Hermann Sicius – författare

Hermann Sicius bringt dem Leser in knapper Form alle wichtigen Informationen rund um eine wichtige Klasse metallischer Rohstoffe nahe. Von den achtzehn Metallen der Actinoide und der dritten Nebengruppe sind bis auf Thorium, Uran und vielleicht Plutonium alle weitgehend unbekannt, aber trotz ihrer teils extrem aufwendigen Herstellung gibt es hochinteressante Einsatzgebiete dieser oft stark radioaktiven Elemente, und dies auch in nicht-militärischen, d.h. friedlichen Anwendungen. Wussten Sie schon vom Einsatz Americiums in Radionuklidbatterien? Dem Beschuss von Atomen des Einsteiniums mit kleineren Atomkernen zur Erzeugung von Elementen noch höherer Ordnungszahl? Nein? Dann lassen Sie sich die faszinierende Welt dieser schweren Atomkerne vorstellen! Keine Angst vor Radioaktivität! Der Autor beschreibt die gegenwärtige Lage und gibt einen Ausblick in die Zukunft.

Hermann Sicius beschreibt dieEigenschaften und Eigenheiten der Elemente der ersten Hauptgruppe (Wasserstoff undAlkalimetalle). Wasserstoff wurde vor 250 Jahren, die Metalle Lithium, Natriumund Kalium vor 200 Jahren entdeckt. Rubidium und Cäsium folgten 50 Jahrespäter, und Francium, dessen Isotope alle extrem kurzlebig sind, wurde 1939erstmals beschrieben. Obwohl diese Elemente in vielen wissenschaftlichen,medizinischen und auch allgemeinen Publikationen genannt werden, ergeben diese einesehr interessante Elementenfamilie. Die Alkalimetalle sind chemisch sehr reaktivund zeigen regelmäßige Abstufungen ihrer Eigenschaften. So nehmen vom Lithiumzum Cäsium Dichte und Reaktivität zu, Schmelz- und Siedepunkte sowieElektronegativitäten nehmen dagegen ab. Ebenso erfolgen heftige bisexplosionsartige Reaktionen mit Wasser und Mineralsäuren. In ihren Verbindungensind sie fast durchweg der elektropositivere Partner.

Hermann Sicius beschreibt dieEigenschaften und Eigenheiten der Elemente der vierten Nebengruppe (Titangruppe). DieEntdeckung des Titans und des Zirkoniums erfolgte zu Beginn des 19.Jahrhunderts, die des Hafniums erst mehr als hundert Jahre später. Atomkernedes Rutherfordiums wurden erstmals 1964 durch Kernfusion erzeugt. Vom Titan zumHafnium nehmen Dichte, Schmelzpunkte und -wärmen sowie Siedepunkte undVerdampfungswärmen zu. Die Elemente dieser Gruppe sind teils reaktiv, teils aberauch erstaunlich passiv. An der Luft schützt sie eine passivierende Oxidschichtvor weiterer Korrosion und auch in Säuren sind sie nur vereinzelt löslich. Mitvielen Nichtmetallen reagieren sie aber bei erhöhter bzw. hoher Temperatur.Titan-IV-oxid reagiert amphoter, die Dioxide des Zirkoniums und Hafniums schwachbasisch.

Hermann Sicius stelltin diesem essential dieElemente der fünften Nebengruppe (Vanadiumgruppe) ausführlich vor. Er zeigt,dass diese Elemente teilweise reaktiv, aber gelegentlich auch sehrreaktionsträge sind, dass sie an der Luft lagernd von einer dünnen,passivierenden Oxidschicht vor weiterer Korrosion geschützt und auch in Säurennur selten und dann nur unter Anwendung drastischer Methoden löslich sind. Die technischeAnwendung zeigt der Autor für diese Elemente auf, die alle sehr harte, hochschmelzende Metalle sind undderen Verbindungen mit Kohlen- und Stickstoff teils extrem hochschmelzende,harte Schleifmaterialien darstellen, die man auch industriell einsetzt. Vanadiumfindet sich in Stahllegierungen, Tantal in medizinischen Implantaten, Ferroniobals Bestandteil von Gasturbinen oder Vanadium-V-oxid als Katalysator bei derHerstellung von Schwefelsäure.

Hermann Sicius stelltin diesem essential dieElemente der sechsten Nebengruppe (Chromgruppe) ausführlich vor. Er zeigt, dassdie Elemente dieser Gruppe chemisch meist relativ reaktionsträge sind undregelmäßige Abstufungen ihrer Eigenschaften zeigen. So nehmen vom Chrom zumWolfram Dichte, Schmelz- und Siedepunkte zu, die Reaktivität leicht ab. Chrom,Molybdän und Wolfram entdeckte man Ende des 18. Jahrhunderts, das nur künstlichdarstellbare Seaborgium erst etwa 200 Jahre später. Molybdän ist z. B. Bestandteilsehr harter Stähle, Wolfram wurde für Wendeln von Glühlampen verwendet. 

Hermann Sicius stellt ausführlich die Elemente der siebten Nebengruppe (Mangangruppe) vor. Er zeigt, dass die Elemente dieser Gruppe, mit Ausnahme des Mangans, chemisch meist relativ reaktionsträge sind und regelmäßige Abstufungen ihrer Eigenschaften zeigen. So nehmen vom Mangan zum Rhenium Dichte, Schmelz- und Siedepunkte zu, die Reaktivität jedoch ab. Mangan findet sich als Bestandteil sehr harter Stähle, Technetium wird als Radiotherapeutikum eingesetzt, Braunstein wird in Batterien benötigt, Kaliumpermanganat als Desinfektionsmittel und Rhenium als Bestandteil ermüdungsfreier Legierungen für Turbinenschaufeln eingesetzt. Technetium war das erste Element, das nur auf künstlichem Wege erstmals dargestellt werden konnte, Rhenium ist eines der seltensten Elemente in der Erdhülle und nur Mangan kommt mit einem Anteil von 850 ppm noch relativ verbreitet vor. Bohrium wiederum, das schwerste Element der Gruppe, ist ebenfalls nur durch künstliche Prozesse (Kernfusion) zugänglich. p>

Hermann Sicius stellt ausführlich die Elemente der achten Nebengruppe (Eisen, Ruthenium, Osmium und Hassium) vor, die allesamt harte, hochschmelzende Metalle sind. Auch bei den Platinmetallen Ruthenium und Osmium wirkt sich noch die Lanthanoidenkontraktion aus. In ihren physikalischen Eigenschaften unterscheiden sich Ruthenium und Osmium relativ deutlich, aber nur wenig in Bezug auf ihre chemischen Eigenschaften. Eisen weicht dagegen hinsichtlich seines unedlen Charakters und niedrigeren Dichten, Schmelz- und Siedepunkten schon deutlich ab. Die Elemente dieser Gruppe können maximal acht äußere Valenzelektronen abgeben, um eine stabile Elektronenkonfiguration zu erreichen. Die Entdeckung des Eisens – eines der häufigsten Elemente überhaupt – erfolgte schon 3.000 v. Chr. in Mesopotamien, wogegen Osmium und Ruthenium als sehr seltene Elemente in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts entdeckt wurden. Die künstliche Erstdarstellung von Atomen des Hassiums gelang 1984.