BLEI

Blei,

 

lateinisch Plụmbum, chemisches Symbol Pb, ein chemisches Element aus der vierten Hauptgruppe des Periodensystems; blaugraues, an frischen Schnittflächen silberhell glänzendes, dehnbares Schwermetall, das sich gießen, walzen und pressen lässt. Blei ist sehr weich (Härte nach Mohs 1,5); es lässt sich in reinem Zustand mit dem Fingernagel ritzen und hinterlässt auf dem Papier einen grauen Strich. Schon geringe Beimengungen erhöhen Festigkeit und Härte; Bedeutung haben besonders die Legierungen mit Antimon (Bleilegierungen). Blei überzieht sich an der Luft rasch mit einer fest haftenden Schicht aus Blei(II)-oxid, die das Metall gegen weitere Oxidation schützt. Bei Oxidation unter Erhitzen geht Blei jedoch vollständig in Blei(II)-oxid (Bleiglätte) oder Blei(II, IV)-oxid (Mennige) über (Bleiverbindungen). Durch reines Wasser wird Blei nur in Gegenwart von Luftsauerstoff angegriffen. Mit hartem (carbonat- und sulfathaltigem) Wasser reagiert es unter Bildung einer fest haftenden Schicht von Bleicarbonat beziehungsweise Bleisulfat, die eine weitere Korrosion verhindert. Blei ist beständig gegen Säuren, mit denen es schwer lösliche Salze bildet (z. B. mit Schwefelsäure); mit anderen Säuren setzt es sich unter Bildung von löslichen Blei(II)-Salzen um. In heißen Laugen löst es sich unter Bildung von Plumbaten (Bleiverbindungen).

 

Vorkommen:

 

Gediegenes Blei kommt in der Natur sehr selten vor, Bleiverbindungen sind dagegen weit verbreitet. Wichtigstes Bleierz ist der Bleiglanz, aus dem etwa 90 % der gesamten Bleierzeugung stammen. Weitere Bleierze sind u. a. Cerussit, Krokoit, Pyromorphit, Wulfenit, Stolzit und Bournonit. Reine Bleierze sind sehr selten; die meist vorkommenden komplexen Blei-Zink-Erze sind fast immer vergesellschaftet mit Pyrit, Kupferkies u. a. Schwermetallsulfiden, besonders von Antimon, Arsen und Wismut, und fast immer auch silberhaltig. Diese Erze sind deshalb auch die Hauptquelle für die Gewinnung von Silber, Antimon und Wismut. - Der Bleigehalt der Erzlagerstätten, die heute abgebaut werden, steigt selten über 5 %. Grundsätzlich werden daher die Fördererze bereits auf der Grube durch Verfahren der Aufbereitung, v. a. durch Flotation, von der Gangart befreit. Die den Bleihütten angelieferten Erzkonzentrate enthalten 55-80 % Blei, 3-10 % Zink, bis zu 1 % Silber und unterschiedliche Gehalte an Kupfer, Antimon, Arsen, Wismut, Zinn, Nickel, Kobalt, Eisen. Daneben werden verwertet: bleihaltige Zwischenprodukte und Rückstände aus der Verhüttung von Zink- und Kupfererzen, Schlämme von Schwefelsäurefabriken, Altblei, besonders Bleiakkumulatoren (etwa 30 % des Bleiverbrauchs werden dadurch gedeckt), und bleihaltige Legierungsabfälle.

 

Gewinnung:

 

Blei wird zum überwiegenden Teil nach dem Röstreduktionsverfahren aus den sulfidischen Bleierzen gewonnen. Dabei wird das Bleisulfid, PbS, zunächst zu Bleioxid, PbO (und Schwefeldioxid, SO₂), abgeröstet (Rösten), anschließend wird das Bleioxid in einem Schachtofen mit Kohle (Koks) oder Kohlenmonoxid reduziert: PbO + CO → Pb + CO₂. Dabei sammeln sich das Rohblei (Werkblei) und die Schlacke im unteren Teil des Ofens an. Die spezifisch leichtere Schlacke fließt kontinuierlich in einen Vorherd, wo sie von mitgerissenem Werkblei abgetrennt wird. Das spezifisch schwerere Blei fließt vom Ofenboden über einen Siphon fortlaufend in einen Kessel ab. - Zu einem geringeren Teil wird das Blei auch nach dem Röstreaktionsverfahren gewonnen, bei dem man nur einen Teil des sulfidischen Bleierzes zu Bleioxid abröstet und dieses anschließend mit weiterem Bleisulfid zum Metall umsetzt: PbS + 2 PbO →3 Pb + SO₂. Dieses Verfahren ist jedoch nur für besonders reiche (mindestens 60-72 %ige) und relativ reine (insbesondere zink- und kieselsäurearme) Erze geeignet.

 

Raffination:

 

Da Rohblei (Werkblei) stets noch eine Reihe von Verunreinigungen, insbesondere Kupfer, Eisen, Arsen, Zinn, Antimon, Wismut und Edelmetalle (insbesondere Silber) enthält, muss es zur Gewinnung von technisch reinem Blei (Weichblei, Raffinadeblei) raffiniert werden. Das Kupfer scheidet sich bereits weitgehend bei der Abkühlung des Rohbleis im Kessel zusammen mit anderen Verunreinigungen, wie Schwefel und Eisen, als Kupferschlicker ab. Arsen, Zinn und Antimon werden durch selektive Oxidation mit Luft in einem Flammofen bei 650-750 ºC oder durch Verschlackung mit Ätznatron und Salpeter bei 400-420 ºC (Harris-Verfahren) in Bleiarsenat, -Stannat und -Antimonat überführt, die als Antimonabstrich entfernt werden. Die Entsilberung des Werkbleis wird heute vorwiegend durch den Parkes-Prozess (früher auch durch den Pattinson-Prozess) vorgenommen. Das danach zurückbleibende Armblei enthält noch etwas Zink, das meist durch Vakuumdestillation entfernt wird, sowie zum Teil auch etwas Wismut, das durch Zugabe von Calcium und Magnesium in Form einer intermetallischen Verbindung Bi₂CaMg₂ abgetrennt werden kann (Kroll-Betterton-Verfahren).

 

Verwendung:

 

Blei wird v. a. in großen Mengen für die Herstellung von Akkumulatoren verwendet (in Deutschland z. B. rd. 50 % des Gesamtverbrauchs); daneben dient es zur Herstellung von Kabelmänteln, Abdeckungen, Rohren, Farben sowie Bleitetraäthyl usw., in der chemischen Industrie als Gefäßmaterial für aggressive Flüssigkeiten (z. B. Schwefelsäure), im Strahlenschutz als Abschirmstoff für Röntgen- und Gammastrahlen.

 

Umweltwirkung:

 

Blei und seine Verbindungen werden überwiegend in Form von Schwebestoffpartikeln mit geringen Teilchendurchmessern emittiert und sind daher auch in abgelegenen Gebieten wie der Antarktis im Schwebestaub nachweisbar. Vor der Einführung von bleifreiem Benzin war der Kraftfahrzeugverkehr mit jährlich etwa 2 000 t (vor der Metallgewinnung und -verarbeitung sowie dem Schrotteinsatz) die wichtigste Quelle atmosphärischer Emission von Blei. Hauptquelle der Bleibelastung im Trinkwasser sind ältere Hausanschluss- beziehungsweise Hausinstallationsleitungen aus Blei. Der EU-Grenzwert für Blei im Trinkwasser beträgt 0,05 mg/l, der MAK-Wert ist 0,1 mg/m³. - Blei reichert sich in Wasserorganismen und Pflanzen an und gelangt so in die Nahrungskette. Zu hohen Konzentrationen in Pflanzen, bei denen dann Wachstumshemmungen beobachtet werden, kommt es insbesondere durch die Verwendung von Klärschlamm als Düngemittel. Blei und seine Verbindungen sind für den Menschen sehr toxisch (Bleivergiftung). Insgesamt zeigt die Bleibelastung in Deutschland eine abnehmende Tendenz.

 

Wirtschaft:

 

In Deutschland gibt es keine Erzgruben mehr, in denen Blei gewonnen wird. Die Gewinnung lag einmal bei rd. 27 000 t; dies waren rd. 15 % des deutschen Bleierzverbrauchs.

 

Nachdem die Weltbergwerksproduktion von Blei zwischen 1965 und 1975 von 2,7 auf 3,6 Mio. t zunahm, beträgt sie heute rd. 3,0 Mio. t pro Jahr. Einer wachsenden Nachfrage nach Blei für Akkumulatoren und neue Anwendungsgebiete (PVC-Stabilisierung) stehen die abnehmende Verwendung von Blei im Benzin und verstärktes Recycling gegenüber. Die wichtigsten der 48 Bleiförderländer waren 1993 (beziehungsweise 1984, Bleigehalt in 1 000 t): Australien 514 (441), USA 362 (335), China 357 (203), ehemalige UdSSR 225 (260), Peru 218 (196), Kanada 182 (307), Mexiko 181 (203), Südafrika 100 (95), Jugoslawien 42 (114) und Marokko 75 (101). - Die zyklischen Überproduktions- und Preiskrisen an den Weltrohstoffmärkten führten zur Gründung der Internationalen Studiengruppe für Blei und Zink, der heute 32 Mitgliedsländer angehören. Sie soll dem Blei v. a. neue technische Verwendungen erschließen.

 

Geschichte:

 

Blei wurde als eines der ältesten Gebrauchsmetalle schon 3000 v. Chr. in Ägypten und Vorderasien gewonnen, später auch in Spanien und Mitteleuropa. Es war v. a. ein Hilfsmittel zur Gewinnung des Silbers, wurde aber auch zur Herstellung von Schleudergeschossen, Wasserleitungsrohren, Amuletten, Figuren und später für Schreibtafeln verwendet. Die Phöniker trieben Bleibergbau in Spanien, die Griechen auf Rhodos, Zypern und in Attika (Laurion). Die Römer gewannen Blei in Spanien, Gallien, England, in der Eifel, an Sieg und Lahn. Einige Bleiverbindungen wurden in Ägypten und Rom als Arzneimittel und Schminke verwendet. Im Mittelalter wurden in Europa neue ergiebige Vorkommen erschlossen (verwendet u. a. für Dachbedeckungen), doch haben seit dem 19. Jahrhundert v. a. überseeische Lagerstätten große wirtschaftliche Bedeutung. - Das traditionelle kunsthandwerklich Verfahren des Bleigusses ist der Bildguss.

 

Literatur:

 

W. W. Krysko: Lead in history and art. B. in der Gesch. u. Kunst (1979; engl. u. dt.).

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

 

Drogen und Gifte

 

Blei,

 

andere Bezeichnung für den Brachsen, Brassen.

 

Blei,

 

Franz, österreichischer Schriftsteller, * Wien 18. 1. 1871, ✝ Westbury (N. Y.) 10. 7. 1942; lebte bis zur Emigration 1933 in München und Berlin; 1884 Austritt aus der katholischen Kirche, 1919 Wiedereintritt. Blei verfasste Komödien (»Logik des Herzens«, 1916), einige Erzählungen, Kritiken und Essays, letztere besonders in der Form der historischen Porträtstudie. Er gab auch Zeitschriften heraus; bekannt machte ihn die literarische Satire »Bestiarium literaricum« (1920; später erweitert als: »Das große Bestiarium der Literatur«, 1924). Er übersetzte aus dem Französischen und Englischen (A. Gide, P. Claudel, O. Wilde).

 

Weitere Werke: Essays: Prinz Hippolyt (1903); Glanz und Elend berühmter Frauen (1927); Himmlische und irdische Liebe in Frauenschicksalen (1928); Talleyrand (1933); Formen der Liebe (1934); Zeitgenössische Bildnisse (1940).

 

Autobiographie: Erzählung eines Lebens (1930).

 

Ausgaben: Vermischte Schriften, 6 Bände (1911-13); Schriften in Auswahl (1960).

 

Literatur:

 

G. Eisenhauer: Der Literat F. B. - ein biograph. Essay (1993).