pb schlug J.J.Berzelius im Jahre 1814 vor. Dem Blei wurde in der Alchemie das Saturnsymbol zugeordnet (2. Symbol von links).  
     
  
Herstellung     
Das Metall wird hauptsächlich aus Bleiglanz gewonnen. Dabei kommen zwei Verfahren zum Einsatz: Beim Röstreduktionsverfahren wird klein gemahlenes Bleierz im Luftstrom bei 1000°C geröstet, bzw. oxidiert. [Lit 4]
  
2 PbS  +  3 O2 reagiert zu  2 PbO  +  2 SO2  
   
 
 Das Röstreduktionsverfahren im Schachtofen
       
Bei der Herstellung von Blei wird dieses zunächst zu Bleioxid oxidiert und dann mit Kohle und Kohlenstoffmonooxid reduziert.
 
 
Das erhaltene Bleioxid reduziert man dann in einem Schachtofen mit Koks, bzw. mit Kohlenstoffmonooxid und gibt noch Kalk als Flussmittel hinzu.Das noch unreine Blei sammelt  sich im unteren Teil, während die leichtere Schlacke über dem Blei schwimmt.  
  
PbO  +  C reagiert zu  Pb  +  CO  
PbO  +  CO reagiert zu  Pb  +  CO2  

Beim Röstreaktionsverfahren wird nur ein Teil des Bleisulfids geröstet. Ein Teil des entstehenden Bleioxids dient dann zur Reduktion des Bleisulfids:  
  
3 PbS  +  3 O2 reagiert zu  PbS  +  2 PbO  +  2 SO2  
PbS  +  2  PbO reagiert zu  3 Pb  +  SO2  
   
Das bei beiden Verfahren entstehende Rohblei enthält noch 2-3% Verunreinigungen an anderen Metallen. Die Reinigungen erfolgt durch verschiedene Verfahren, beispielsweise durch die elektrolytische Raffination analog zur Kupfer-Raffination.  
  
Ein großer Anteil des Bleibedarfs wird heute durch Recycling aus Altbatterien gedeckt. Langfristig wird sogar mit einem Anteil von bis zu 90% gerechnet. [Lit 7]
  
Verwendung 
Blei ist eines der wichtigsten Gebrauchsmetalle und dient vor allem zur Herstellung von Legierungen:  
  • Hartblei (90% Blei, 10% Antimon): Akkumulatoren
  • Bleilagermetall (98% Blei, 2% Na, Li, Ca): Achsenlager von Eisenbahnzügen
  • Schriftmetalle (80% Blei, 12% Antimon, 5% Zinn, Rest Kupfer und Nickel): Buchdruckplatten
  • Blei-Kupfer-Legierungen dienen zur Herstellung von Kabelummantelungen, Dichtungen, Isolierungen und Rohrleitungen. 
  • Elektroniklot enthält beispielsweise 60% Zinn, 38% Blei und 2% Kupfer. Derartiges Lot für den Elektronikbastler ist noch erlaubt. Industriell gefertigte Elektrogeräte dürfen aber heute kein Blei mehr enthalten. Ausnahmeregelungen gelten für die Medizintechnik, für die Sicherheitstechnik, für die Messtechnik, für die Luft- und Raumfahrt, für die Bahntechnik, für die Feuerwehr, die Polizei und das Militär.
Die chemische Industrie verwendet Blei als Rohrmaterial für Säuren und aggressive Flüssigkeiten. Dicke Bleiplatten eignen sich als Strahlenschutzmaterial, zum Beispiel beim Röntgen.  
  
Bleiverbindungen wie Bleimennige  Pb3O oder Bleiweiß  2PbCO3 • Pb(OH)2  wurden früher als Pigmente für Farben eingesetzt. Heute ist diese Anwendung aufgrund der Toxizität nicht mehr empfehlenswert und in vielen Ländern verboten. Angler und Fischer hängen Bleigewichte zum Beschweren an ihre Netze, Taucher verwenden die Gewichte zum Tarieren der Tiefe unter Wasser. Da Blei umweltgefährlich ist, müssen derartige Gewichte heute mit einem Überzug aus Gummi oder einer Lackierung versehen sein. 
 
 
 Altes Bleigewicht (ohne Überzug)

Bleigewicht
 
 Heute müssen solche Gewichte gummiert oder lackiert sein.
 
 
Bleiverbindungen im Steckbrief
 
 Bleiacetat   Bleinitrat   Bleimennige    
 
 
Copyright: Thomas Seilnacht
www.seilnacht.com