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10 Fakten über das Element Blei

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Führen (Pb) ist eines der berüchtigtsten Elemente des Periodensystems. Obwohl es heute weithin als Quelle für Bleivergiftungen bekannt ist, verwenden Menschen das Schwermetall seit Tausenden von Jahren. Es ist weich, hat einen relativ niedrigen Schmelzpunkt, ist leicht zu formen und korrodiert nicht stark, was es unglaublich nützlich macht. Es ist auch relativ reichlich vorhanden und leicht zu extrahieren. Aber Blei ist so viel mehr als nur Platz 82 im Periodensystem. Hier sind 10 Fakten zum Element Blei.

1. Das Element Blei ist leicht zu entnehmen.

Ein Grund, warum Menschen so lange Blei verwenden, ist, dass es so einfach aus Bleiglanz oder Bleisulfid zu extrahieren ist. Dank des niedrigen Schmelzpunkts von Blei von 621,4 °F (vergleichen Sie den mit dem Schmelzpunkt von Eisen, 2800 °F), müssen Sie zum Schmelzen nur die Steine ​​​​in ein Feuer legen und dann das Blei aus der Asche extrahieren Feuer brennt aus.

Galena ist immer noch eine der wichtigsten modernen Bleiquellen. Missouri, der größte Bleiproduzent der USA (und Heimat der größten Bleivorkommen der Welt), ernannte 1967 Galena zu seinem offiziellen staatlichen Mineral. Galena ist auch das staatliche Mineral von Wisconsin, wo es mindestens seither abgebaut wird das 17. Jahrhundert. Mehrere Städte in den USA sind ebenfalls nach dem Mineral benannt, allen voran Galena, Illinois, eines der Zentren des amerikanischen „Lead Rush“ des 19. Jahrhunderts.

2. Menschen verwenden Blei seit der Vorgeschichte.

Das älteste jemals gefundene geschmolzene Bleiobjekt wurde 2012 in einer Höhle in Israel entdeckt. Forscher haben das stabförmige Werkzeug – möglicherweise ein Spindelwirtel – auf die späten 4000er v. Chr. Datiert und seine Ursprünge auf Bleierze im Taurusgebirge zurückverfolgt jetzt Türkei.

3. Bleivergiftung kann tödlich sein.

Blei hat eine ziemlich ähnliche chemische Struktur wie Kalzium. Beide haben zwei positiv geladene Ionen. Aus diesem Grund kann das giftige Metall im Körper an die gleichen Proteine ​​​​binden wie das lebenswichtige Mineral. Im Laufe der Zeit kommt es zu einer Bleivergiftung, da das Element die Mineralien verdrängt, die Ihr Körper für seine Funktion benötigt, darunter nicht nur Kalzium, sondern auch Eisen, Zink und andere Nährstoffe.

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Blei kann auf die gleiche Weise durch den Körper wandern wie diese Mineralien, einschließlich des Durchgangs durch die Gehirn-Blut-Schranke und in die Knochen. Infolgedessen kann die Exposition gegenüber Blei – sei es durch Farbe, Rohre, kontaminierte Erde oder auf andere Weise – sehr gefährlich sein, insbesondere für Kinder, bei denen eine Bleivergiftung zu Lernschwierigkeiten, verzögertem Wachstum, Hirnschäden, Koma und Tod führen kann . Wissenschaftler glauben, dass es keinen sicheren Schwellenwert für die Bleiexposition gibt.

4. Die alten Römer liebten Blei wirklich.

Während des Römischen Reiches erreichte die Verwendung von Blei neue Höhen. Die alten Römer verwendeten Blei, um Kochgeschirr, Wasserpfeifen, Weinkrüge, Münzen und vieles mehr herzustellen. Bleiacetat wurde sogar als Süßungsmittel verwendet, am häufigsten in Wein. Als Ergebnis der Einnahme von etwas Blei mit jedem Bissen und einem Schluck Wasser oder Wein haben moderne Forscher argumentiert, dass zwei Drittel der römischen Kaiser (sowie viele gemeine Leute) Symptome einer Bleivergiftung aufwiesen. Eine Untersuchung des Leichnams des 1047 verstorbenen Papstes Clemens II. aus dem 20. Jahrhundert ergab, dass eine Bleivergiftung auch zum plötzlichen Tod des religiösen Führers führte – obwohl immer noch spekuliert wird, ob er von einem Feind vergiftet wurde oder einfach nur trank zu viel bleigesüßter Wein.



5. Blei ist ein sehr stabiles Element.

Bleiatome sind „doppelt magisch“. In der Physik gelten die Zahlen 2, 8, 20, 28, 50, 82 und 126 als „magisch“, weil diese Zahlen von Protonen oder Neutronen den Atomkern vollständig ausfüllen. Blei hat 126 Neutronen und 82 Protonen – zwei magische Zahlen. Als Ergebnis sind Bleiisotope unglaublich stabil. Blei-208 ist das schwerste stabile Atom.

6. Blei machte Automotoren leiser – zu einem hohen Preis.

Es ist nicht verwunderlich, dass wir dem Benzin kein Blei mehr hinzufügen (ZEITMagazin nannte es 2010 eine der schlimmsten Erfindungen der Welt). Aber warum war es überhaupt jemals da?

Im Jahr 1921 entdeckte ein Forscher von General Motors, dass die Zugabe von Tetraethyl zu Benzin das „Motorklopfen“ in Autos reduzierte, wenn Luft- und Kraftstoffeinschlüsse in einem Verbrennungsmotor am falschen Ort und zur falschen Zeit explodieren. Es erzeugt nicht nur ein lautes Geräusch, sondern beschädigt auch den Motor. Während es andere verfügbare Chemikalien wie Ethanol und Tellur gab, die in ähnlicher Weise die Oktanzahl erhöhen konnten, um das Klopfen zu reduzieren, war bleihaltiges Benzin einfacher und billiger herzustellen, und im Gegensatz zu Tellur stank es nicht nach Knoblauch.

Leider war dies für die Raffineriearbeiter, die bleihaltiges Benzin herstellten (von denen viele krank, wahnsinnig gemacht und getötet wurden) und die Umwelt insgesamt mit hohen Kosten verbunden.

In den 1960er Jahren versuchte der Geochemiker Clair Patterson, das genaue Alter der Erde zu messen, als er in seinem Labor eine schockierende Menge an Bleikontamination entdeckte – und alles, was er testete, von seinem Leitungswasser über Staub in der Luft bis hin zu seiner Haut und Proben von seine Schuppen. Während er weiter experimentierte, entdeckte er, dass der Bleigehalt im Meerwasser ungefähr zur gleichen Zeit drastisch zu steigen begann, als Blei ein üblicher Benzinzusatz wurde. Jedes Auto auf der Straße rülpste Blei direkt in die Atmosphäre.

Patterson wurde später die treibende Kraft, um die US-Regierung zu zwingen, bleihaltiges Benzin zu verbieten. (Sie können mehr über ihn in unserem Feature „Der wichtigste Wissenschaftler, von dem Sie noch nie gehört haben“ lesen.)

7. Blei wurde in Gemälden verwendet …

Historisch gesehen wurde Blei nicht nur als leicht formbares Metall geschätzt; es wurde auch für seine Farbe geschätzt. Obwohl die meisten von uns wissen, dass Blei in der Vergangenheit in der Hausfarbe verwendet wurde (und sich noch heute in den Wänden einiger Häuser versteckt), war es auch seit Tausenden von Jahren eine beliebte Zutat in der bildenden Kunst.

Seit der Antike hergestellt, war Bleiweiß (auch als Cremnitzweiß bekannt) ein beliebtes Farbpigment der Alten Meister des 17. und 18. Jahrhunderts, darunter Künstler wie Johannes Vermeer und Rembrandt van Rijn.

„Zwei Jahrtausende lang waren Bleiweiß – basisches Bleikarbonat und Sulfat – die einzigen Weißpigmente, die in einer tristen Welt der Grau- und Erdfarben einen mäßig dauerhaften Weißgrad und Helligkeit liefern konnten“, schreiben die Pigmentexperten Jürgen H. Braun und John G. Dickinson in der dritten Ausgabe vonAngewandte Polymerwissenschaft: 21. Jahrhundertim Jahr 2000. Wie bei einer Reihe anderer Pigmente vor dem Aufkommen synthetischer Farben war ihre Toxizität allgemein bekannt, aber für viele Maler lohnte sich das Risiko, die gewünschte Farbe zu erzielen. Sie können es heute noch kaufen, aber es wurde weitgehend durch das sicherere Titanweiß ersetzt.

Bleiweiß ist nicht die einzige Bleifarbe, die in vielen berühmten Gemälden der Geschichte lauert. Niederländische Künstler wie Vermeer bevorzugten auch Bleizinngelb, das Sie in seinem Meisterwerk sehen könnenDie Milchmagd.

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8. … und im Make-up.

Im 18. Jahrhundert verwendeten sowohl Männer als auch Frauen weißes Bleipulver, um einen modisch geisterhaften Teint zu erzielen, obwohl es als giftig bekannt war. Sie puderten ihre Haare auch mit weißem Bleipuder. Der gefährliche Trend führte zu Augenentzündungen, Zahnfäule, Kahlheit und schließlich zum Tod. Um das Ganze abzurunden, wurde die Haut durch die Verwendung von Bleipuder im Laufe der Zeit schwarz, sodass die Träger immer mehr Puder auftragen mussten, um ihr beabsichtigtes Aussehen zu erzielen. Königin Elizabeth I., die am Ende ihres Lebens die meisten ihrer Zähne und einen Großteil ihrer Haare verlor, trug Berichten zufolge einen ganzen Zentimeter Blei-Make-up auf ihrem Gesicht, als sie starb. Während ihre Todesursache unklar bleibt, besagt eine populäre Theorie, dass sie durch ihre langjährige Abhängigkeit von diesen bleigefüllten Kosmetika durch eine Blutvergiftung getötet wurde.

Forscher haben die Hypothese aufgestellt, dass mehrere andere berühmte historische Persönlichkeiten entweder an einer Bleivergiftung litten oder daran starben, darunter Maler wie Vincent van Gogh und Francisco Goya. In mehreren Fällen haben Exhumierungen dies bewiesen: Eine Analyse der Knochen von Caravaggio aus dem Jahr 2010 zeigte sehr hohe Bleigehalte (genug, um ihn verrückt zu machen, wenn nicht sogar zu töten), wahrscheinlich von seiner Exposition gegenüber Bleifarbe während seines ganzen Lebens. Haar- und Schädelfragmente, von denen angenommen wird, dass sie Ludwig van Beethoven gehören, weisen ebenfalls sehr hohe Bleigehalte auf, möglicherweise aus dem Wein, den er trank.

9. Blei ist ein Supraleiter.

Das heißt, wenn es unter eine bestimmte Temperatur abgekühlt wird, verliert es jeglichen elektrischen Widerstand. Wenn Sie einen Strom durch ein Anschlusskabel mit einer Temperatur unter 7,2 K (-446,71 ° F) leiten würden, würde es diesen Strom perfekt leiten, ohne Energie durch Wärme zu verlieren. Ein Strom, der durch einen Bleiring fließt, könnte ohne eine äußere Energiequelle ewig weiterfließen.

Wie andere Supraleiter ist Blei diamagnetisch – es wird von Magnetfeldern abgestoßen.

10. Auf der Venus schneit es Blei.

Venus ist der heißeste Planet im Sonnensystem mit einer durchschnittlichen Oberflächentemperatur von 867°F. Das ist weit über dem Schmelzpunkt von 621,4 ° F von Blei. 1995 entdeckten Wissenschaftler auf den Bergen der Venus etwas, das wie metallischer „Schnee“ aussah – ein Planet, der zu heiß war, um Wassereis zu haben. Im Jahr 2004 entdeckten Forscher der Washington University in St. Louis, dass der „Schnee“ der Venus wahrscheinlich eine Mischung aus Blei- und Wismutsulfid war.

Dieser „Schnee“ entsteht, weil die hohen Temperaturen der Venus Mineralien auf der Oberfläche des Planeten verdampfen und eine Art metallischer Nebel erzeugen, der, wenn er relativ kühlere Höhen erreicht, zu metallischem Frost kondensiert, der auf die höchsten Gipfel des Planeten fällt.