Dichte Blei
Zuletzt aktualisiert: 26. Mai 2021

Blei ist ein chemisches Element, das gemeinhin vor allem dafür bekannt ist, besonders schwer zu sein. Die hohe Dichte von Blei, der geringe Schmelzpunkt, die Formbarkeit und schwache Oxidation machen es zu einem gefragten Wertstoff (1). Diese Eigenschaften sowie die geringen Kosten und die hohe Verfügbarkeit, sorgen dafür, dass Blei ein gefragter Wertstoff in der Industrie ist.

Blei ist ein ein Schwermetall, das eine höhere Dichte als die meisten anderen Materialien aufweist (2). Blei ist weich und formbar und hat einen vergleichsweise geringen Schmelzpunkt. Blei hat die höchste Anzahl an Atomen unter allen stabilen Elementen.

Aus dem Sprachgebrauch kennt man Blei unter anderem als Gegenstück zur leichten Feder. Doch wie schwer ist Blei wirklich? Und wie hängt die Dichte von Blei mit dem Gewicht zusammen? Im Folgenden werden wir darüber Klarheit schaffen.




Das Wichtigste in Kürze

  • Die Dichte entspricht Masse bzw. Gewicht geteilt durch Volumen. Blei hat deshalb eine so hohe Dichte, weil die Blei-Atome so eng beinander liegen.
  • Blei weist als Schwermetall eine vergleichsweise hohe Dichte auf. Es gibt jedoch noch zahlreiche Metalle und Elemente, die eine weitaus höhere Dichte haben.
  • Blei findet vereinzelt noch Anwendung in der Industrie, beispielsweise in Autobatterien. Der Einsatz von Blei in der westlichen Welt nimmt jedoch kontinuierlich ab, da es durch die neurotoxischen Eigenschaften stark in Verruf geraten ist.

Die Dichte von Blei: Was du wissen solltest

Im Folgenden findest du die Antworten auf die wichtigsten Fragen rund um das Thema Blei, und dessen Dichte. Außerdem erfährst du in diesem Artikel, welche Metalle, neben Blei, noch eine hohe Dichte haben.

Was ist Dichte?

Dichte ist eine physikalische Einheit, die sich aus Masse pro Einheit Volumen berechnet (3). Mathematisch wird Dichte als Masse geteilt durch Volumen dargestellt. Damit ein Vergleich von unterschiedlichen Dichtegraden erleichtert wird, kann man zwischen der spezifischen Dichte und der relativen Dichte unterscheiden (4).

Die relative Dichte wird dabei für gewöhnlich im Verhältnis zu Wasser berechnet. Ist also die relative Dichte weniger als eins, bedeutet dies, dass die Substanz im Wasser nicht absinkt.

Ist die Dichte immer gleich?

Die Dichte von bestimmten Stoffen verändert sich je nach Druck und Temperatur. Sofern es sich nicht um Gase handelt, ist dieser Unterschied in der Regel minimal. Hierbei gilt, je höher der Druck, desto höher die Dichte. Bei einer Erhöhung der Temperatur gilt in der Regel das Gegenteil: Je höher die Temperatur, desto geringer die Dichte.

Wie berechnet man die Dichte von Blei?

Wie bereits oben erwähnt, entspricht die Dichte dem Quotienten von Masse und Volumen. Die Masse kann bestimmt werden, zum Beispiel indem das Blei auf einer Waage gewogen wird. Das Volumen lässt sich ermitteln, beispielsweise indem bestimmt wird, wie viel Wasser durch das Blei verdrängt wird. Hierbei sollte der Anstieg des Wassers in dem jeweiligen Gefäß betrachtet werden.

An einem Beispiel durchgerechnet:

  • Das Blei wiegt 56.7 Gramm und sorgt dafür, dass der Wasserstand in deinem Gefäß um 5 Milliliter ansteigt.
  • Wir rechnen also 56.7 Gramm / 5 Milliliter, was 11.34 g/ml ergibt.
  • Die Dichte wird in der Regel in kg/m^3 angegeben. In unserem Beispiel wäre auch die Einheit  g/cm^3 sinnvoll.

Was ist schwerer: Stahl oder Blei?

Die Dichte von Blei ist wie eingangs erwähnt vergleichsweise hoch. Während beispielsweise Stahl auf eine Dichte von 7,9 kg/m^3 kommt, hat Blei eine Dichte von 11,3 kg/m^3 (5). Allerdings ist damit noch längst nicht das Maximum erreicht. Es gibt zwölf Materialien, die noch dichter sind. Bekannte Vertreter darunter sind Quecksilber, Gold und Platin.

Gibt es Stoffe, die eine höhere Dichte als Blei haben?

An der Spitze der Liste finden sich zwei Elemente, die sich in Sachen Dichte nicht viel schenken: Iridium und Osmium. Iridium gehört der Platin-Gruppe an und ist das zweitdichteste Metall nach Osmium mit einer Dichte von 22.56 g/cm^3 (6). Der größte Teil des Iridiumvorkommens auf der Erde ist extraterrestrischen Ursprungs. So wird es unter anderem als Indikator für Meteoriteneinschläge verwendet.

Dichte Blei

Im Vergleich zu anderen Metallen hat Blei einen geringen Schmelzpunkt. Da ein hoher Schmelzpunkt immer mit höheren Energiekosten verbunden ist, gilt Blei als beliebter Wertstoff in der Industrie. (Bildquelle: Erdenbayar/ Pixabay)

Osmium ist mit einer Dichte von 22.59 g/cm^3 minimal dichter als Iridium und somit das dichteste, natürlich-vorkommende Element. Es kommt insbesondere bei elektronischen Geräten zum Einsatz, die hohen Belastungen standhalten müssen.

Warum ist Blei so schwer?

Oder anders formuliert: Warum ist Blei so schwer, aber gleichzeitig so weich, während beispielsweise Titanium leicht aber gleichzeitig sehr hart ist?

Die Antwort ist auf atomarer Ebene zu finden. Einerseits sind die Atome von Blei sehr eng beisammen, andererseits ist die Struktur in der sie angeordnet sind, vergleichsweise instabil. Bei Titanium trifft das genaue Gegenteil zu: Die Atome haben einen größeren Abstand zueinander, aber ihre strukturelle Anordnung ist sehr stabil (7).

Wofür kann Blei genutzt werden?

Seit der frühen Entdeckung von Blei durch die Römer wird es zumeist dann eingesetzt, wenn es darum geht ein möglichst widerstandsfähiges und gleichzeitig günstiges Material zu haben. Viele Verwendungsgebiete sind verschwunden, da mittlerweile gemeinhin anerkannt ist, dass Blei gesundheitsschädlich sein kann.

Dichte Blei

Das Gewicht von Blei ist deshalb so hoch, weil dessen Atome sehr eng beinander liegen. Das heißt, je enger die Atome, desto höher das Gewicht im Verhältnis zu Masse. (Bildquelle: 123rf / Maruna Skoropadska)

Heutzutage wird es häufig noch in Autobatterien verwendet. Blei ist ein stark antikorrosives Material (8). Daher wird es oft eingesetzt, wenn es darum geht zu ummanteln oder vor Korrosion zu schützen. Dies ist der Fall beim Dachdecken, bei der Ummantelung von Rohren oder Kabeln.

Die hohe Dichte von Blei macht es auch geeignet um Patronen (9) oder Gewichte herzustellen oder um Strahlung abzuhalten. Oftmals auch dann, wenn es darum geht, ein möglichst günstiges Gewicht auf möglichst kleinem Raum zu haben. Also beispielsweise bei Gewichtsgürteln von Tauchern.

Wie gesundheitsschädlich ist Blei?

Bereits im späten 19ten Jahrhundert wurde die Toxizität von Blei entdeckt (10). Seither wurde die Verwendung stark zurückgefahren. In der westlichen Welt ist es äußerst unwahrscheinlich versehentlich in Kontakt mit Blei in einer bedenklichen Dosis zu kommen.

Blei ist neurotoxisch, das heißt, es schädigt das zentrale Nervensystem. Es setzt sich im Bindegewebe und in den Knochen fest. Der Schaden wird angerichtet, indem die Funktionstüchtigkeit von Enzymen gestört wird, wodurch Hirnschäden entstehen können.

In Ländern der dritten Welt kann dies jedoch nach wie vor vorkommen. Teilweise kann es auch in Deutschland vorkommen, dass in Altbauwohnungen noch Bleirohre verlegt sind und somit Blei über das Leitungswasser in der Körper aufgenommen wird.

Welche Metalle haben ebenfalls eine hohe Dichte ?

Auch wenn man besonders schwere Dinge gelegentlich als bleischwer bezeichnet, ist Blei nicht das schwerste aller Metalle. Die folgende Tabelle zeigt, dass Blei lediglich auf Platz zwölf kommt.

Stoff Dichte in kg/m^3
Kupfer 8,9
Silber 10,4
Blei 11,3
Palladium 12
Rhodium 12,4
Quecksilber 13,5
Tantal 16,6
Uran 19
Wolfram 19,2
Gold 19,3
Rhenium 21
Platin 21,4
Iridium 22,5
Osmium 22,6

Fazit

Wie wir gesehen haben, ist Blei tatsächlich vergleichsweise Dicht und somit schwer. Jedoch gibt es zwölf Metalle, die noch schwerer sind. Eine hohe Dichte muss auch nicht zwingend bedeuten, dass der Stoff hart oder stabil ist. Beim Blei es eher das Gegenteil der Fall.

Blei ist schwer und weich. Diese Eigenschaften, machen Blei zu einem nützlichen Werkstoff für die Industrie. Insbesondere auch, weil Blei ist im Vergleich zu anderen Metallen günstig ist. Der industrielle Gebrauch von Blei ist seit mehreren Jahrzehnten schon kontinuierlich zurückgegangen. Grund ist die Neurotoxizität von Blei.

Bildquelle: Levent Konuk / 123rf

Einzelnachweise (10)

1. Hug-technik.com: Industrietechnik
Quelle

2. Schulmodell.eu: Dichte fester Stoffe
Quelle

3. Lenntech.de: Chemische Elemente geordnet nach der Dichte
Quelle

4. Meinstein.ch: Dichte – relatives Gewicht – Aufgaben und Lösungen
Quelle

5. Kaltenleitner.at: Dichte von verschiedenen Stoffen
Quelle

6. Xetra-gold.com: Dichte von Gold. Arnulf Hinkel
Quelle

7. Chemie.de: Blei
Quelle

8. Frustfrei-lernen.de: Dichte Blei. Dennis Rudolph
Quelle

9. Meerblei.com: Werkstoff Blei
Quelle

10. Hausjournal.net: Die Dichte von Blei liegt im oberen Mittelfeld. Stephan Reporteur
Quelle

Warum kannst du mir vertrauen?

Industrietechnik
Hug-technik.com: Industrietechnik
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Dichte fester Stoffe
Schulmodell.eu: Dichte fester Stoffe
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Chemische Elemente geordnet nach der Dichte
Lenntech.de: Chemische Elemente geordnet nach der Dichte
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Dichte – relatives Gewicht – Aufgaben und Lösungen
Meinstein.ch: Dichte – relatives Gewicht – Aufgaben und Lösungen
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Dichte von verschiedenen Stoffen
Kaltenleitner.at: Dichte von verschiedenen Stoffen
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Dichte von Gold
Xetra-gold.com: Dichte von Gold. Arnulf Hinkel
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Blei
Chemie.de: Blei
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Dichte Blei
Frustfrei-lernen.de: Dichte Blei. Dennis Rudolph
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Werkstoff Blei
Meerblei.com: Werkstoff Blei
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Die Dichte von Blei liegt im oberen Mittelfeld
Hausjournal.net: Die Dichte von Blei liegt im oberen Mittelfeld. Stephan Reporteur
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