Strategische Metalle

Unvergängliche Werte und Fundament
unseres modernen Lebens
Strategische Metalle
Willkommen in
der Welt der
echten Werte!
www.schweizerische-metallhandelsag.ch
Für Ihre Zukunft nur das Beste!
Die faszinierende Welt der Metalle entdecken die meisten von
uns schon im Kindesalter. Nämlich dann, wenn Schatzsucher alte
Schätze aus dem Meer bergen. Mit viel Geduld und Ausdauer
wird auf versunkene Schiffe Jagd gemacht, weil in ihren Bäuchen
Schätze von teils unermesslichen Wert schlummern. Schätze, die
auch nach vielen Jahrhunderten nichts an Wert eingebüßt haben.
Im Jahre 2007 z.B. wurde das Flaggschiff HMS Sussex, das 1664 an
der Südküste Spaniens gesunken war, geborgen. An Bord befanden
sich 1 Mio. Pfund Sterling in Gold und Silber mit einem heutigen
Wert von ca. 4 Mrd. Euro. Es gibt keinen mir bekannten Papierwert,
der diesen Zeitraum unbeschadet überdauert hat.
Metalle, in unserem Fall die strategischen Metalle, sind die Mutter
aller Sachwerte, denn ohne sie funktioniert auf unserem Planeten
nichts. Und dennoch werden sie von uns kaum beachtet. Sie sind
mittlerweile so selbstverständlich, dass wir uns über sie kaum noch
Gedanken machen. Auch nicht darüber, wie unser Leben aussehen
würde, wenn es sie nicht gäbe. Es gäbe z. B. keine Autos, Motorräder, Häuser, Computer, Handys und auch die Jeans oder Hose
nicht, die Sie vielleicht gerade in diesem Augenblick tragen. Sie
wären nicht einmal in der Lage ein Bild an die Wand zu hängen. Ein
modernes Leben würde nicht stattfinden. Denn sie sind so wichtig
wie die Luft zum Atmen.
Metalle sind eine der wichtigsten Grundlagen für alle auf der Welt
produzierenden Industriezweige. Dies gilt auch für die deutsche
Industrie. Der deutschen Wirtschaft machen die enorm gestiegenen Preise sowie Lieferengpässe bei einigen metallischen Rohstoffen schwer zu schaffen. Hinzu kommt das extreme Agieren
von wirtschaftlichen Boom-Ländern, wie z. B. China, auf dem
Weltmarkt. China sichert sich schnell und unbürokratisch in den
Rohstoff-Förderländern alle verfügbaren Rohstoffe, um das starke
wirtschaftliche Wachstum im eigenen Land weiter voranzutreiben.
Die Nachfrage nach vor allem metallischen Rohstoffen scheint
Alexander Hofmann, Verwaltungsrat
SMH Schweizerische Metallhandels AG
schier unermesslich hoch zu sein. Auch aus diesem Grund sind in
den vergangenen Jahren die Rohstoffpreise im Schnitt um 50-80
Prozent gestiegen. Die sogenannten BRIC-Staaten benötigen zurzeit sehr große Mengen an Metallen für den Aufbau ihrer Infrastruktur und Industrie. Allein China ist bereits heute der größte
Verbraucher vieler Metalle. Nach Schätzungen von Experten benötigt China für seine weitere wirtschaftliche Entwicklung rund
ein Viertel des weltweiten Angebots an industriellen Metallen.
Die zurzeit bestehenden Engpässe, welche sich preistreibend auf
den Markt auswirken, haben ihre Ursache auch darin, dass in der
Vergangenheit die Investitionsbereitschaft zur Erschließung neuer
Minen sehr gering war. Dies ist eine der Hauptursachen für das
derzeitige knappe Angebot an industriell dringend benötigten
Metallen. Da sich die Erschließung neuer Vorkommen noch über
viele Jahre hinziehen kann, ist kaum damit zu rechnen, dass die
Minengesellschaften ihre Angebote kurzfristig erhöhen können.
Angebotsknappheit, Lieferengpässe und auch die derzeitigen Verwerfungen an den weltweiten Finanzmärkten können die Metallpreise weiter in die Höhe treiben. Die Auswirkungen, auch für die
deutsche Industrie, sind nicht absehbar.
Die derzeitigen Entwicklungen an den Finanzmärkten mit ihren
nicht vorhersehbaren Auswirkungen auf die Kaufkraft unseres
Geldvermögens sollten uns zum Umdenken anhalten. Wir alle leben in einem aufgeblähten Finanzsystem, das in keinem Verhältnis
mehr zu den echten Werten steht. Der reale Sachwert der allermeisten Anlageklassen liegt meist schon weit unter dem realen
Kurswert. Vor allem Spekulation, gieriges Denken und die Jagd
nach einem noch höheren Zinssatz bestimmen die Entwicklung
in diesen Anlageklassen. Die Geschichte hat gezeigt, dass Eigentum von physischen Metallen seit Generationen die Menschen zu
Wohlstand und Sicherheit geführt hat. Daran wird sich auch in
Zukunft nichts ändern. Ich lade Sie ein, selbst Eigentümer von etwas Echtem zu werden - Herzlich Willkommen in der Welt der
echten Werte!
Anatomie e
einer Reise
Indium: Der lange Weg von China in die Schweiz
Man hat es aus der Erde gebrochen, mit Säuren
gequält, zum Glühen gebracht und unter Strom
gesetzt. Es wurde geschlagen, verladen und verschickt, geprüft und gewogen, bevor man es in
einen Tresor brachte und wegsperrte: Indium hat
einen langen Leidensweg hinter sich, bis es Teil des
Warenkorbes für die „Schweizerische Metallhandels AG“ werden konnte.
Die chinesische Provinz Ost-Hunan, rund 40 Kilometer südöstlich der Provinzhauptstadt Changsha:
Cheng Li verabschiedet sich vom Sonnenlicht, das er
die nächsten zehn Stunden nicht mehr sehen wird.
Er fährt hinab in den Berg, hinunter zu der Mine,
die gut einen halben Kilometer tief liegt und einen
Schatz beherbergt, nach dem die Welt sich immer
stärker sehnt. Der chinesische Minenarbeiter ist
an der Zinkerzförderung beteiligt; er ist einer von
knapp 1000 Arbeitern, die in der Mine Zhuzhou den
Rohstoff aus dem Stein brechen. Sein Job ist hart,
die Arbeit anstrengend, oft kommt er mit blutigen
Händen nach Hause. Doch sie ist gleichzeitig auch
gut bezahlt und dies ist selten hier in einem China,
welches mit der boomenden Wirtschaft von Städten
wie Hong Kong oder Shanghai nur wenig gemeinsam hat. Das Zinkkonzentrat, welches Männer wie
Cheng Li zu Tage fördern, hat mit reinem Indium
zuerst nur wenig zu tun. Es wird verladen und zur
Raffinerie gebracht, zu dem „Smelter“, der es jetzt
in seine Bestandteile auflöst. Der Gestank ist dabei
kaum auszuhalten: Schwefelhaltige Säuren erzeugen
bei der unter Fachleuten als „nass-metallurgischen
Behandlung“ bekannten Anwendung Rückstände,
die zum Großteil aus Blei, Eisen und anderen Verunreinigungen bestehen und die ihrerseits nun in
den Schachtofen der Raffinerie gelangen. Was dann
folgt, sind schier endlose Trennverfahren: Das Metall wird in Öfen zum Glühen gebracht, mit ständig
wiederholten Stromschlägen gepeinigt und ätzenden Säurebehandlungen ausgesetzt, solange, bis
das übrigbleibt, was die Schweizerische Metallhandels AG ihren Kunden bedenkenlos anbieten kann:
Indium, ausgestattet mit einem Reinheitsgrad von
über 99,99 Prozent. Erst so, von allen Rückständen
befreit und absolut rein, entwickelt das Metall jene
Eigenschaften, die von der Industrie so dringend
benötigt werden (siehe Kapitel: Indium) und die es
geradezu prädestiniert für Anlagegeschäfte machen.
Doch noch liegt es in Ost-Hunan, hat weder Kontrollen noch die strengen chinesischen Ausfuhrgesetze
passiert, ist nicht verladen und verzollt worden – ein
Job, der weitere Spezialisten erfordert.
Kontrolle und Transport
Rohstoffe sind mit das wichtigste Kapital, welches
die Volksrepublik China dem Weltmarkt zu bieten hat
und die chinesische Führung achtet streng darauf,
wem sie eine diesbezügliche Erlaubnis erteilt: Nur
ein gutes Dutzend Firmen in China sind exportlizensierte Unternehmen, die berechtigt sind, Rohstoffe
auszuführen. Eines davon sitzt in Hong Kong und
arbeitet schon seit Jahren eng mit Haines & Maassen
zusammen, dem deutschen Partner der Schweizerische Metallhandels AG. Hier kommt das Indium aus
der Raffinerie an, verpackt in Einheiten zu jeweils 20
Kilogramm. Im Allgemeinen bestehen diese exportlizensierten Unternehmen auf Vorkasse – es sei denn,
man ist wie Haines & Maassen ein seit mehr als 60
Jahren etabliertes Familienunternehmen. Familien
sind in China hoch angesehen, lange Firmentraditionen ebenso: Die Kombination aus beiden, gepaart mit
langer Erfahrung auf dem dortigen Markt und hoher
Seriosität, macht den Arbeitsablauf im Reich der
Mitte deutlich einfacher. Für unser Indium bedeutet
die Ankunft in Hong Kong jedoch noch nicht, dass es
nun Ruhe hat. Hier wird zuerst nochmals eine Analyse erstellt und dokumentiert, während gleichzeitig
der Export angemeldet, der Exportzoll entrichtet und
... das Metall wird in Öfen zum Glühen gebracht, mit ständig wiederholten
Stromschlägen gepeinigt und ätzenden
Säurebehandlungen ausgesetzt, solange,
bis das übrigbleibt, was die Schweizerische Metallhandels AG ihren Kunden
bedenkenlos anbieten kann.
der Luftfrachtbrief erstellt werden muss. Papiere und
Behörden: In diesem Punkt hat China schon viel mit
Europa gemeinsam. Zu guter Letzt wird die Fracht
noch versichert und Haines & Maassen in Rechnung
gestellt, bevor das Transportunternehmen TNT es in
den Bauch der firmeneigenen Boeing 747 verlädt.
Es ist die letzte Station einer langen Reise in China:
Wenn die vier Triebwerke den allgemein als „JumboJet“ bezeichneten Flieger in die Luft erheben, liegen
nur noch rund 13 Flugstunden bis zur Landung in
Frankfurt/Main vor ihm.
Stunden, die es stillschweigend über sich ergehen lässt. Was auch ganz gut ist: Im Gegensatz zu
menschlicher Fracht haben Metalle weder ein Anrecht auf ein warmes Essen noch auf Bordunterhaltung – von freundlichen Flugbegleiterinnen ganz
zu schweigen. Würde unser Indium leben, würde es
den Flug wahrscheinlich schlafend verbringen, erst
wieder geweckt, wenn die Räder der Boeing 747
die Frankfurter Landebahn berühren. Doch mit der
Landung in Frankfurt am Main hat das Indium offiziell noch lange nicht deutschen Boden berührt, so
paradox dies auch klingen mag. Auch dann nicht,
wenn es dort auf den LKW in Richtung des Bestimmungsortes Flughafen Köln/Bonn verladen wird.
Denn es hat einen Begleiter, ein T1-Dokument, auch
Zollversandschein genannt. Dieser Begleiter hat die
Aufgabe, unserem Indium beim Transport zur Seite
zu stehen, damit die Menge und der Wert der Ware
nachvollziehbar bleiben. Er begleitet es, bis die Importware zur endgültigen Zollabfertigung am Empfangsort angelangt ist – und dies ist in diesem Fall
eben nicht Frankfurt am Main, sondern der Flughafen Köln/Bonn. Und hier, in Sichtweite der Domstadt, hat auch der Dornröschenschlaf des wichtigen
Rohstoffes ein Ende. Denn auch der deutsche Zoll
möchte wissen, was da aus China so eingeführt wird:
Er kann kontrollieren und prüfen, begutachten und
erneut analysieren, bevor die Spedition Klink Cargo
das strategische Metall dann im Namen von Haines
& Maassen endgültig verzollt. Das Bonner Familienunternehmen packt dann zu jeweils zwei Kilo Indium
noch Gallium, Tellur, Tantal, Wisumt und Hafnium
hinzu und fertig ist einer der für die Schweizerische
Metallhandels AG bestimmten Warenkörbe.
Erst jetzt, nach endlosen Qualen, Behandlungen
und Analysen ist das Indium nicht mehr alleine,
sondern teilt sich den Platz mit weiteren Metallen,
die ein ähnliches Schicksal hinter sich haben. Zehn
Warenkörbe ergeben für Haines & Maassen dann
eine Transporteinheit, die auf einen LKW verladen
wird, der durchgehend das Zürcher Zollfreilager Embraport ansteuert – ein Lager, welches geografisch
zwar in der Schweiz liegt, jedoch einer 144.000
Quadratmeter großen Insel gleicht, die zolltechnisch
zum Ausland gehört.
Hinter verschlossenen Türen
Es ist eine eigene Welt, die das Indium in Embraport betritt. Eine Welt mit eigener Postleitzahl,
mit eigenem Postamt, Fernfahrer-Motel und LKWWaschstraße. Rund 450 Menschen arbeiten dort,
alles Spezialisten auf ihrem Gebiet. Hier lagern Orientteppiche, Fahrräder, Parfums und Kunstwerke,
insgesamt werden pro Jahr rund eine Million Tonnen
Güter umgeschlagen. Die Sicherheitseinrichtungen
gleichen einem Hochsicherheitsgefängnis: Ob Justizvollzugsanstalt oder Zollfreilager – aus beidem soll
nur herauskommen, was auch heraus darf.
Ab jetzt kann sich das Indium in Sicherheit fühlen,
alle vergangenen Qualen sind nun vergessen. Seite
an Seite lagert es hinter dicken Tresortüren mit bedeutenden Kunstwerken, was für den Rohstoff einen
angenehmen Nebeneffekt hat: Die langfristige Aufbewahrung von Kunstwerken setzt zwingend eine
konstante Luftfeuchtigkeit voraus – Bedingungen,
bei denen sich auch unser Warenkorb rundum wohl
fühlt. Indium ist ein strategisches Metall, ein Anlagemetall, welches unter großem Aufwand geboren
wurde, aber am Ende umso behüteter aufbewahrt
wird. Und wer hat das ganze Prinzip so perfektioniert? Die Schweizer, natürlich!
In 49
Informationen zu Indium
Indium
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
114,818 amu
7,310 g/cm3
156 pm
Spezifikationen
Wir schreiben das Jahr 1863: In der Schlacht
schickt sich an, die Welt zu erobern: Es findet
um Gettysburg stehen sich die Truppen der
sich heute in allen Displays, im iPhone wie im
Nord- und Südstaaten erbittert gegenüber. Es
Flachbildschirm, im Handy wie am Computer –
sollte die vielleicht entscheidendste Auseinan-
Dinge, nach denen das 21. Jahrhundert förm-
dersetzung des Amerikanischen Bürgerkrieges
lich giert. Bereits 2006 werden alleine für die
werden, ganz sicher war es die blutigste: Nach
Herstellung von Displays schon 230 Tonnen der
drei Tagen Pulverdampf, Kanonendonner und
gesamten Weltjahresförderung von 600 Ton-
Säbelrasseln bleiben 44.000 Männer kampfun-
nen benötigt; bis 2030 sagt das renommierte
fähig zurück, insgesamt beklagen beide Seiten
Fraunhofer Institut einen Jahresbedarf von
rund 5.500 Tote. Auf der anderen Seite des
gigantischen 1580 Tonnen voraus. Dabei gilt
Atlantiks, im beschaulichen Freiberg, bekom-
China als der größte Lieferant, mehr als fünf-
men die beiden deutschen Chemiker Ferdinand
zig Prozent der Produktion stammen aus dem
Reich und Theodor Richter von den Kämpfen
Reich der Mitte. Und dort sind auch die größ-
nur wenig mit. Sie suchen in einer Probe nach
ten Vorkommen der weltweiten Reserven zu
Spuren von Thallium und stoßen dabei auf
finden – geschätzt 8000 von insgesamt noch
eine indigofarbene Spektrallinie. Schon bald ist
11.000 Tonnen. Das silbrig glänzende Indium ist
ihnen klar: Sie haben ein neues Element ent-
in Reinform sehr weich: Man könnte Figuren
deckt. Ein Element, dem die Farbe der Spekt-
daraus schnitzen oder ihm mit dem Fingernagel
rallinie später seinen Namen verdankt: Indium.
eine Kerbe verpassen. Doch wenn man es biegt,
In größeren Mengen wird es der Öffentlichkeit
wehrt es sich: Die Kristalle brechen, sammeln
erstmals 1867 auf der Weltausstellung in Paris
sich neu und erzeugen dabei ein quietschendes
präsentiert, im Zweiten Weltkrieg begann dann
Geräusch – sie schreien förmlich. Genau wie
die kommerzielle Nutzung als Beschichtung
einst die tausenden Verletzten bei Gettysburg.
von Lagern in Flugzeugmotoren. Und Indium
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
156,6° C
7,31g/cm³
silberweiß
glänzend
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
2080° C
600 t
0,1 ppm
231,8 kJ/mol
..
..
..
..
..
..
Verwendung
Lager in Triebwerken
Flachbildschirme
Touchscreens
Glasbeschichtung (hält Infrarot strahlen zurück)
Medizintechnik
Solartechnologie
Leuchtdioden
Apparatebau
Displays (Handy usw.)
durchsichtige Elektronik
Lote
Spezialbeschichtungen
Ga 31
Informationen zu Gallium
Gallium
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
69,723 amu
5,904 g/cm3
136 pm
Spezifikationen
Wir schreiben das Jahr 1875. Das kleine Städt-
Stannum, dem lateinischen Namen für Zinn,
chen Cognac im Westen Frankreichs, rund 120
zu einer Legierung namens Galinstan werden
Kilometer nördlich von Bordeaux gelegen, gilt
lässt, die nach dem Verbot von Quecksilber
als Zentrum der Alkoholproduktion. Edle Weine
häufig in Thermometern verwendet wird. Doch
stammen von hier, einem populären Weinbrand
sein Haupteinsatzgebiet ist heute ein anderes:
aus Weißweinen verlieh der Stadt bereits ih-
Gallium wird mittlerweile überwiegend in der
rem Namen. In einem kleinen Privatlabor un-
Halbleitertechnik verwendet. Silicium-Halblei-
weit der Stadtmitte arbeitet der Chemiker Paul
ter verweigern schon bei wenigen Gigahertz
Émile Lecoq de Boisbaudran beim flackernden
die Arbeit; ihre Gegenstücke aus Galliumarse-
Schein von Petroleumlampen. Der Mann ist völ-
nid funktionieren dagegen auch noch bei bis zu
lig vertieft in seine Experimente: Er hört nicht
250 Gigahertz. Auch in fast allen Leuchtdio-
das Geklapper von Pferdedroschken, nicht die
den, sogenannten LEDs, findet man den Roh-
Rufe von Menschen, nicht das Verladen von
stoff in zahlreichen Verbindungen. Gallium ist
Weinfässern. Seine gesamte Konzentration gilt
selten: Lediglich 100 Tonnen Rohgallium wer-
der Suche nach einem neuen Element, dessen
den weltweit produziert, weit über die Hälfte
Existenz er nach langen Bemühungen endlich
davon stammt aus China, Deutschland und
in einer Spektrallinie nachweisen kann: Galli-
Japan. Man findet es hauptsächlich in Alumi-
um. De Boisbaudran reibt sich die übermüde-
nium-, Zink- und Germaniumerzen, wobei die
ten Augen: Er weiß, dass sein Name ab heute
Konzentration maximal 0,01 Prozent beträgt.
in den Geschichtsbüchern seiner Heimatstadt
Edel, gut und wertvoll – dies zumindest hat
verewigt sein wird. Das neuentdeckte Element
Gallium mit einem Glas erlesenen Cognacs ge-
hat interessante Eigenschaften: Es schmilzt be-
meinsam.
reits bei 29,76 Grad und zieht sich dabei zusammen – was es zusammen mit Indium und
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
..
..
..
.
..
.
29,8° C
5,91g/cm³
silberweiß
2204° C
100 t
14 ppm
256 kJ/mol
Verwendung
Ungiftiger Quecksilberersatz
Leuchtdioden
Wafer
Elektr. Hochfrequenzbauteile
Integrierte Schaltkreise
Laser
Solarzellen zur Stromversorgung
von Satelliten
Legierungszusätze
Flüssigmetall-Wärmeleitpaste
niedrigschmelzende Legierungen
Hf 72
Informationen zu Hafnium
Hafnium
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
178,49 amu
13,310 g/cm3
208 pm
Spezifikationen
Für die kleine Meerjungfrau dürfte der nieder-
ein kleiner Knopf aus reinem Hafnium enthal-
ländische Physiker Dirk Coster und der unga-
ten. Das Metall ist nicht nur extrem korrosions-
rische Chemiker George de Hevesy kein Auge
beständig und hat einen hohen Schmelzpunkt,
gehabt haben, als sie 1923 in Kopenhagen
sondern auch eine weitere Eigenschaft, die es
Hafnium mittels einer Röntgenspektroskopie
einmalig machen: Die Fähigkeit, Elektronen in
in norwegischen Zirkon entdeckten. Was sie
die Luft abzugeben. Bei Hafnium genügt dafür
dabei fanden, war ein Element, welches heute
bereits eine geringe Energiemenge, weshalb
als Spezialist für ganz besondere Aufgaben gilt.
der Elektrodenkopf mit Hafnium kühler arbei-
„Hafnia“, der lateinische Name Kopenhagens,
tet und der Plasmabrenner gleichzeitig heißer
verhalf dem neuen Rohstoff auch zu seinem
brennt. Ein weiteres Haupteinsatzgebiet ist die
Namen. Dabei ist Hafnium schwer zu gewinnen
Atomtechnik, in der Hafnium in Kernreaktoren
– um an den begehrten Rohstoff zu gelangen,
eingesetzt wird, sowie die Verwendung in Com-
muss dieses erst vom Zirkonium aufwendig
puterchips, die ohne das außergewöhnliche
getrennt werden. Dies ist nicht während des
Element bei weitem nicht ihre heutige Leis-
Herstellungsprozesses möglich, sondern erfolgt
tungsfähigkeit erzielen würden. „Das ist eine
in einem getrennten Verfahren. Es stammt
der wichtigsten Veränderungen der vergange-
größtenteils aus Australien und Südamerika,
nen 40 Jahre“, so David Perlmutter, Senior Vize-
das stahlgraue Metall von hoher Dichte; die
Präsident und General Manager der Mobility
weltweiten Vorkommen werden auf rund eine
Group beim Chiphersteller Intel. Die Produktion
Million Tonnen geschätzt. Tonnen, die auch ge-
mit Hafnium anstelle des bislang meist verwen-
braucht werden: Stahl wird heute meist mittels
deten Silizium verspricht weniger Leckströme,
eines Plasmabrenners geschnitten, der kein ge-
mehr Geschwindigkeit und niedrigere Produk-
fährliches Gas mehr benötigt, sondern lediglich
tionskosten.
Luft und Strom. In seiner Kupferelektrode ist
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
2227° C
13,31g/cm³
silber
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
4602° C
65 t
4,2 ppm
630 kJ/mol
..
.
..
.
Verwendung
Nukleartechnologie
neue Hochleistungskraftwerke
Computerchips (z.B. intel®
Prozessoren)
Superlegierungen
Blitzlichtlampen mit besonders
hoher Lichtausbeute
Superlegierungen in Turbinen
(effektivere Nutzung, weil
höhere Temperaturen möglich
sind)
Bi 83
Informationen zu Wismut
Wismut
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
208,98038 amu
9,780 g/cm3
143 pm
Spezifikationen
Sollten Elemente jemals Göttern zugeordnet
Magenmittel „Pepto-Bismol“, wo es einen Ge-
werden, dann wäre Janus, der doppelköpfige
wichtsanteil von 57 Prozent aufweist. Erstaun-
Gott aus der römischen Mythologie, der ideale
lich, wenn man bedenkt, dass im Periodensys-
Partner für Wismut. Schon bei dem Namen des
tem Blei und Polonium die direkten Nachbarn
Metalls gehen die Meinungen auseinander: Die
sind: Das eine hochgiftig, das andere tödlich
einen nennen es Wismut, die anderen sprechen
radioaktiv. Hier liegt auch eine der großen
von Bismut. Bereits 1390 tauchte „Wesemut“
Stärken von Wismut – es hat ähnliche Eigen-
schon im deutschsprachigen Raum auf, um
schaften wie Blei und andere Schwermetalle, ist
1530 herum nannten es die Lateiner „bisemu-
aber im Gegensatz zu diesen nach bisherigem
tum“. Lange Zeit jedoch galt Wismut lediglich
Wissensstand vollkommen ungiftig und dient
als Abart von Blei, Zinn oder Antimon, bevor
immer häufiger als Bleiersatzstoff. Auch in den
es 1830 durch die Chemiker Claude François
schnellsten jemals in Serie gefertigten U-Boo-
Geoffroy, Johann Heinrich Pott, Carl Wilhelm
ten, den knapp 45 Knoten schnellen Booten der
Scheele und Torbern Olof Bergman als eigen-
sowjetischen Alfa-Klasse, kam es in einer Blei-
ständiges Element nachgewiesen wurde. Und
Wismut-Legierung zum Einsatz: Als Kühlmittel
auch heute noch ist die Wismutproduktion ab-
für den bordeigenen Atomreaktor.
hängig von Blei oder Wolfram, aus dessen Erzen
es überwiegend gewonnen wird.
Etwa 7500 Tonnen Wismut wurden 2009 produziert, über 60 Prozent davon in China, wo
So verworren seine Geschichte auch ist, so klar
mit 240.000 Tonnen auch die größten Reserven
sind die heutigen Einsatzgebiete von Wismut
vermutet werden. Es ist ein Element mit zwei
umrissen: Das Element wird zum Großteil für
gebräuchlichen Namen, selber harmlos, jedoch
Legierungen in der Metallurgie sowie in der
mit äußert gefährlichen Nachbarn: Janus wür-
Pharmaindustrie eingesetzt, unter anderem im
de es lieben!
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
..
..
..
..
..
..
271,3° C
9,8g/cm³
silberweiß
1564° C
7500 t
0,2 ppm
160 kJ/mol
Verwendung
antiseptische Brandsalben
antiseptische Puder
Puder zur Blutstillung
Magentherapeutika
Röntgenkontrastmittel
ungiftiger Ersatz für Blei
optische Gläser
hochwertige Lacke
Dispersionsfarben
Kunststoffe und Druckfarben
Kühlmittel für Kernreaktoren
niedrigschmelzende Legierungen
Ta 73
Informationen zu Tantal
Tantal
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
180,9479 amu
16,650 g/cm3
200 pm
Spezifikationen
Eine Figur aus der griechischen Mythologie
und vielseitig einsetzbar, beispielsweise in Mo-
musste als Namensgeber für den seltenen Roh-
biltelefonen, Computern und Spielekonsolen,
stoff herhalten: Tantalus. Tantalus speiste einst
medizinischen Geräten oder Radios: Dinge, auf
mit den Göttern und klaute ihnen Nektar und
die heute kaum ein Mensch in der westlichen
Ambrosia; er stahl einen goldenen Hund aus
Welt verzichten mag. Darüber hinaus wird das
dem Tempel des Zeus und wurde für seine Sün-
Element aufgrund seines sehr hohen Schmelz-
den mit „ewigen Qualen“ bestraft. Für Anders
punktes auch als Hochtemperatur-Legierung
Gustaf Ekeberg, der Tantal 1801 in finnischen
eingesetzt, unter anderem bei Flugzeugturbi-
Columbit-Erz entdeckte, ein passender Na-
nen. Selbst in der Medizin ist Tantal zu finden:
menspatron, weil das sehr beständige Metall
Da es ungiftig ist und mit Körperflüssigkeiten
„schmachten muss und seinen Durst nicht lö-
nicht reagiert, wird es gerne als Implantat ver-
schen kann, wie Tantalus in der Unterwelt“.
wendet. Doch bereits die Anwendungen als
Kondensatoren verschlingen 551 der weltweit
Schmachten müsste auch die moderne Welt,
produzierten 1160 Tonnen Tantal – bis zum Jahr
wenn es Tantal nicht geben würde. Es brachte
2030 soll die Menge hierfür gar auf geschätzte
früher sogar ganze Städte zum Leuchten: Tan-
1410 Tonnen steigen. Jede zweite Tonne davon
tal war der Stoff, aus dem die Drähte in Glüh-
wird in Australien produziert, Brasilien und Ka-
birnen hergestellt wurden, bevor Wolfram hier
nada liegen mit deutlichem Abstand auf den
die Vorherrschaft übernahm. Heute findet sich
Plätzen Zwei und Drei. Bei all der Beliebtheit
das Metall in vielen Bereichen wieder, ohne die
kann man nur hoffen, dass Tantal das Schicksal
das Leben im 21. Jahrhundert kaum vorstell-
seines Namensgebers erspart bleibt: Eine Ver-
bar ist: Kondensatoren aus Tantal sind klein,
bannung in die Unterwelt hätte das grauschim-
leistungsstark und eignen sich für hohe Fre-
mernde Metall auch nicht verdient.
quenzbereiche. Dies macht sie fast unersetzlich
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
.
.
.
..
3017° C
16,68g/cm³
silberweiß
5458° C
1160 t
8 ppm
735 kJ/mol
Verwendung
kleine Kondensatoren mit
sehr hoher Kapazität
Kondensatoren für Handys und
Automobile
medizinische Implantate,
Knochennägel, Prothesen und
Kieferschrauben
Chemische Industrie
Superlegierungen für den Bau
von Flugzeugtriebwerken
Te 52
Informationen zu Tellur
Tellur
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
127,60 amu
6,240 g/cm3
143,2 pm
Spezifikationen
Es ist ein wunderschönes Wort, vielleicht das
en eigenthümlichen Metalls besteht, welchem
schönste, welches man einem Element geben
ich den von der alten Mutter Erde entlehnten
kann: Tellur, abgeleitet vom lateinischen „Erde“.
Nahmen Tellurium beylege.“ Bis heute haben
Und so schön es klingt, so selten ist es auch:
sich vier wichtige Produktionsstätten für Tellur
Nur neun andere Elemente sind ähnlich selten
herausgebildet, die gemeinsam zwei Drittel des
wie das silbrig-weiße, metallisch glänzende
Marktes bedienen: Die USA, Kanada, Japan und
Halbmetall. Tellur ist einerseits weich, anderer-
Peru. Geschätzt liegt die weltweite Produktion
seits ausgesprochen spröde; es lässt sich somit
insgesamt bei rund 180 Tonnen pro Jahr. Doch
perfekt zu Pulver verarbeiten. Entdeckt wur-
wofür benötigt man Tellur überhaupt? Traditi-
de es 1782 von dem österreichischen Chemi-
onell wichtig ist es als Legierungselement für
ker und Mineralogen Franz Joseph Müller von
die Kabelindustrie und die Stahlherstellung. Es
Reichenstein, der es jedoch zunächst für „ge-
kommt in Beschichtungen für DVDs und Blue-
schwefelten Wismut“ hielt. Erst 1797 konnte
ray-Disks ebenso vor wie in Halbleitern; hier
der Berliner Chemiker Martin Heinrich Klaproth
bevorzugt im Bereich der Photovoltaik, also in
die Entdeckung verifizieren. Klaproth war eine
der Umwandlung von Sonnenenergie in Strom:
ausgewiesene Koryphäe, ein Mann, der auch
Solaranlagen. Und sogar in manchen Feuerwer-
Uran, Zirkonium und Cer entdeckte und für
ken kann man es bestaunen, wenn die Salze des
den von Müller von Reichenstein entdeckten
Tellurs für eine grasgrüne Farbgebung sorgen.
Rohstoff den Namen Tellur vergab. Er schrieb:
Doch so zukunftssicher die Anwendungsme-
„Zur Ausfüllung dieser bisherigen Lücke in der
thoden auch sein mögen, so prächtig ein Feu-
chemischen Mineralogie lege ich hier meine
erwerk auf seine Betrachter auch wirken mag:
mit diesen kostbaren Erzen angestellten Versu-
Alleine schon wegen seines wunderschönen
che und Erfahrungen dar, deren Hauptresultat
Namens hat das Element 1782 die Entdeckung
in der Auffindung und Bestätigung eines neu-
verdient: Tellur.
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
.
.
..
..
..
449,5° C
6,25g/cm³
silberweiß
989,8° C
180 t
0,001 ppm
48 kJ/mol
Verwendung
Legierungsbestandteil für Stahl,
Gusseisen, Kupfer- und Blei legierungen
Legierungsbestandteil für
rostfreie Edelstähle
Fotodioden
Dünnschicht-Solarzellen
Optische Speicher (CD, DVD usw.)
neuartige Speichermaterialien
wie “Phase Change Random
Access Memory“
Glas- & Keramikfarben
Peltier-Elemente
Co 27
Informationen zu Kobalt
Kobalt
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
58,9332 amu
8,9 g/cm3
125,3 pm
Spezifikationen
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
1495° C
8,9g/cm³
blaugraumetallisch
Als Sir Robert Walpole, Großbritanniens erster
wendet. Aber auch für hoch beanspruchte Teile
Premierminister, seinen neuen Amtssitz bezog,
im Maschinenbau kommt es zum Einsatz; so
konnte er noch nicht ahnen, dass die Adresse
beispielsweise in Schiffsschrauben oder Flug-
bis heute zum Synonym für britische Regie-
zeugturbinen. Seine mögliche Verwendung als
rungsmacht wurde: 10 Downing Street. Man
Legierungselement und in Kobaltverbindungen
schrieb den 22. September 1735 – ein Jahr,
lässt den Rohstoff zu einem strategisch äußerst
welches auch für den weltweiten Rohstoffhan-
wichtigen Metall werden. Es wird in manchen
del von enormer Bedeutung war. In der schwe-
Katalysatoren ebenso benötigt wie in Li-Ionen
dischen Hauptstadt Stockholm gelang es dem
Akkus; als Pigment dient es der Färbung von
Chemiker Georg Brand, ein neues Element zu
Porzellan oder Keramik.
Verwendung
sehr selten gilt: Kobalt, welches überwiegend
In keinen Bergwerken weltweit wird so viel
aus Kupfer- oder Nickelerzen gewonnen wird.
Kobalt produziert wie in der Demokratischen
Der Name leitet sich übrigens vom Kobold ab,
Republik Kongo, die mit 25.000 Tonnen allei-
jenem Hausgeist, der dazu neigt, die Menschen
ne bereits über 40 Prozent des Weltmarktes
zu ärgern: Kobolde haben in frühzeitlichen
abdeckt. Wenn es dagegen um die Raffinerien
Superlegierungen
Erhöhung der Verschleiß- und
Warmfestigkeit von legierten
und hochlegierten Stählen
Erzählungen häufig erst Silber gefuttert und
geht, liegt China weit vorne – von hier werden
dann silberfarbene Erze ausgeschieden, die
18.200 Tonnen geliefert, die über 31 Prozent
komplett wertlos waren.
des Bedarfs abdecken. Damit ist dem Element
entdecken und zu benennen, das bis heute als
eine deutlich erfolgreichere Karriere beschieÜber den Wert des Rohstoffes gibt es dagegen
nen als Sir Robert Walpole, der nach einer fehl-
keine zwei Meinungen: Kobaltstahl ist eine der
geschlagenen Abstimmung 1742 seinen Hut
härtesten Legierungen überhaupt und wird un-
nehmen und „10 Downing Street“ für seinen
ter anderem für Bohraufsätze und Fräsen ver-
Nachfolger räumte musste.
..
..
..
2927° C
57.500 t
37 ppm
375 kJ/mol
hitzefeste Farben und Pigmente
Acetat als Trockner für Farben
und Lacke
Spurenelement in der Medizin
Legierungsbestandteil von
Implantaten, Turbinenschaufeln
und chemischen Apparaten
Mo 42
Informationen zu Molybdän
Molybdän
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
95,94 amu
10,280 g/cm3
190 pm
Spezifikationen
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
2623° C
10,28g/cm³
graumetallisch
Es ist ein ebenso kriegerisches wie sensibles
ebenso wie in der chemischen Industrie; bei
Element, das der schwedische Chemiker und
Bohrern und Fräsen wie in Katalysatoren für die
Mineraloge Peter Jacob Hjelm 1781 entdeckte:
erdölverarbeitenden Betriebe. Darüber hinaus
Die größte Nachfrage erfuhr es in der Zeit der
ist das Metall unempfindlich gegenüber den
beiden Weltkriege, als Molybdän-Legierungen
Angriffen reduzierender Säuren. Also ein ech-
den Panzerrohren eine höchstmögliche Stabili-
ter „Härtefall“? Nicht nur: In Pulverform oder
tät und Temperaturfestigkeit verliehen. Auf der
als Beimischung mit Öl widersteht der Rohstoff
anderen Seite jedoch gilt das Element als sehr
extremen Drücken und Temperaturen, was ihn
launisch – bereits Verunreinigungen von einem
zu einem Hochleistungsschmierstoff der Extra-
zehntausendstel Prozent Sauerstoff lassen rei-
klasse werden lässt.
Verwendung
Dies dürfte insbesondere die Volksrepublik
Legierungszusatz zur Steigerung
von Festigkeit, Korrosions und Hitzebeständigkeit
Dünnschichttransistoren
Flugzeugteile
Raketenteile
Katalysator zur Schwefelent fernung
nes Molybdän schon stark verspröden.
Dies jedoch tat der Beliebtheit des Elements
China freuen: Sie beherbergt 38 Prozent der
keinen Abbruch: Seine herausragenden Eigen-
Reserven und den gleichen Prozentsatz der ge-
schaften finden in einer industrialisierten Welt
samten Produktion, was sie auf beiden Gebie-
vielfältige Anwendungen. Denn auch rund 230
ten zum globalen Marktführer macht. Weitere
Jahre nach seiner Entdeckung gilt Molybdän
größere Reservemengen sind in den USA und
immer noch als Industriemetall durch und
in Chile zu finden, die auch bei den Produkti-
durch. Der hohe Schmelzpunkt, die gute Hitze-
onszahlen auf den Plätzen Eins und Zwei lie-
festigkeit sowie seine ausgezeichnete Leitfähig-
gen. Insgesamt werden weltweit rund 200.000
keit sind perfekt geeignet für Superlegierungen
Tonnen erzeugt, knapp 30 Prozent des Bedarfs
und bei der Herstellung von hartem, hitzebe-
mittlerweile durch Recycling gedeckt – kein
ständigen Stahl. Man findet es in Ventilen und
Grund also, weitere Kanonenrohre zu bauen.
Turbinenschaufeln der Luft- und Raumfahrt
.
..
..
.
.
4639° C
200.000 t
14 ppm
600 kJ/mol
gasdichte Stromdurchführungen
in Halogen- und Hochdruck Gasentladungslampen
Röntgenkontrastmittel
Ge 32
Informationen zu Germanium
Germanium
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
72,64 amu
5,323 g/cm3
125 pm
Spezifikationen
Dunkle Wälder, unwirkliches Land, die Ein-
Germanium mittlerweile eine Recyclingquo-
wohner lediglich „primitive Barbaren“ – eine
te von rund 30 Prozent aufweist, obwohl das
besonders hohe Meinung hatte der römische
Verfahren als sehr aufwendig gilt. Ähnlich
Geschichtsschreiber Tacitus nicht gerade über
beschränkt wie die Vorkommen, sind auch die
Germania, dem Land „östlich des Rheins und
Einsatzmöglichkeiten des spröden Elements. Bis
nördlich der Donau“. Doch immerhin wurde
es vom Silicium verdrängt wurde, galt Germa-
danach ein Metall benannt: Eine Ehre, die den
nium als führendes Material in der Elektronik,
Römern verweigert blieb.
wo es als Halbleiter eingesetzt wurde. Heute
wird es meist in der Glasfaser- und Infrarot-
Zu verdanken ist dies dem deutschen Entdecker
optik verwendet: Linsen aus Germanium lassen
Clemens Winkler, der 1886 als Chemiker für
das sichtbare Licht zwar nicht durch, wohl aber
die Bergakademie Freiberg tätig war. Winkler
Infrarotlicht – beispielsweise bei Nachtsichtge-
erfüllte damit eine Vorhersage des russischen
räten. In der Polyesterchemie kommt Germa-
Chemikers Dimitri Mendelejew, der 1871 das
niumdioxid als Katalysator bei der Herstellung
Periodensystem entwickelte und dabei auf
von bestimmten Polyesterfasern und -granula-
eine Lücke unterhalb des Siliciums stieß. Ger-
ten zum Einsatz, insbesondere für recyclingfä-
manium ist weit verbreitet, kommt aber nur
hige PET-Flaschen.
in geringen Konzentrationen vor, zumeist als
Nebenprodukt bei der Kupfer- und Zinkherstel-
Und in Japan erlebt Germanium gerade einen
lung, zunehmend auch durch Extraktion aus
regelrechten Boom: Obwohl eine biologische
Flugaschen von germaniumhaltiger Steinkohle.
Funktion nicht bekannt ist, verwenden es die
Lediglich 140 Tonnen werden weltweit jährlich
Töchter und Söhne Nippons häufig als Badezu-
produziert, davon stammen alleine 100 Tonnen
satz oder Nahrungsergänzungsmittel.
aus China. Dies ist mit ein Grund dafür, dass
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
937,4° C
5,32g/cm³
silberglänzend
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
2820° C
140 t
5,6 ppm
334 kJ/mol
..
..
..
..
.
Verwendung
Wafer für Solarzellen
zur Herstellung von Lichtwellen leitern
Nachtsichtgeräte
Thermografiekameras
Nahrungsergänzungsmittel
Hochfrequenztechnik
Detektortechnologie
Infrarotoptiken
Katalysator zur Herstellung von
PET-Flaschen
Cr 24
Informationen zu Chrom
Chrom
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
51,9961 amu
7,140 g/cm3
166 pm
Spezifikationen
Er war Apotheker und Chemiker: Louis-Nicolas
Stoßstangen, Alufelgen oder Armaturen. Ge-
Vauquelin, ein 1763 in der Normandie gebore-
meinsam mit Vanadium kennt es wohl auch
ner Franzose. Ohne ihn wären in der Mitte des
jeder Handwerker: Chrom-Vanadium-Stahl gilt
20. Jahrhunderts amerikanische Autos nicht
als besonders fest und langlebig. Doch die mit
das geworden, was sie waren – chromblitzen-
Abstand größte Menge des weltweit produzier-
de Straßenkreuzer. 1797 gewann Louis-Nicolas
ten Chroms fließt als wesentlicher Bestandteil
Vauquelin Chrom(III)-oxid Cr2O3 aus Krokoit
in die Herstellung von rostfreiem Stahl ein, dem
und Salzsäure, ein Jahr später erhielt er ver-
es zu rund 20 Prozent beigesetzt wird. Bei all
unreinigtes, elementares Chrom, in dem er das
den Einsatzgebieten und dem jährlichen Bedarf
Chrom(III)-oxid mit Holzkohle reduzierte. Und
kann man froh sein, dass die weltweiten Vor-
die Farbenpracht der enthaltenen Salze muss
kommen an Chrom als nicht problematisch und
ihn umgehauen haben: Warum sonst sollte der
für mehrere Jahrzehnte als gesichert gelten.
Name Chrom vom griechischen „Chroma“ – also
Schon heute liegen die Reserven an Chromit bei
„Farbe“ – abgeleitet sein?
rund 350 Millionen Tonnen, werden die Ressourcen auf gut 12 Milliarden Tonnen taxiert.
Anfangs wurde das Element vor allem als Farb-
Hauptlieferanten des glänzenden und sehr
pigment und in der Chromgerberei eingesetzt,
korrosionssicheren Elements sind Kasachstan
wo es bis heute die wichtigste Gerbmethode
und Südafrika, die laut einer USGS-Schätzung
geblieben ist: Ohne Chrom würde es die Leder-
gemeinsam fast 90 Prozent der Rohstoffe be-
produktion in der jetzigen Form nicht geben.
sitzen. Und so hat Chrom, über 200 Jahre nach
Deutlich bekannter jedoch ist sein Einsatz in
seiner Entdeckung, immer noch eine glänzen-
der Verchromung: Als Hartverchromung mit bis
de Zukunft: Auch, wenn die amerikanischen
zu einem Millimeter Dicke auf Stahl, Gusseisen
Straßenkreuzer mittlerweile weitestgehend der
und Kupfer, als dünne Dekorverchromung auf
Vergangenheit angehören
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
1907° C
7,1g/cm³
silbermetallisch
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
2672° C
15 Mio. t
0,019 ppm
344,3 kJ/mol
..
.
.
.
.
Verwendung
in Schaufeln von Gas-Turbinen
Werkstoff für Formplatten sowie
Press- & Schlaggesenke
dekorative Oberflächenbe schichtung (z.B. Autofelgen)
Apparateteile in der chemischen,
der medizintechnischen und
der Lebensmittelindustrie
härtende Oberflächenbe schichtung für Walzen & Kolben
Lederproduktion
Zr 40
Informationen zu Zirkonium
Zirkonium
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
91,224 amu
6,511 g/cm3
206 pm
Spezifikationen
Eine hohe Stirn, sanft geschwungene Augen-
kenswert: So bindet es zwar einerseits Gase wie
brauen, darunter ein wacher Blick aus hellblau-
Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid, hat
en Augen: Der 1743 geborene Martin Heinrich
andererseits jedoch eine hohe Durchlässigkeit
Klaproth war einer der bedeutendsten deut-
für Neutronen. Dies macht es ideal als Hüll-
schen Chemiker. Geboren im Harz als Sohn ei-
rohrmaterial für Brennelemente in Atomkraft-
nes armen Schneiders, startete er seine Karriere
werken, wo es auch die höllischen Bedingungen
in einer kleinen Ratsapotheke, die ihn später
im Kern eines laufenden Atomreaktors klaglos
auf den Vorschlag Alexander von Humboldts
übersteht. Weitere Einsatzmöglichkeiten sind
zu einer Professur in Chemie bis an die Berliner
bei der Desoxidation und Entschwefelung von
Universität führen sollte. Klaproth entdeckte
Stählen oder als Gettermaterial für Vakuum-
Uran, das chemische Element Cer und im Jah-
pumpen zu finden. Drei Firmen gelten dabei als
re 1789 – Zirkonium. Benannt wurde es nach
wichtigste Produzenten: Areva in Frankreich,
dem Mineral Zirkon, ein bereits in der Antike
Toshiba in Japan und Wah Chang in den USA.
bekannter Schmuckstein, in dessen aus Ceylon
stammender Probe der Chemiker erstmals das
Doch auch in Schmuckläden findet man es als
Element Zirkonium nachweisen konnte. Und
Zirkoniumdioxid, auch Zirkonia genannt: Es ist
obwohl Zirkonium der Allgemeinheit kaum
das beliebteste Imitat von Diamanten, denen es
ein Begriff ist, ist es gar nicht mal selten – es
in punkto Strahlkraft in nichts nachsteht. Man
kommt beispielsweise häufiger vor als das viel
kann es auch anders sehen: Diamanten sind
bekanntere Kupfer. Vielleicht liegt der gerin-
nichts anderes als überteuertes Zirkonia! Und
gere Popularitätsgrad auch einfach an dem
wer weiß – vielleicht hat Klaproth bei seiner
sperrigen Namen, denn die Eigenschaften des
Hochzeit 1780 ja schon unwissentlich Ringe
überwiegend in den USA, Australien und Süd-
aus Zirkonia gekauft?
amerika vorkommenden Metalls sind bemer-
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
1857° C
6,51g/cm³
silbermetallisch
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
4409° C
920.000 t
0,021 ppm
590,5 kJ/mol
.
..
.
.
Verwendung
Hüllrohrmaterial für Brennstoff elemente
feuerfeste Keramiken
säurefeste Apparateteile
(z.B. Rohre, Düsen, Ventile)
Gettermaterial für Vakuum apparaturen
Elektrolyt in Feststoffoxidbrenn stoffzellen
Ag 47
Informationen zu Silber
Silber
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
107,8682 amu
10,490 g/cm3
165 pm
Spezifikationen
Schon seit rund siebentausend Jahren ist der
kommt noch ein riesiges Feld von weiteren An-
Menschheit klar: Silber ist ein Metall mit einer
wendungen, angefangen bei Katalysatoren bis
im wahrsten Sinne des Wortes glänzenden Zu-
hin zu Dentaltechnologien – wen wundert es
kunft! Doch während es früher vor allen Din-
da noch, dass Silber zu den begehrtesten An-
gen in der Münzprägung sowie als Schmuck
lagemetallen überhaupt gehört? Durch all die-
begehrt war, hat Silber in den letzten Jahr-
se Verwendungsmöglichkeiten steigt auch die
zehnten als Industriemetall eine Bedeutung
weltweite Nachfrage stark an und wird zum
erlangt, die es für viele Wirtschaftszweige na-
Teil nur dadurch gedeckt, dass Länder wie die
hezu unverzichtbar machen. Denn anders als
Volksrepublik China ihre Silberreserven gerade
das teurere Gold, welches strenggenommen
teilweise veräußern. Denn mehr als 20.800 Ton-
außer der schönen Optik keinerlei herausra-
nen wurden 2008 nicht gefördert; als die drei
gende Fähigkeiten besitzt, ist Silber ein Ele-
größten Produzenten gelten Peru, Mexiko und
ment mit direkt zwei Alleinstellungsmerkma-
China.
len: Kein anderes Metall reflektiert das Licht
besser, kein anderes Metall leitet Strom ef-
Sowohl das Fraunhofer Institut wie auch das
fektiver – also ein zweifacher Champion! Mo-
Rheinisch-Westfälische
derne Elektronik in Fahrzeugen, Industrie oder
schaftsforschung gehen deswegen auch davon
der Unterhaltungsbranche? Ohne Silber kaum
aus, dass in den nächsten Jahrzehnten mit einer
vorstellbar. Hochleistungsspiegel? Ohne Silber
Verknappung von Silber zu rechnen ist. Silber
nicht machbar. Optik- und Wärmereflektoren?
ist eines der begehrtesten und vielseitigsten
Nicht annähernd so effektiv, würde ihnen das
Metalle überhaupt: Viel zu schade eigentlich,
Silber fehlen. Oder viele Legierungen und Lote:
um in Form von Tafelbesteck in einer Schub-
Enthielten sie kein Silber, würden sie qualita-
lade zu liegen oder das Dekolleté von Damen
tiv oftmals deutlich schlechter ausfallen. Dazu
zu zieren.
Institut
für
Wirt-
Schmelzpunkt:
Spezifisches Gewicht:
Farbe:
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
..
..
..
..
..
.
Verwendung
Elektrotechnik
Elektronik
Solartechnik
Plasma-Bildschirme
Lebensmittelhygiene
Medizintechnik
RFID-Chips
Batterien
Katalysatoren
Schmuck
Münzen
961,7° C
10,49g/cm³
weißglänzend
2162° C
20.800 t
0,12 ppm
255 kJ/mol
Y 39
Informationen zu Yttrium
Yttrium
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
88,90585 amu
4,472 g/cm3
212 pm
Spezifikationen
Mit Yttrium betreten wir den Bereich der „Sel-
graphie machte es möglich, die Seltenen Erden
tenen Erden“, auch Lanthanoide genannt. Ein
im industriellen Maßstab zu trennen. Doch was
Begriff, der häufig zu Verwirrungen führt: Sel-
fängt man nun mit Yttrium an? Eine ganze
tene Erden haben nichts mit Raumschiff Enter-
Menge: Die Lambdasonde ihres Fahrzeugka-
prise oder fremden Galaxien zu tun – sie sind
talysators enthält das Metall ebenso wie viele
selbst auf unserem Planeten nicht einmal sel-
Rohre in der Reaktortechnik. Man findet es in
ten zu finden. Zu den Metallen der Seltenen Er-
der Mikrowellenelektronik wie in Speicherchips.
den werden einfach jene gezählt, die aufgrund
Gerne wird Yttrium auch in Nickel-Kobalt-Ma-
ihrer ähnlichen chemischen Zusammensetzung
gneten verwendet oder im Flugzeugbau, wo es
gemeinsam in der dritten Gruppe des Perio-
die Festigkeit von Aluminium- oder Magnesi-
densystems stehen, auch, wenn sie physikalisch
umlegierungen deutlich erhöht. Sogar Esoteri-
unterschiedliche Eigenschaften vorweisen. Ge-
ker haben einen Narren am Element gefressen.
nau genommen gehört Yttrium auch gar nicht
Sie glauben, Yttrium verbindet die reale mit
zur Liste der Lanthanoide, wird aber dennoch
der spirituellen Welt: Schön wär´s! Wie alle
allgemein zu den Seltenen Erden gezählt. Be-
Seltenen Erden stammt auch der mit Abstand
nannt wurde es nach der Grube Ytterby bei
größte Teil des Yttriums aus der Volksrepublik
Stockholm, wo es 1794 von dem finnischen
China inklusive Mongolei: Das Reich der Mitte
Chemiker Johan Gadolin im Mineral Ytterbit
beliefert über 95 Prozent des Weltmarktes –
entdeckt wurde. Yttrium erweist sich an der
fast eine Monopolstellung, die das Land auch in
Luft als sehr beständig, verliert bei Lichteinfluss
den kommenden Jahrzehnten behalten dürfte.
jedoch schnell seinen silbrig-weißen Glanz und
Es sei denn, Raumschiff Enterprise würde eines
beginnt, zu dunkeln. Die Trennung der Selte-
Tages doch noch Realität werden.
nen Erden untereinander war früher ein großes
Problem – erst der Einsatz der Ionenchromato-
Schmelzpunkt:
Farbe:
1526° C
weiss in
pulverform
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
3609° C
n. bekannt
26 ppm
380 kJ/mol
..
.
..
.
Verwendung
Permanentmagnete
Mikrowellentechnik
Speicherchips in der Hoch frequenztechnik
rostfreie Stähle
in Lambdasonden (zur Redu zierung von schädlichen Auto abgasen)
Flugzeugbau (zur Verbesserung
der Festigkeit von Aluminium legierungen)
La 57
Informationen zu Lanthan
Lanthan
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
138,9055 amu
6,146 g/cm3
195 pm
Spezifikationen
Schmelzpunkt:
Farbe:
920° C
grau in
pulverform
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
3470° C
n. bekannt
17 ppm
400 kJ/mol
Der 1797 geborene schwedische Chemiker Carl
einsetzbar ist: Mit ihm werden optische Gläser
Gustav Mosander kann fast schon als Übervater
und Kameralinsen hergestellt, es findet als Ma-
der Seltenen Erden bezeichnet werden: Über 20
gnetwerkstoff bei höheren Temperaturen Ver-
Jahre lang beschäftigte er sich fast ausschließ-
wendung, dazu kommt der Einsatz als Elektro-
lich mit ihnen und entdeckte dabei mehrere Ele-
de in magneto-hydrodynamischen Generatoren
mente, darunter 1839 auch Lanthan. Lanthan
oder als Legierungsmetall. Es geht aber auch
sollte der Namensgeber der Lanthanoide wer-
deutlich simpler, zum Beispiel als Bestandteil
den – obwohl es, genau genommen, gar nicht
eines Zündsteins: Hier bringt Lanthan an lauen
dazu zählt: Im Gegensatz zu ihnen bleibt beim
Sommerabenden ganze Armeen von Camping-
Lanthan die sogenannte „f-Schale“ unbesetzt.
leuchten zum Glühen.
Verwendung
zu jener gemeinsamen Gruppe im Perioden-
Lanthan ist auch ein guter Beweis dafür, wie
system, die sich chemisch kaum voneinander
falsch die Bezeichnung „Seltene Erden“ einst
unterscheiden lässt. In den auf die Entdeckung
gewählt wurde: In der Erdkruste kommt das
folgenden Jahrhunderten hat sich Lanthan zum
Element beispielsweise dreimal so häufig vor
Kameralinsen
als Magnetwerkstoff für Anwen dung bei höheren Temperaturen
wahren Allrounder gemausert. Es kommt recht
wie das viel bekanntere Blei. Der Begriff „Sel-
häufig vor und wird deshalb überall dort einge-
tene Erden“ stammt übrigens noch aus einer
setzt, wo es nicht darauf ankommt, welches der
Zeit, als diese zuerst in seltenen Mineralien ge-
Lanthanoide man verwendet. Da die Trennung
funden und aus denen erst in Form ihrer Oxyde
der Seltenen Erden immer noch recht aufwen-
(früher auch „Erden“ genannt) gewonnen wur-
dig ist und ihre Eigenschaften oft austauschbar
den. Doch ob selten oder nicht: Über ihre Be-
sind, kann man sich so häufig einen Großteil der
deutung im weltweiten Metallhandel besteht
Kosten ersparen. Schon der Blick auf die Haupt-
heute kein Zweifel mehr.
Dennoch zählt man es zu den Seltenen Erden;
anwendungsgebiete zeigt, wie flexibel Lanthan
..
.
.
Elektroden in magnetohydro dynamischen Generatoren
in der Filmindustrie (z.B. bei
Special-Effects)
Ce 58
Informationen zu Cer
Cer
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
140,116 amu
6,689 g/cm3
158 pm
Spezifikationen
Cer ist ein Element aus der Gruppe der „Selte-
wegtäuschen, dass das Metall für eine Reihe
nen Erden“, das wirklich Spaß macht. Dies ging
sehr ernsthafter Einsatzgebiete ebenfalls gut
bereits bei der Entdeckung los: Wer kann schon
geeignet ist. Es wird in Katalysatoren zur Re-
von sich behaupten, direkt drei Väter auf ein-
duzierung des Kohlenmonoxids verwendet, ist
mal zu haben? Während der Chemiker und Frei-
ein beliebtes Legierungselement bei der Stahl-
maurer Martin Heinrich Klaproth den Rohstoff
und Aluminiumherstellung und kommt auch
1803 in Berlin entdeckte, stießen die Schweden
in hellleuchtenden LEDs vor, wo es als Fluores-
Wilhelm von Hisinger und Jöns Jakob Berzelius
zensschicht einer guten Farbwiedergabe dient.
in Stockholm zeitgleich darauf. Spaß macht es
Selbst Hausfrauen und –männer lieben den
auch, mit einem Messer an einem metallischen
Rohstoff oftmals, ohne es zu wissen: Backöfen
Stück Cer entlang zu kratzen – Cer ist pyrophor,
mit einer cerhaltigen Beschichtung gelten als
das heißt, es kann an der Luft Feuer fangen.
selbstreinigend und ersparen somit viel Arbeit
Brennen tun dabei jedoch nur die auseinander
im Haushalt.
sprühenden Späne, was einen fantastischen
Funkenregen ergibt und das Element gut taug-
Wie alle Seltenen Erden stammt auch Cer zu
lich macht für Spezialeffekte in Hollywoodfil-
rund 95 Prozent aus der Volksrepublik China.
men, wenn beispielsweise mal wieder ein Auto
Der Abbau über Säuren, mit denen die Metalle
über den Asphalt geschleift werden soll.
häufig aus den Bohrlöchern gewaschen werden, ist dagegen nicht so lustig und bislang
Da Cer auf der Erde sechsmal so häufig wie
noch ein echtes Problem. Oftmals bleibt an-
Blei vorkommt und verhältnismäßig güns-
schließend der vergiftete Schlamm achtlos in
tig ist, sind solche Späße auch keine sinnlose
der Gegend zurück, sind die Umweltschutzfra-
und teure Verschwendung knapper Rohstoffe.
gen und die damit verbundenen Folgen viel zu
Sie sollten allerdings auch nicht darüber hin-
selten ein Thema.
Schmelzpunkt:
Farbe:
795° C
beige in
pulverform
Siedepunkt:
Massenanteil / Erdhülle:
Weltjahresproduktion ca.:
Verdampfungswärme:
3360° C
43 ppm
n. bekannt
350 kJ/mol
..
.
.
.
Verwendung
Katalysator für versch. Zwecke
Legierungselement in Stahl und Aluminiumlegierungen
in weissen LED‘s als Fluoreszenz schicht
Abgaskatalysatoren (Reduktion
von Abgasen)
mögl. in Zukunft bei der Her stellung von Wasserstoff durch
Solarenergie
Nd 60
Informationen zu Neodym
Neodym
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
144,24 amu
7,010 g/cm3
206 pm
Spezifikationen
1885 in Wien: Die komplette k.u.k-Monarchie
noch „anspringen“, wenn sie fast einen halben
(kaiserliche und königliche Monarchie) tanzt
Meter voneinander entfernt liegen! Neben der
im Walzertakt einer fortschreitenden Indus-
Verwendung in Dauermagneten fand auch die
trialisierung entgegen. Freiherr Carl Auer von
Schmuckindustrie daran Gefallen und nutzte
Welsbach, ein österreichischer Unternehmer
die Anziehungskraft für Verschlüsse, um bei-
und Chemiker, verbrachte das Jahr jedoch nicht
spielsweise Ohrringe an den richtigen Stellen
tanzend, sondern mit Experimenten rund um
halten zu können, ohne dass die Träger sich
die Seltenen Erden. Als er einmal Baumwoll-
vorher die Ohren durchstehen lassen müssen.
fäden mit ihren Salzlösungen tränkte und die
Darüber hinaus wird Neodym auch in Hochleis-
getrockneten Fäden verbrannte, stellte er fest,
tungslasern sowie in der Glasindustrie verwen-
dass das zurückbleibende Gerüst aus Oxyd ein
det, wo es unter anderem UV-Licht absorbiert
ungeheures Strahlungsvermögen entwickelte
oder der Entfärbung eisenhaltiger Gläser dient.
– der „Glüh- oder Auerstrumpf“ war erfunden,
der das Leistungsvermögen von Gaslampen
Wer heute Neodym haben möchte, sollte seinen
fortan beträchtlich erhöhte. Doch das genüg-
Blick gen China richten: 97 Prozent der Produk-
te dem stolzen Freiherrn noch nicht: Im selben
tion stammen von dort, darüber hinaus hat nur
Jahr isolierte er aus Didym zum ersten Mal das
noch Australien nennenswerte Abbaugebiete
Neodym – ein Rohstoff, der später zum viel-
vorzuweisen. All dies aber dürfte Herrn von
leicht bekanntesten Lanthanoid werden sollte.
Welsbach 1885 noch nicht interessiert haben.
Dies liegt vor allem in seinen magnetischen
Der Wissenshungrige forschte weiter und er-
Eigenschaften mittels einer Neodym-Bor-
fand 1903 den Feuerstein – jenen kleinen Stein,
Legierung begründet, die solche Magneten zu
der bis heute fester Bestandteil der meisten
den stärksten der Welt werden lassen: Zwei
Einwegfeuerzeuge ist.
Neodymmagneten können einander auch dann
Schmelzpunkt:
Farbe:
1024° C
bläulich in
pulverform
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
3100° C
n. bekannt
17 ppm
285 kJ/mol
..
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Neodym / Verwendung
Supermagneten
Glasindustrie (dient zur Ent färbung eisenhaltiger Gläser)
Hochleistungslaser
Supermagneten
Lautsprecher
Kopfhörer
Kernspintomographie
Sm 62
Informationen zu Samarium
Samarium
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
150,36 amu
7,353 g/cm3
238 pm
Spezifikationen
Zur Entdeckung des Samariums gibt es in der
im Jahre 1912 so stark unter Gelenkversteifung,
Fachliteratur fast genauso viele Darstellungen
dass er sämtliche Forschungsarbeiten einstellen
wie zur Ermordung des amerikanischen Prä-
musste. Wie alle Seltenen Erden stammt auch
sidenten John F. Kennedy. Die interessanteste
Samarium zum überwältigenden Großteil aus
ist sicher die des französischen Chemikers Paul
China, seine Eigenschaften sind denjenigen des
Émile Lecoq de Boisbaudran, der das Element
Neodym nicht unähnlich. Auch aus Samari-
nachweislich 1879 zum ersten Mal aus dem
um lassen sich starke Magnete herstellen, die
Mineral Samarskit isolierte, welches nach dem
zwar nicht ganz die Kraft von jenen mit einer
russischen Bergbaubeamten Oberst Samarsky
Neodym-Bor-Legierung besitzen, dafür aber
benannt wurde, der seinerseits Jahre vorher
deutlich hitzebeständiger sind: Selbst Tempe-
das Mineral entdeckte. De Boisbaudran war
raturen bis zu 400 Grad können Magneten mit
ein ausgesprochen angenehmer Zeitgenos-
einer Samarium-Kobalt-Legierung nur wenig
se; freundlich und respektvoll im zwischen-
anhaben. Darüber hinaus sind die Einsatzgebie-
menschlichen Umgang, dazu interessiert an
te recht begrenzt: In nennenswertem Umfang
Sprachen und Geschichte. Der Chemiker führ-
wird Samarium-Oxyd nur noch in der Glasin-
te in seinem Privatlabor zahlreiche Versuche
dustrie verwendet, wo es bei optischen Gläsern
durch und ging auch als der Entdecker des
Infrarotlicht aus dem Spektrum herausfiltert.
Rohstoffes Gallium in die Geschichtsbücher
ein, bevor dann die Seltenen Erden zu seinem
Deutlich rätselhafter bleiben bis zum heutige
Steckenpferd wurden. Für seine Forschungen
Tage die Umstände von Kennedys Ermordung:
erhielt er mehrere Auszeichnungen, unter an-
War es ein Einzeltäter oder stecken Verschwö-
derem das Kreuz der Ehrenlegion und die Davy-
rungen der Mafia, des CIA oder von Exilkuba-
Medaille. Nur die Gene meinten es nicht so gut
nern dahinter? Eines ist sicher: Samarium hat
mit ihm: Von 1895 an litt er bis zu seinem Tode
damit nichts zu tun.
Schmelzpunkt:
Farbe:
1072° C
gelblich in
pulverform
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
1803° C
n. bekannt
6 ppm
175 kJ/mol
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Verwendung
Hochleistungs-Magnete
optische Gläser
Permanentmagnete
Tonabnehmer für Musik instrumente
Eu 63
Informationen zu Europium
Europium
Atommasse:
Dichte:
Atomradius:
Hauptabbauland
151,964 amu
5,244 g/cm3
231 pm
Spezifikationen
Was ist das denn? Paul Émile Lecoq de Bois-
anderen Seltenen Erden – seine heutigen An-
baudran reibt sich 1890 verwundert die Augen
wendungsgebiete haben beispielsweise mit
und schaut sich die unbekannte Spektrallinie
Magnetismus nichts zu tun, dafür häufig mit
in einem Samarium-Gadolinium-Konzentrat
Leuchtkraft: In Farben verarbeitet, leuchten
genauer an: Irgendetwas Unbekanntes hat er
diese viele Minuten lang hell oder dimmen für
da, etwas bisher noch nie Gesehenes. Sechs
mehrere Stunden schwach, nachdem sie zuvor
Jahre später wies Eugène-Anatole Demarçay
einer starken Lichtquelle ausgesetzt wurden. In
das neue Element dann spektroskopisch nach,
Leuchtstofflampen sorgt es für die rote Farbe,
1901 konnte er es zum ersten Mal isolieren: Die
in Keramiken wird es zum Strahlenschutz in der
Geburtsstunde des Europium. Demarçay, ein
Reaktortechnik eingesetzt – selbst in Supra-
Chemiker und Weggefährte von Marie Curie,
leitern wird es als Legierung verarbeitet. Diese
ist damit einem Element auf die Spur gekom-
Flexibilität hat einen einfachen Grund: Genau
men, das bis heute zu den interessantesten der
wie Cer kann auch Europium in zwei unter-
Seltenen Erden zählt und neben Americium das
schiedlichen Oxidationsstufen vorliegen; dies
einzige ist, welches nach einem Kontinent be-
macht es vielfältiger einsetzbar als die meisten
nannt wurde.
Seltenen Erden.
Die neu entdeckten Eigenschaften waren er-
Mit seiner geringen Dichte ist es außerdem das
staunlich: Der Luft ausgesetzt, läuft das an-
leichteste aller Schwermetalle: Das nächstleich-
sonsten silbrig glänzende Material sofort
tere Titan gehört dann schon zu den Leichtme-
an. Bei Temperaturen von mehr als 150 Grad
tallen. Nur in einem Punkt herrscht unter den
entzündet es sich selbst und verbrennt mit ei-
Seltenen Erden Einigkeit: Auch Europium wird
ner leuchtend roten Flamme. Auch sonst un-
– dem Namen zum Trotz – zum überwältigen-
terscheidet es sich in vielen Punkten von den
dem Großteil in China gefördert.
Schmelzpunkt:
Farbe:
826° C
weiss in
pulverform
Siedepunkt:
Weltjahresproduktion ca.:
Massenanteil / Erdhülle:
Verdampfungswärme:
1527° C
n. bekannt
0,099 ppm
175 kJ/mol
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Europium / Verwendung
Strahlenschutzkeramiken in
der Reaktortechnik
roter Farbanteil in Leuchtstoff lampen (angenehmes Spektrum)
foliendünne Supraleiter
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