Blei

Bei der technischen Gewinnung von Blei dient vor allem Bleiglanz (Bleisulfid, PbS) als Ausgangsmaterial, das nach zwei Verfahren bearbeitet wird: Beim Röstreduktionsverfahren (1) wird zunächst das Bleisulfid zu Blei(II)-oxid abgeröstet (Röstarbeit):

PbS + 3/2O2 → PbO + SO2.

Anschließend wird das erhaltene Bleioxid in Schachtöfen durch das bei der Koksverbrennung gebildete Kohlenmonoxid reduziert (Reduktionsarbeit):

PbO + CO → Pb + CO2.

Bei dem Röstreaktionsverfahren (2) wird das Sulfid nur unvollständig abgeröstet, so dass etwa zwei Drittel des Bleisulfids in Blei(II)-oxid übergehen und ein Drittel des Sulfids unverändert bleibt (Röstarbeit):

3PbS + 3O2 → PbS + 2PbO +2SO2.

Das entstandene Zwischenprodukt wird dann unter Luftausschluss weiter erhitzt, so dass sich Bleisulfid und Bleioxid zu elementarem Blei vereinen (Reaktionsarbeit):

PbS + 2PbO → 3Pb + SO2.

Das nach beiden Verfahren gewonnene Werkblei enthält noch Verunreinigungen wie Arsen, Antimon, Kupfer, Schwefel und Zinn, die durch Schmelzprozesse, elektrolytische Raffinationsverfahren oder andere Verfahren entfernt werden. Oft reinigt man das Werkblei durch Einrühren geschmolzenen Bleies in Gegenwart von Luft. Dabei steigen die Oxide der anderen metallischen Verunreinigungen (z. B. Antimon und Zinn) nach oben und werden abgekämmt. Hochreines Blei erhält man durch anschließende Elektrolyse.

Außerdem enthält Werkblei bis zu 1 Prozent Silber und Gold. Die Gewinnung von Edelmetallen aus Bleierzen ist in manchen Fällen wirtschaftlich interessanter als die Bleigewinnung selbst. Aus Werkblei erhält man Silber und Gold mit Hilfe des Parkes-Verfahrens. Dabei wird in das geschmolzene Blei eine geringe Menge Zink gegeben, das sich mit den Edelmetallen zu Legierungen verbindet. Diese bei den Temperaturen noch flüssigen Zinklegierungen steigen im geschmolzenen Blei an die Oberfläche und bilden dort einen leicht abschöpfbaren Schaum. Das Zink wird anschließend vom Silber oder vom Gold durch Destillation abgetrennt.

Große Mengen an Blei werden für Autobatterien (Bleiakku; siehe elektrische Zelle: Sekundärelemente) und aufgrund seines hohen Absorptionsvermögens für radioaktive Strahlung im Strahlenschutz verwendet. Blei ist außerdem ein Legierungsmetall. Zu den zahlreichen Legierungen mit hohem Bleianteil zählen etwa Lötmetall (Weichlote: über 38 Prozent Blei), Lettern- oder Schriftmetall (70 bis 90 Prozent Blei) und verschiedene Lagermetalle (60 bis 80 Prozent Blei). Außerdem dient das Metall zur Innenbeschichtung von Behältern, die mit Schwefelsäure in Berührung kommen.

Früher wurde Blei(II,IV)-oxid oder Mennige (Pb₃O₄) als Pigment für Rostschutzfarben (siehe Korrosionsschutz) verwendet. Wegen der Toxizität von Blei und seinen Verbindungen ist diese Anwendung jedoch in Deutschland und vielen anderen Ländern verboten. Lange Zeit wurde auch Bleitetraethyl (Pb(C₂H₅)₄) als Antiklopfmittel dem Benzin zugesetzt (verbleites Benzin), um eine vorzeitige Explosion des Kraftstoffes im Verbrennungsmotor zu verhindern. Aus Umweltschutzgründen verwendet man für Kraftfahrzeuge heute nur noch bleifreies Benzin, das etwa durch Zusätze von Methyl-Tertiär-Butylether (MTBE) oder Tertiär-Butylalkohol (TBA) das Klopfverhalten vermeidet.

Blei und seine Verbindungen sind sehr giftig und können als Dämpfe oder Stäube oder als lösliche Bleiverbindungen in den Körper gelangen. Blei beeinträchtigt u. a. direkt oder indirekt Enzyme in ihrer Funktion. So hemmt es zum einen das Enzym 5-Aminolävulinsäure-Dehydratase, das bei der Biosynthese des roten Blutfarbstoffes Hämoglobin eine Rolle spielt. Zum anderen behindert es das Protein Calmodulin, das Calciumionen an sich binden kann und so die Aktivitäten zahlreicher Enzyme (z. B. Proteinkinasen) reguliert. Akute Bleivergiftungen führen zu Übelkeit, Kopfschmerzen, Magen- und Darmkrämpfen sowie zu Kreislaufstörungen. Anzeichen einer chronischen Bleivergiftung sind z. B. graue Ablagerungen am Zahnfleisch (Bleisaum), Anämie (Blutarmut), Appetitlosigkeit, Verdauungsstörungen, Gliederschmerzen sowie Störungen des zentralen Nervensystems.