Führen

82 Thalium ← führen → Wismut Sn ↑ Pb ↓ Pfui Periodensystem - Erweitertes Periodensystem
Allgemein
Name , Symbol, Zahl	Blei, Pb, 82
Chemische Reihe	schlechte Metalle
Gruppe, Periode, Block	14, 6, p
Aussehen	bläulich weiß
Atommasse	207,2 (1) g/mol
Elektronenkonfiguration	[ Auto ]4f 14 5d 10 6s zwei 18 Uhr zwei
Elektronen pro Schale	2, 8, 18, 32, 18, 4
Physikalische Eigenschaften
Phase	fest
Dichte (nahe RT)	11,34 g·cm −3
Flüssigkeitsdichte bei m.p.	10,66 g·cm −3
Schmelzpunkt	600,61 K (327,46 °C, 621,43 °F)
Siedepunkt	2022 k (1749 ° C, 3180 ° F)
Schmelzwärme	4,77 kJ·mol −1
Verdampfungswärme	179,5 kJ·mol −1
Wärmekapazität	(25 °C) 26,650 J·mol −1 ·K −1
P / Brunnen 1 10 100 1 k 10 k 100 k bei T /K 978 1088 1229 1412 1660 2027
Atomare Eigenschaften
Kristallstruktur	kubische Fläche zentriert
Oxidationszustände	4, zwei (Amphoteres Oxid)
Elektronegativität	2,33 (Pauling-Skala)
Ionisationsenergien ( mehr)	1.: 715,6 kJ·mol −1
	2.: 1450,5 kJ·mol −1
	3.: 3081,5 kJmol −1
Atomradius	180 Uhr
Atomradius (berechnet)	154 Uhr
Kovalenter Radius	147 Uhr
Van-der-Waals-Radius	202 Uhr
Sonstig
Magnetische Bestellung	diamagnetisch
Elektrischer widerstand	(20 °C) 208 nΩ·m
Wärmeleitfähigkeit	(300 K) 35,3 W·m −1 ·K −1
Wärmeausdehnung	(25°C) 28,9 μm·m −1 ·K −1
Schallgeschwindigkeit (dünner Stab)	(r.t.) (geglüht) 1190  m·s −1
Elastizitätsmodul	16 GPa
Schermodul	5,6 GPa
Bulk-Modul	46 GPa
QUERKONTRAKTIONSZAHL	0,44
Mohs-Härte	1.5
Brinellhärte	38,3 MPa
CAS-Registrierungsnummer	7439-92-1
Ausgewählte Isotope
iso DAS Halbwertszeit DM VON DP 204 Pb 1,4 % >1,4×10 17 Y Alpha 2.186 200 Hg 205 Pb seine 1,53 × 10 7 Y Epsilon 0,051 205 Tl 206 Pb 24,1 % Pb ist stabil bei 124 Neutronen 207 Pb 22,1 % Pb ist stabil bei 125 Neutronen 208 Pb 52,4 % Pb ist stabil bei 126 Neutronen 210 Pb verfolgen 22.3 und Alpha 3.792 206 Hg Beta 0,064 210 Mit einer
Verweise

Führen (EINSCHLAG: /ˈlɛd/ ) ist ein Chemisches Element in dem Periodensystem das hat das Symbol Pb ( Latein: führen ) und Ordnungszahl 82. Blei ist ein weiches, schweres, giftiges und formbares schlechtes Metall. Blei ist bläulich-weiß, wenn es frisch geschnitten wird, wird aber mattgrau, wenn es der Luft ausgesetzt wird. Blei wird im Bauwesen, in Blei-Säure-Batterien, Kugeln und Schrot verwendet und ist Bestandteil von Lot, Zinn und schmelzbaren Legierungen. Blei hat die höchste Ordnungszahl aller stabilen Elemente - obwohl das nächste Element, Wismut , hat eine Halbwertszeit, die so lang ist, dass sie als stabil angesehen werden kann.

Bemerkenswerte Eigenschaften

Blei hat einen matten Glanz und ist ein dichtes, duktiles, sehr weiches, gut formbares, bläulich-weißes Metall mit schlechter elektrischer Leitfähigkeit. Dieses echte Metall ist sehr widerstandsfähig gegen Korrosion . Aufgrund dieser Eigenschaft wird es verwendet, um ätzende Flüssigkeiten (z. Schwefelsäure ). Blei kann durch Zugabe einer kleinen Menge gehärtet werden Antimon oder andere Metalle dazu. Blei ist das einzige Metall, bei dem es keinen Thomson-Effekt gibt. Auch Blei ist giftig.

Anwendungen

• Blei ist ein Hauptbestandteil der Blei-Säure-Batterie, die häufig in Autobatterien verwendet wird.
• Blei wird als färbendes Element in keramischen Glasuren verwendet, insbesondere in den Farben Rot und Gelb.
• Blei wird als Geschosse z Feuerarme und Angelblei aufgrund seiner Dichte, der niedrigen Kosten im Vergleich zu alternativen Produkten und der Benutzerfreundlichkeit aufgrund des relativ niedrigen Schmelzpunkts.
• Blei wird in einigen Kerzen verwendet, um den Docht zu behandeln, um ein längeres und gleichmäßigeres Abbrennen zu gewährleisten. Wegen der Gefahren verwenden europäische und nordamerikanische Hersteller teurere Alternativen wie Zink.
• Blei wird als Strahlungsabschirmung verwendet.
• Geschmolzenes Blei wird als Kühlmittel verwendet, z. für bleigekühlte schnelle Reaktoren.
• Bleiglas besteht zu 12-28 % aus Bleioxid. Es verändert die optischen Eigenschaften des Glases und verringert die Transmission von Strahlung.
• Blei ist das traditionelle Grundmetall von Orgelpfeifen, gemischt mit unterschiedlichen Mengen an Blei glauben um den Ton der Pfeife zu steuern.
• Blei wird als Elektrode im Prozess der Elektrolyse verwendet.
• Blei wird in Lötmitteln für die Elektronik verwendet, obwohl diese Verwendung schrittweise eingestellt wird, um die Menge an umweltschädlichem Abfall zu reduzieren.
• Blei wird in Hochspannungskabeln als Ummantelungsmaterial verwendet, um die Diffusion von Wasser in die Isolierung zu verhindern.
• Blei wird für den Ballastkiel von Segelbooten verwendet. Sein hohes Gewichts-zu-Volumen-Verhältnis ermöglicht es, die krängende Wirkung des Windes auf die Segel auszugleichen, während es gleichzeitig ein kleines Volumen einnimmt und somit den geringsten Unterwasserwiderstand bietet.
• Blei wird Messing zugesetzt, um den Werkzeugmaschinenverschleiß zu verringern.
• Als Bedachungsmaterial werden Bleibleche verwendet.
• Blei wird häufig in Gewichtsgürteln zum Tauchen verwendet, um dem natürlichen Auftrieb von Neoprenanzügen entgegenzuwirken.
• Es wird auch in Gewichten verwendet, die beim Angeln verwendet werden.

Ehemalige Bewerbungen

• Blei wurde als Pigment in Bleifarbe für weiße sowie gelbe und rote Farben verwendet. Es wurde wegen der Gefahren einer Bleivergiftung eingestellt. Bleichromat wird jedoch immer noch verwendet.
• Für die Installation wurde Blei verwendet Antikes Rom und Wasserleitungen und Versorgungsleitungen bis in die frühen 1970er Jahre.
• Tetraethylblei wurde in bleihaltigen Kraftstoffen verwendet, um das Motorklopfen zu reduzieren. Dies ist jedoch aus gesundheitlichen Gründen in der westlichen Welt nicht mehr üblich.
• Blei wurde verwendet, um Kugeln für Schleudern herzustellen.
• Blei wurde früher als Bestandteil von Spielzeug verwendet, dies wurde jedoch aufgrund vieler Spielzeugsicherheitsvorschriften eingestellt.
• Blei wurde in Karosseriespachtel verwendet, das in den 1940er bis 60er Jahren in vielen Sonderanfertigungen verwendet wurde. Daher der Begriff Leadsled.
• Blei ist ein Supraleiter bei 7,2 K und IBM versuchte, einen Josephson-Computer aus einer Bleilegierung herzustellen.

Entgegen der landläufigen Meinung wurden Bleistiftminen nie aus Blei hergestellt. Der Begriff kommt von der römisch Stift, genannt die Bürste , die aus Blei bestand. Der Bleistift entstand als umwickeltes Graphit-Schreibgerät, wobei eine bestimmte Art von Graphit benannt wurde Bleitasche (lit. wirkt wie Blei).

Geschichte

Blei wird seit mindestens 7000 Jahren von Menschen verwendet, weil es weit verbreitet, leicht zu gewinnen und leicht zu verarbeiten ist. Es ist sehr formbar und dehnbar sowie leicht zu schmelzen. In der frühen Bronzezeit wurde Blei mit verwendet Antimon und Arsen . Blei wurde im Buch Exodus erwähnt. Alchemisten hielt Blei für das älteste Metall und verband es mit dem Planeten Saturn. Bleirohre, die die Insignien römischer Kaiser tragen, sind immer noch in Betrieb, und viele römische 'Schweine' (Barren) aus Blei spielen in der Geschichte des Bleiabbaus in Derbyshire und in der Geschichte der Industrie in anderen englischen Zentren eine Rolle. Das Bleisymbol Pb ist eine Abkürzung für sein Latein Name führen . Auch das englische Wort „plumbing“ leitet sich von dieser lateinischen Wurzel ab.

Es ist jedoch auch giftig, und die Bleivergiftung wurde bereits von den Alten erkannt. In ähnlicher Weise wurde im 20. Jahrhundert die Verwendung von Blei in Farbpigmenten aufgrund der Gefahr einer Bleivergiftung, insbesondere für Kinder, eingestellt. Bis Mitte der 1980er Jahre hatte eine signifikante Verschiebung der Endverbrauchsmuster von Blei stattgefunden. Ein Großteil dieser Verschiebung war das Ergebnis der Einhaltung von Umweltvorschriften durch die US-Bleiverbraucher, die die Verwendung von Blei in Nichtbatterieprodukten, einschließlich Benzin, Farben, Lötmitteln und Wassersystemen, erheblich reduzierten oder eliminierten. In letzter Zeit wird die Verwendung von Blei durch die RoHS-Richtlinie weiter eingeschränkt.

Auftreten

Bleierz

Natives Blei kommt in der Natur vor, ist aber selten. Derzeit wird Blei normalerweise in Erzen mit gefunden Zink , Silber- und (am häufigsten) Kupfer , und wird zusammen mit diesen Metallen gewonnen. Die Hauptleitung Mineral ist Bleiglanz (PbS), der 86,6 % Blei enthält. Andere verbreitete Varietäten sind Cerussit (PbCO ₃ ) und Anglesit (PbSO ₄ ). Aber mehr als die Hälfte des verwendeten Bleis stammt derzeit aus dem Recycling.

Im Bergbau wird das Erz durch Bohren oder Sprengen gewonnen und anschließend zerkleinert und gemahlen. Das Erz wird dann mit extraktiver Metallurgie behandelt. Der Schaumflotationsprozess trennt das Blei und andere Mineralien vom Abfallgestein (Tailings), um ein Konzentrat zu bilden. Das Konzentrat, das zwischen 50 % und 60 % Blei enthalten kann, wird getrocknet und anschließend pyrometallurgisch behandelt. Das Konzentrat wird gesintert, bevor es eingeschmolzen wird, um ein Bleikonzentrat von 97 % herzustellen. Das Blei wird dann schrittweise gekühlt, wodurch die leichteren Verunreinigungen (Krätze) an die Oberfläche steigen, wo sie entfernt werden können. Das geschmolzene Barrenblei wird dann durch zusätzliches Schmelzen raffiniert, wobei Luft über das Blei geleitet wird, um eine Schlackenschicht zu bilden, die alle verbleibenden Verunreinigungen enthält und 99,9 % reines Blei produziert.

• Siehe Kategorie: Bleimineralien

Isotope

Blei hat vier stabile, natürlich vorkommende Isotope: ²⁰⁴ Blei (1,4 %), ²⁰⁶ Pb (24,1 %), ²⁰⁷ Pb (22,1 %) und ²⁰⁸ Pb (52,4 %). ²⁰⁶ Blei, ²⁰⁷ Pb und ²⁰⁸ Pb sind alle radiogen und sind die Endprodukte komplexer Zerfallsketten, die bei beginnen ²³⁸ IN, ²³⁵ U und ²³² Th bzw. Die entsprechenden Halbwertszeiten dieser Zerfallsschemata variieren deutlich: 4,47 × 10 ⁹ , 7,04 × 10 ⁸ und 1,4 × 10 ¹⁰ Jahre bzw. Jeder wird relativ zu berichtet ²⁰⁴ Pb, das einzige nicht-radiogen stabile Isotop. Die Bereiche der Isotopenverhältnisse für die meisten natürlichen Materialien liegen zwischen 14,0 und 30,0 ²⁰⁶ Pb/ ²⁰⁴ Pb, 15,0 - 17,0 für ²⁰⁷ Pb/ ²⁰⁴ Pb und 35,0 - 50,0 für ²⁰⁸ Pb/ ²⁰⁴ Pb, obwohl zahlreiche Beispiele außerhalb dieser Bereiche in der Literatur angegeben sind.

Da Blei radiogen ist und aus dem Zerfall der meisten schwereren Elemente entsteht, die vor Milliarden von Jahren entstanden sind, ist es viel häufiger und viel billiger als die meisten schweren Elemente. Die Kosten wurden in den letzten Jahren durch die schrittweise Abschaffung von Blei in vielen Prozessen, einschließlich Benzin und Farbe, weiter gesenkt.

• siehe Isotopengeochemie

Auswirkungen auf die Gesundheit

Blei ist ein giftiges Metall, das Nervenverbindungen schädigen kann (insbesondere bei kleinen Kindern) und Blut- und Gehirnstörungen verursachen kann. Langfristige Exposition gegenüber Blei oder seinen Salzen (insbesondere lösliche Salze oder das starke Oxidationsmittel PbO _zwei ) kann Nephropathie und kolikenartige Bauchschmerzen verursachen. Die historische Verwendung von Bleiacetat (auch bekannt als Bleizucker ) bis zum Römisches Reich als Süßstoff für Wein wird von manchen als Ursache für die Demenz angesehen, die viele der römischen Kaiser betraf. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wurden einige Bleiverbindungen wegen ihrer Süße von Süßwarenherstellern verwendet. Obwohl dies in den Industrienationen verboten ist, gab es 2004 einen Skandal, bei dem mit Blei geschnürte mexikanische Süßigkeiten von Kindern in Kalifornien gegessen wurden.

Die Besorgnis über die Rolle von Blei bei geistiger Behinderung bei Kindern hat zu einer weit verbreiteten Reduzierung seines Konsums geführt (Bleiexposition wurde in Verbindung gebracht Schizophrenie ). Bleiweißfarbe wurde in den Industrieländern vom Verkauf genommen. Das gelbe Bleichromat wird noch verwendet; zum Beispiel Holland Colors Holcolan Yellow. Viele ältere Häuser können noch erhebliches Blei in ihrer alten Farbe enthalten; siehe auch Bleifarbe : Es wird generell empfohlen, alte Farbe nicht durch Schleifen zu entfernen, da dabei einatembarer Staub entsteht.

In Keramikglasuren verwendete Bleisalze haben gelegentlich zu Vergiftungen geführt, wenn säurehaltige Getränke wie Fruchtsäfte Bleiionen aus der Glasur herausgelöst haben. Es wurde vermutet, dass das, was als „Devon-Kolik“ bekannt war, durch die Verwendung von mit Blei ausgekleideten Pressen zur Gewinnung von Apfelsaft bei der Herstellung von Apfelsaft entstand Apfelwein . Blei gilt als besonders schädlich für die Fortpflanzungsfähigkeit von Frauen. Aus diesem Grund geben viele Universitäten keine bleihaltigen Proben an Frauen für Lehrlaboranalysen aus.

Blei als Bodenverunreinigung ist ein weit verbreitetes Problem, da Blei durch (verbleites) Benzinlecks aus unterirdischen Lagertanks oder durch einen Abfallstrom von Bleifarbe oder Bleiabrieb aus bestimmten Industriebetrieben in den Boden gelangen kann.

Seit 2003 kursiert eine E-Mail über den Bleigehalt verschiedener Verbraucherprodukte, wie Shampoo und vor allem Lippenstift. Obwohl Spuren von Blei in einigen Produkten vorhanden sind, werden diese Gehalte von der FDA in den USA und USA überwacht keine wirkliche Gefahr für die Gesundheit darstellen.

Literatur

• Keisch, B., Feller, R. L., Levine, A. S., und Edwards, R. R.: Datierung und Authentifizierung von Kunstwerken durch Messung natürlicher Alpha-Strahler . Im: Wissenschaft , 155, Nr. 3767, p. 1238-1242, 1967.
• Keisch, B: Datierung von Kunstwerken durch ihre natürliche Radioaktivität: Verbesserungen und Anwendungen . Im: Wissenschaft , 160, p. 413-415, 1968.
• Keisch, B: Diskriminierende Radioaktivitätsmessungen von Blei: Neues Tool zur Authentifizierung . Im: Kurator , 11, Nr. 1., p. 41-52, 1968.