Was versteht man unter Blei?

Blei (lateinisch plumbum) ist ein giftiges Schwermetall, hat einen relativ niedrigen Schmelzpunkt und ist leicht verformbar. Es wird aus dem Erz Bleiglanz, kurz PbS, gewonnen. Bleiglanz tritt in Verbindung mit anderen metallhaltigen Mineralien auf und wird aus diesen herausgelöst. Blei kommt eher selten in elementarer Form (gediegen) vor.



Blei ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 82, dem Elementsymbol Pb und gehört zur Gruppe der Kohlenstoffe. Als ein Endprodukt der natürlichen Zerfallsreihen radioaktiver Elemente kommt Blei, verglichen mit schweren Elementen wie Gold oder Quecksilber, in der Erdkruste häufig vor.

Nach dem Abbau des Erzes Bleiglanz (PbS) wird dieses nach Zerteilung «geröstet»: Zusammen mit Sauerstoff wird dieses Erz bei ca. 1.000 °C zur Reaktion gebracht → Blei(II)oxid entsteht. Dieses Blei(II)oxid wiederum wird zusammen mit Kohlenstoff (kurz Koks) zu Blei reduziert.



Das auf diese Weise aufbereitete Erz Bleiglanz, das einen Mineralgehalt von bis zu 60 Prozent aufweist, wird durch Röstreduktion, Röstreaktion oder dem Direktschmelzverfahren in metallisches Blei überführt. Das Direktschmelzverfahren hat sich im Laufe der Zeit, sowohl aufgrund der besseren Umweltverträglichkeit als auch der Wirtschaftlichkeit, durchgesetzt.

Der Bleigehalt des geschürften Erzes Bleiglanz liegt bei 0,0018 Prozent. Obgleich Blei eher selten gediegen vorkommt, gibt es weltweit (Stand 2017) dennoch rund 200 Orte, an denen Blei in seiner elementaren Form vorkommt.



Bleierz wurde weltweit von den nachgenannten Staaten (Stand 2014) in großen Mengen gefördert:

Mit 950.000 Tonnen führt China die Liste der Förderländer an. Australien folgt mit 642.000 Tonnen und die USA liegen auf Platz drei mit immerhin 445.000 Tonnen. Weltweit wurden 3,1 Mio. Tonnen Bleierz abgebaut. Damit betrug der Anteil der genannten Staaten in etwa 2/3 der gesamten Jahresfördermenge.



Europa produziert vergleichsweise wenig Blei. Irland, Schweden und Polen sind als europäische Bleihersteller zu nennen. Raffiniertes Hüttenweichblei mit einer Reinheit von 99,9 Prozent wird hauptsächlich in China, mit insgesamt 1,8 Mio. Tonnen, produziert. Die USA folgen auf dem 2. Platz mit 1,2 Mio. Tonnen, Deutschland fördert dagegen gerade einmal 403.000 Tonnen. Weltweit werden etwa 6,7 Mio. Tonnen erzeugt. Über die Jahre (2013 – 2016) stieg die Produktion sowie der Verbrauch von Blei weltweit von ca. 7 Mio. Tonnen auf etwa 11 Mio. Tonnen an.



Selbst auf dem Mond konnte in Gesteinsproben Blei gefunden werden. Inzwischen ist das Recycling alter Bleiprodukte zur bedeutendsten Quelle für Blei geworden. Aufgearbeitet wird beispielsweise auch das Blei aus gebrauchten Autobatterien. 

Blei verfügt über zahlreiche Eigenschaften und Merkmale:

• Giftig
• Niedriger Schmelzpunkt bei 327,5° C
• Siedepunkt bei 1.749° C.
• Dichte von Blei liegt bei 11,3 g/cm³
• Bläulich-weiße Farbe
• Unterdurchschnittlich leitfähig (gegenüber anderen Metallen)
• Leicht verformbar, gut dehnbar
• Weich (ritzfähig mit einem Fingernagel)
• Läuft bei der Oxidation mit Luft grau an
• Beständig gegen Fluss-, Salz- und Schwefelsäure
• Leicht entzündlich (in fein verteiltem Zustand)

Weltweit sind die Staaten mit dem größten Bleibedarf USA, Japan, Deutschland  und China. Die Automobilindustrie ist einer der größten Verbraucher, da der Bleibedarf für die Akkumulatoren etwa 60 Prozent des weltweiten Bedarfs ausmacht. Den zweitgrößten Bedarf hat die Chemische Industrie, mit 20 Prozent des Weltbedarfs.

Die Bereiche und Zwecke, für die Blei benötigt wird:

• Automobilindustrie
• Metallverarbeitende Industrie
• Maschinenbau
• Apparatebau
• Karosseriereparatur
• Bauwesen
• Strahlenabschirmung
• Pneumatiksteuerungen
• Brauchtum
• Militärtechnik
• Elektrotechnik
• Wassersport

Der Begriff Bleistift lässt sich darauf zurückführen, dass einst tatsächlich mit Blei geschrieben wurde.

Bleifrei

Wenn Produkte bleifrei sein sollen, wird der Bleigehalt auf einen entsprechenden Grenzwert beschränkt oder Anwendungen und bleihaltige Produkte werden vollständig ersetzt. So wie das bei dem wohl bekanntesten Beispiel, dem bleifreien Benzin durch den Ersatzstoff Tetraethylblei, geschieht. Die Grenzwerte werden vom Gesetzgeber in der Richtlinie 2011/65/EU, kurz RoHS, geregelt.

Bleiglas

Sogenanntes Bleiglas wird aufgrund seiner abschirmenden Wirkung gerne für Computerbildschirme oder Fernsehgeräte verwendet. Bei der Nutzung dieser Geräte entstehen zwangsläufig weiche Röntgenstrahlen, die von dem in Geräteteilen enthaltenen Blei absorbiert werden. Aufgrund dieser abschirmenden Wirkungsweise des Blei wird sowohl in der Radiologie als auch zum Strahlenschutz Glas mit sehr hohem Bleigehalt eingesetzt.

Neben Antimon und Arsen wurde Blei in der frühen Bronzezeit verwendet. Bis sich Zinn weitestgehend durchgesetzt hatte, diente Blei dazu, Bronzen zu erzeugen. So kannten beispielsweise die Babylonier bereits Vasen aus Blei, in Form von Wasserleitungen, Bleigefäßen oder Schleudergeschossen setzten die Römer dieses Metall bereits ein.

Die Bleiverarbeitung der Römer hat bis in die heutige Zeit nachweisbar zur Umweltverschmutzung beigetragen.



Blei wurde später wichtig für das Einfassen von Bleiglasfenstern in Kirchen oder es wurde zum Decken von Bleidächern verwendet. Mit Erfindung der Feuerwaffen gewann Blei gerade für das Militär als Material für Projektile eine immens große Bedeutung. Zu dieser Zeit stellten Soldaten ihre Munition selbst her und stahlen daher Blei, wo immer sie es finden konnten.



Mit dem Einsetzen der industriellen Revolution wurde Blei zum wichtigsten Nicht-Eisenmetall. Es wurde in großen Mengen u.a. für die Chemische Industrie, beispielsweise zum Auskleiden von Anlagen der Sprengstoffherstellung oder für die Schwefelsäureproduktion im Bleikammerverfahren, verwendet.