Blei (Pb) und seine Verbindungen

Eigenschaften:
Bläulich weiße Farbe mit einer Dichte von 11340 kg/m³, Ordnungszahl 82 und relative Atommasse 207,2. Es ist weich und im kalten Zustand verformbar. Es ist lässt sich ziehen, walzen, gießen und löten. Der Schmelzpunkt liegt bei 327°C und der Siedepunkt bei 1755°C. Blei ist kubisch-flächenzentriert kristallisiert. Die elektrische Leitfähigkeit beträgt bei 20ºC 4,8 m Ω^-1 mm^-2. Zugfestigkeit 13...20 N mm^-2, Brinellhärte 3 HB und die spezifische Wärmeleitfähigkeit 35 bis 37 W/mK.

Chemische Eigenschaften:
Das Normalpotential liegt bei -0,132 V (unedles Metall). Trotzdem ist es in verdünnten, nicht oxydierend wirkenden Säuren unlöslich, da die H₂-Abscheidung wegen der auftretenden hohen Überspannung nicht einsetzen kann. In Schwefelsäure und in Flusssäure ist es unlöslich, weil sich den Säureangriff hindernde Salzüberzüge bilden, also eine mechanische Passivierung eintritt. Beständig gegen Phosphorsäure, Natronlauge, NH₃, NH₄(OH), Cl₂ viele Salzlösungen (nicht MgCl₂), Lösungsmittel und andere organische Verbindungen.
Leicht angreifbar ist es aber durch Salpetersäure und lufthaltige Essigsäure und mäßige Korrodierung von HCl, Essig-, Zitronen- und Weinsäure. Bleiverbindungen sind starke Gifte. Es färbt ab. Deswegen ist Blei von der Berührung mit Lebensmitteln auszuschließen, wenn lösliche Verbindungen entstehen können. Dagegen ist es für Wasserleitungen verwendbar, denn dann bildet sich an den Berührungsflächen durch die in Wasser enthaltene Kohlensäure und Luft unlösliches basisches Bleikarbonat, welches eine weitere Auflösung verhindert. Es tritt somit Bedeckungspassivität auf. Diese Schutzschicht bildet sich auch an der Luft. Weiches Wasser unter 8º dH kann in Trinkwasserleitungen aus Blei gesundheitsschädliches Pb(OH)₂ lösen. Für Warmwasserleitung nicht geeignet, da sich diese Schutzschicht auflöst. Gegen Gips unempfindlich aber empfindlich gegenüber Löschkalk.

Verwendung:
Bei wird verwendet für Rohrleitungen, zur Ummantelung von Kabel, für Dachbleche, Rinnenauskleidung, Maueranschlüsse usw. Bleiwolle und Riffelblei sind Dichtungsmaterialien zum kalten Verstemmen des Hanfstricks von Muffenrohren. Für Bleiverglasung, Bleiplatten in Akkumulatoren, Weichlote, Bleiband, Lagermetall u.a.
In der chemischen Industrie dient Blei vor allem zur Herstellung der Bleikammern für die Schwefelsäuregewinnung, ferner für Schalen und Gefäße zur Aufbewahrung von Säuren (Schwefelsäure und Flusssäure) sowie zum Auskleiden (homogene Auskleidung) von Apparate. Ist ein wertvolles Überzugsmetall zum Schutz des Eisens. Walzblei dient weiterhin für den Schall- und Strahlenschutz (Reaktorbau, Röntgenräume)

Legierungen:
Blei-Antimon-Legierungen es wird die Härte und Festigkeit verbessert,
Hartblei (5... 13% Sb) für Auflageplatten und höhere Druckbelastung,
Rohrblei (0,2...1,25 Sb) für Trinkwasserdruckrohrleitungen oder Abflussrohre,
Weichlote für Schwermetalle (bis 90% Sn, auch mit Antimon-, Kupfer- oder Silberzusatz),
Lagermetall (Zinn und andere Legierungsmetalle) für Achs- und Gleitlager,
Bleidruckgusslegierung (mit Antimon, eventuell Zinn und/oder Kupfer).

Gesundheitliche Aspekte: Blei ist ein hochgiftiges Schwermetall. Bereits geringste Spuren führen bei ständiger Aufnahme (auch durch die Haut) zur Beeinträchtigung der Blutbildung und zu Schädigungen des Nervensystems. Blei reichert sich im Körper an, besonders in Leber, Nieren und Knochenmark.
Anzeichen einer Bleivergiftung sind Müdigkeit, allgemeine Schwäche, Abmagerung, Muskelschwächen, Kopfschmerzen, Appetitlosigkeit und schließlich Magen- und Darmkoliken sowie Nierenschädigungen. Bei Kindern, die abblätternde bleihaltige Anstrichpartikel verschluckten, kam es zu Vergiftungen mit schweren Hirnschädigungen.
Blei wurde früher häufig als Pigment in normalen Malerfarben verwendet. Das geschieht heute nur noch selten. Häufig verwendet wird es lediglich noch in Rostschutzanstrichen als Bleimennige. Weitere Vorkommen sind verbleite Benzine, Autoabgase, Müllverbrennung, Klärschlamm.

Quelle:
Eisenkolb, F.; Einführung in die Werkstoffkunde Band IV, Verlag Technik Berlin 1967
Wosnizok, Wolfgang; Werkstoffe kurz und übersichtlich, 6. Aufl. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig 1974
Scholz, Wilhelm, Hiese, Wolfram, Ettel, Wolf-Peter; Baustoffkennwerte, 13. Aufl. Werner-Verlag GmbH Düsseldorf 1995
Hirschberg, Hans Günther; Handbuch Verfahrenstechnik und Anlagenbau, Springer Verlag Berlin Heidelberg 1999
Kur, Friedrich; Wohngifte, Handbuch für gesundes Bauen und Einrichtungen, 3.Aufl., Verlag Eichborn, 1993, S. 534
Schröter, Werner, u.a. Chemie, VEB Fachbuchverlag Leipzig 1986, S. 365
Daunderer, Max; Gifte im Alltag, 1.Aufl., München: Beck, 1999, S. 131

9/2005

Autor: Peter Rauch