Blei - Wissenswertes über das Schwermetall

Steckbrief Blei

• Periodensystem: Das Schwermetall Blei (Pb lat. Plumbum) gehört zu den chemischen Elementen der 6. Periode und der IV. Hauptgruppe des Periodensystems. Es hat die Ordnungszahl 82, die dominierende Oxidationszahl +2 und ein Atomgewicht von 207,2 u (u = unified atomic mass unit, kurz: unit).
• Eigenschaften und Schmelzpunkt: Blei ist ein sehr weiches und dehnbares, sowie unedles Metall mit einem Schmelzpunkt von 327,5 °C, einem Siedepunkt von 1.744 °C und einer Dichte von 11,34 g/cm³. Schon bei Raumtemperatur entzündet sich feinverteiltes Blei an der Luft von selber. 
• Leitfähigkeit: Blei leitet als typisches Metall Wärme und Strom, aber deutlich schlechter als andere Metalle. 
• Löslichkeit: Blei ist nicht wasserlöslich und nicht löslich in organischen Lösungsmitteln und vielen Säuren. Allerdings ist Blei sehr wohl löslich in konzentrierter Salpetersäure und heißer, konzentrierter Schwefelsäure, sowie Essigsäure und heißen Laugen.
• Vorkommen von Blei: Im Vergleich zu anderen schweren Elementen wie z. B. Quecksilber und Gold kommt Blei in der Erdkruste relativ häufig mit einem Gehalt von 0,0018 % vor. Mineralische Vorkommen sind zweiwertig, wie beispielsweise Bleiglanz, Bleicarbonat und -phosphat. 
• Gewinnung und Förderung: Das Ausgangsmaterial zur Bleigewinnung besteht überwiegend aus Bleiglanz. Die Förderung erfolgt über unterschiedliche Verfahren, wobei das Direktschmelzverfahren wirtschaftlicher und umweltverträglicher ist, als die Röstreaktion bzw. Röstreduktion. Heutzutage ist die bedeutendste Quelle für Blei tatsächlich das Recycling alter Bleiprodukte.

Wofür ist Blei geeignet?

Blei ist mit seiner hohen Dichte von 11,34 g/cm³ ein echtes Schwergewicht unter den Metallen. Als Schwermetalle werden die Metalle definiert, die eine Dichte von mehr als 5 g/cm³,  aufweisen. Dazu gehören u.a. Antimon, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Eisen, Kobalt, Kupfer, Mangan, Nickel, Quecksilber, Zink und Zinn.

Mit Beginn der industriellen Revolution wurde sehr viel Blei für die chemische Industrie, beispielsweise für die Schwefelsäureproduktion im Bleikammerverfahren oder die Auskleidung von Anlagen zur Sprengstoffherstellung benötigt. Es war seinerzeit das wichtigste Nichteisenmetall.

Heute liegt die Menge des gewonnenen Bleis bei den Nichteisenmetallen nur noch an vierter Stelle nach Aluminium, Kupfer und Zink. Es wird vor allem für Autobatterien als Bleiakkumulatoren verwendet. Das macht immerhin 60 % der Gesamtproduktion aus.

Außerdem wird Blei von Krankenhäusern und Ärzten als Abschirmung genutzt, um sich und ihre Patienten vor Röntgen- und Gammastrahlen zu schützen.

Toxikologie

Blei ist hoch toxisch und kann im menschlichen Organismus bereits in Spuren zu akuten und chronischen Vergiftungen führen. Allerdings ist elementares Blei in kompakter Form für den Menschen ungiftig,  das liegt daran, dass Blei in fester Form nicht über die Haut aufgenommen wird. Also sind z.B. die Bleischutzplatten, die Sie vor den Röntgenstrahlen schützen sollen, ungiftig. Toxisch ist vor allem gelöstes Blei, das gilt für organische (z.B. Tributylbleiacetat, welches als Holz- oder Baumwollschutzmittel eingesetzt wird) und auch anorganische Bleiverbindungen, sowie Bleistäube, die durch Verschlucken oder Einatmen in den Körper gelangen können. Die Halbwertszeit in den menschlichen Knochen beträgt dabei mehr als 20 Jahre.

Eine akute Bleivergiftung führt zu

•  Atembeschwerden, 
• Erbrechen, 
• Kopfschmerzen,
• Magenkrämpfen,
• Schläfrigkeit,
• Übelkeit, 
• Hirnschäden
• und Nierenversagen. 

Bleiverbindungen gelten auch als fruchtschädigend und krebserzeugend. Da Blei jedoch in der Regel nicht sehr gut vom Körper aufgenommen wird, sind akute Vergiftungen allerdings selten. Das gilt aber nicht für langsam schleichende Vergiftungen durch zu hohe Bleiwerte in der Ernährung und im Trinkwasser.

Grenzwerte für Blei

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) gibt für Blei einen PTWI-Wert (Provisional Tolerable Weekly Intake) von 25 µg (25 µg entspricht 0,025 mg) pro kg Körpergewicht an. Dieser Wert beschreibt die sogenannte vorläufig tolerierbare wöchentliche Aufnahmemenge.

In der EU wurden Höchstgehalte für Blei in Lebensmitteln erlassen. Beispiele hierfür sind:

• 0,1 mg pro kg Fleisch, Obst und Gemüse
• 0,2 mg pro kg Fisch und Getreide
• 0,3 mg pro kg Blattgemüse
• 1,5 mg pro kg Muscheln
• 0,02 mg pro Liter Milch
• 0,05 mg pro Liter Fruchtsaft

Laut Trinkwasserverordnung darf das Trinkwasser nicht stärker als mit 10 µg/ 0,010 mg Blei pro Liter belastet sein. Ab 2028 soll ein Grenzwert von 0,005 mg/l gelten. Das entspricht 5 µg/l.

Das Schwermetall Blei kommt in der Natur vor und ist als Pb mit der Ordnungszahl 82 Bestandteil des Periodensystems. Sie kennen jetzt die Eigenschaften, das Vorkommen und den Einsatz von Blei und wissen, dass es für den menschlichen Organismus toxisch ist.