Schwermetalle
Definition Schwermetalle
Schwermetalle sind eine Gruppe von Metallen mit hoher Dichte, in der Regel über 5 g/cm³, die als natürliche Bestandteile in der Erdkruste vorkommen. Es gibt keine einheitliche wissenschaftliche Definition zu Schwermetallen, weshalb sich der Begriff je nach Kontext unterscheidet. Während in der Chemie der Fokus auf der Dichte liegt, wird der Begriff in der Umweltwissenschaft oft für toxische Metalle verwendet. Schwermetalle sind sowohl für industrielle Anwendungen als auch für biologische Prozesse von Bedeutung – einige sind essentiell für den menschlichen Organismus, während andere als gesundheitsschädlich gelten.
Welche Schwermetalle sind bedeutend für die Metallverarbeitung?
Viele Schwermetalle sind unverzichtbare Werkstoffe in der Industrie, da sie hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und spezielle chemische Eigenschaften bieten:
- Eisen (Fe): Basis für Baustahl, Werkzeugstahl und Gusseisen, das weltweit in Konstruktionen, Maschinen und Fahrzeugen genutzt wird.
- Kupfer (Cu): Hohe elektrische Leitfähigkeit, wird für Kabel, Leiterplatten und Legierungen wie Messing verwendet.
- Nickel (Ni): Bestandteil von Edelstahl und Speziallegierungen mit hoher Hitzebeständigkeit.
- Zink (Zn): Wird zur Verzinkung von Stahl genutzt, um Korrosion zu verhindern, und ist ein wichtiger Bestandteil von Messing.
- Chrom (Cr): Zentral für rostfreien Stahl und Oberflächenveredelungen wie Chrombeschichtungen.
- Cobalt (Co): Kommt in hitzebeständigen Superlegierungen, Magnetwerkstoffen und Hartmetallen zum Einsatz.
Welches Schwermetall gilt als gesundheitsschädigend?
Einige Schwermetalle sind aufgrund ihrer Toxizität problematisch, insbesondere wenn sie in hohen Konzentrationen vorkommen:
- Blei (Pb): Hochgiftig für Menschen, früher in Wasserleitungen und Farben verwendet, heute hauptsächlich in Batterien.
- Quecksilber (Hg): Besonders gefährlich für das Nervensystem, früher in Thermometern genutzt, heute stark reguliert.
- Cadmium (Cd): Krebserregend, kommt in Batterien, Farben und als Nebenprodukt der Zinkgewinnung vor.
- Arsen (As): Wird in bestimmten Legierungen und Halbleitern verwendet, ist jedoch hochgiftig.
Schwermetalle sind essentielle Rohstoffe für die Industrie und in geringen Mengen für den menschlichen Körper wichtig, erfordern jedoch verantwortungsvollen Umgang.
Im Bereich der Gesundheit werden sie als Spurenelemente bezeichnet. Dazu zählen Chrom, Eisen, Cobalt, Kupfer, Mangan, Molybdän, Nickel, Vanadium, Zink und Zinn, die wichtige Funktionen im Stoffwechsel übernehmen.
