Bleikorrosion

Bleikorrosion (oder auch Bleifraß) ist ein Korrosionsprozess von Blei, der an der Oberfläche gefährdeter Gegenstände mit der Bildung hellgrauer Krusten beginnt, dann bei fortschreitendem Verfall zur Abrundung der scharfen Krustenkanten führt und schließlich bei Lochfraß mit Kavernenbildung und einer immer tiefgreifenderen Zerstörung endet.^[1]

An der Luft läuft Blei infolge des Oxidationsprozesses grau an. Dabei bilden sich Blei(II)-oxid (PbO) und Bleihydroxid (Pb(OH)₂). Letzteres reagiert mit dem Kohlenstoffdioxid der Luft und bildet basisches Blei(II)-carbonat Pb(OH)₂ · 2 PbCO₃, wodurch das darunterliegende Metall vor weiterer Korrosion geschützt wird.

Mit Chlor reagiert Blei zu Blei(II)-chlorid, mit Schwefel zu Blei(II)-sulfid:

${\displaystyle \mathrm {Pb+Cl_{2}\longrightarrow PbCl_{2};\ \Delta H=-359\ {\frac {kJ}{mol}}} }$

${\displaystyle \mathrm {Pb+S\longrightarrow PbS;\ \Delta H=-94\ {\frac {kJ}{mol}}} }$

Unter dem Einfluss von Phosphorsäure, Flusssäure, Schwefelsäure und Salzsäure bildet sich ein dünner Schutzüberzug aus den gebildeten Salzen auf der Oberfläche von Metallgegenständen, die überwiegend aus Blei bestehen.^[2]

Beispiele

(c) Sabine Schmithals, CC BY 3.0

Korrodierte Pfeifen der Orgel von St. Kiliani (Höxter)

Bleifraß kann sowohl in denkmalpflegerischen Bereichen (historische Orgelpfeifen, Bleiglasfenster) als auch z. B. im Maschinenbau (Bleigleitlager) ein massives Problem darstellen.

An verschiedenen historisch bedeutsamen Orgeln sind durch Bleikorrosion immense Schäden am Pfeifenwerk entstanden. Heute geht man davon aus,^[3] dass diese Bleikorrosion vor allem auf Säuren zurückgeht, zum Beispiel Essigsäure im Eichenholz, das häufig im Orgelbau verwendet wird. Untersuchungen haben ergeben, dass Bleilegierungen mit drei oder mehr Prozent Zinn besonders gut gegen Bleikorrosion geschützt sind.^[4]

Seit Ende des 20. Jahrhunderts sind Kirchengebäude besser isoliert und abgedichtet. Dadurch findet ein Austausch der Innenluft seltener statt, was zu einer dauerhaft erhöhten Luftfeuchte im Innenraum führt. Zusammen mit der aus Eichenholz ausdunstenden Essigsäure beschleunigt die erhöhte Luftfeuchte wirksam den Bleifraß. Als Konservierung wurde früher schon eine Kalkschicht benutzt. Mit einem Bad in Schwefelsäure wird experimentiert.^[5]

In der Vergangenheit stellte Bleifraß auch bei Letternmetall ein Problem dar.^[2] In früheren Zeiten war Blei eines der wichtigsten und meistverwendeten Metalle.^[6]

Bei Bleiplomben, die als Siegel oder zur Anbringung von Zertifikaten genutzt wurden, ist ebenfalls Korrosion bekannt. Die Restauration dieser meist kleinen Siegel kann aufwändig sein.^[7]

Weblinks

• Frank Grotelüschen: Verfall historischer Orgeln – Bleifraß und Kirchenschimmel, Deutschlandfunk – „Wissenschaft im Brennpunkt“ vom 11. Juni 2017

• Carolin Haller: Rettung historischer Orgelinstrumente: Maßnahmen gegen Korrosion an Bleipfeifen. Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien. In: Internetpräsenz. Informationsdienst Wissenschaft e.V. -idw-, 30. November 2018, abgerufen am 2. Dezember 2018. 

Einzelnachweise

1. ↑ Zitiert nach: Julia Voigt, Mila Schrader: Bauhistorisches Lexikon: Baustoffe, Bauweisen, Architekturdetails. Edition Anderweit. ISBN 3-931824-29-2.
2. ↑ ^{a b} Bleikorrosion – wenn Schriften zu Staub zerfallen. Archiviert vom Original am 9. Juni 2012; abgerufen am 17. Mai 2012. 
3. ↑ „Collapse“, Untersuchung der EU zum Bleifraß. Archiviert vom Original am 31. Dezember 2013; abgerufen am 31. Dezember 2013. 
4. ↑ The COLLAPSE project Corrosion of organ pipes - causes and recommandations. Archiviert vom Original am 31. Dezember 2013; abgerufen am 31. Dezember 2013. 
5. ↑ https://www.deutschlandfunk.de/historische-orgeln-schutz-fuer-alte-metallpfeifen.676.de.html?dram:article_id=434611
6. ↑ Römpp Chemielexikon, Band 1, Seite 449, 9. Auflage 1989
7. ↑ Dokumentation HAM (Panzermuseum Thun) (PDF-Datei 788 kB) (Memento vom 31. Oktober 2020 im Internet Archive).