Phänomene des Alltags aus der Perspektive des Chemikers.
Heute: wir machen Blei zu Gold
Okay, nicht gerade ein Alltagsphänomen für jeden von uns- aber für den einen oder anderen Alchimisten aus dem Mittelalter eine tagesfüllende Beschäftigung. Und ein ausgezeichneter Einstieg in die neue Opinio-Serie, die in loser Folge erscheint, nämlich dann, wenn ich Zeit habe ; )
Wir machen also Blei zu Gold.
Ein Versuch, der bis heute nicht so wirklich klappen wollte- man kann Blei so lange kochen oder mit irgendwelchen Chemikalien beträufeln wie man will: es ist und bleibt Blei. Vielleicht wird’s irgendwann weiß oder schwarz oder stinkt, ja vielleicht wird’s sogar gelblich, aber Gold? Fehlanzeige.
Dabei waren die Alchimisten gar nicht so unclever, als Rohprodukt der Goldherstellung Blei zu nehmen. Ein kurzer Blick ins Periodensystem (das Ding, was im Chemieunterricht immer vorne hing oder wie eine Leinwand runtergezogen wurde) und wir stellen fest: Ach nee, die stehen ja fast nebeneinander!
Aber mal ehrlich: viel miteinander zu tun haben die sonst nicht, oder freut sich wer über einen Bleiring zur Hochzeit?
Das Problem der Alchimisten war ein ganz anderes und ist noch heute das Problem des künstlichen Golds: mit Chemie ist da nicht viel zu machen.
Stellen wir uns das Atom als Menschen vor, so ändert die Chemie vielleicht die Kleidung oder Haarfarbe, aber sie kann niemals den Menschen ändern, der immer noch drinsteckt. Dazu braucht man schon Holzhammer-Methoden, wie sie die Kernphysik verwendet. Oder anschaulicher: eine Axt. Damit lässt sich vortrefflich ein Arm abhacken.
Und genau das wäre es, was aus Blei Gold macht. Wir müssen dem Blei einen Arm abhacken, oder genauer gesagt: wir müssen seine Kernladungszahl ändern, von 82 auf 79 (letzteres ist die Ladungszahl von Gold). Jetzt könnte man sagen: okay, liebe Physiker, dann hackt mal schön und wir werden reich- wieder stoßen wir auf Probleme.
Die Axt der Physiker ist ein so energiereicher Strahl, dass der Strom, mit dem man ihn erzeugt und betreibt, den Preis des Goldes nicht rechtfertigt. Und wir stoßen auf noch ein ganz praktisches Problem:
Wohin mit dem Arm? Das scheint zuerst banal, stellt aber ein praktisches Problem. In der Kernphysik ist es prinzipiell kein Problem, Arme abzuhacken. Aber wenn man jetzt nur den Ellbogen haben will, der Rest aber ganz bleiben soll, sieht man leicht: dat wird kompliziert.
Vom Blei zum Gold müssen wir drei Protonen entfernen, denn die machen die Kernladungszahl. Genau drei, denn nehmen wir zwei weg, kommt bloß Quecksilber raus, bei vier landen wir beim Platin. Alles ganz schöne Sachen, aber eben kein Gold.
Die Kernphysik liebt es aber, ihre Arme in Zweierpäckchen abzuhacken. Der Angeber sagt dann dazu Alphateilchen und bezeichnet das ganze als Heliumkerne. Lustig, oder? Der Unterschied zwischen Thermometer und Bleirohr ist das, was den Jahrmarkt-Luftballon fliegen lässt…
Bevor mich die ganzen anwesenden Wissenschaftler zurechtweisen: Ja, es gibt noch andere Methoden, mit denen man relativ selektiv Elemente herstellen kann, als Alphateilchen rauszuschießen, aber das soll jetzt nicht Thema sein und führt in Bereiche, von denen ich ehrlicherweise auch -noch ; ) – nicht genug Ahnung habe um sie hier anschaulich vorzuführen. Einigen wir uns also darauf: es ist teuer, kompliziert und ganz unter uns: es lohnt sich auch nicht.
Die Goldvorräte der Erde werden auf etwa 30 Milliarden Tonnen geschätzt und erst 120 000 Tonnen sind bisher abgebaut (wovon ein Viertel bei Banken lagert, der Rest hängt um so manchen Hals). Es gibt also noch genug zum Schürfen ; )
Und damit beschließen wir unsere erste Chemie-Folge im Dienste der Opinio-Wissenschaft.
"Das Streben nach größerer Unordnung ist treibende Kraft jeder Veränderung"
(P. W. Atkins, Universität Oxford)
Foto: eigenes.