Wissensreise durch das Periodensystem der Elemente

Heute begeben wir uns auf eine Reise zu einem Element, das nach dem Mond benannt ist, das Leben ermöglicht und gleichzeitig töten kann, das in deinem Körper steckt und in deinem Smartphone, das Jahrhunderte lang verwechselt und unterschätzt wurde – und das dennoch still und leise zu einem der wichtigsten Elemente unserer modernen Welt geworden ist.
Wir reisen heute zum Element Nummer 34 im Periodensystem. Wir reisen zum Selen.
Weitere Schlafreise Reihen:
⁠⁠⁠⁠Schlafreisedurchdas Periodensystem der Elemente⁠⁠⁠⁠
⁠⁠⁠⁠Schlafreisedurchdie Natur⁠⁠⁠⁠
⁠⁠⁠⁠Schlafreisedurchvergessene Welten⁠⁠⁠⁠
⁠⁠⁠⁠Schlafreisedurchdas Universum⁠⁠⁠⁠
Englische Reihen:
⁠⁠⁠⁠SleepJourneythrough Lost Worlds⁠⁠⁠⁠
Weitere Wissenreise Reihen:
⁠⁠⁠⁠Wissensreisedurchdie Psychologie⁠⁠⁠⁠
⁠⁠⁠⁠Wissensreisedurchdie Länder der Erde⁠⁠⁠⁠
⁠⁠⁠⁠Wissensreisedurchdie Urzeit⁠⁠⁠⁠
⁠⁠⁠⁠Wissensreisedurchdie Geschichte⁠⁠⁠
 
Hinweis: Die Vertonung ist KI unterstützt. Das Skript an sich wurde von uns ohne KI erstellt. Die neuen Folgen von Schlafreise durch das Universum und der Psychologie sind komplett ohne produziert.

Arsen [aʁˈzeːn] ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol As und der Ordnungszahl 33. Im Periodensystem der Elemente steht es in der 4. Periode und der 5. Hauptgruppe, bzw. 15. IUPAC-Gruppe oder Stickstoffgruppe. Arsen kommt selten gediegen vor, meistens in Form von Sulfiden. Es gehört zu den Halbmetallen, da es je nach Modifikation metallische oder nichtmetallische Eigenschaften zeigt.

Umgangssprachlich wird auch das als Mordgift bekannte Arsenik meist einfach „Arsen“ genannt. Arsenverbindungen kennt man schon seit dem Altertum. Als mutagenes Klastogen können Arsenverbindungen als Gift wirken, welches Chromosomenaberrationen hervorrufen und somit karzinogene Wirkung besitzen kann.

In dieser Folge tauchen wir ein in die faszinierende Geschichte des Elements Germanium (Ge, Ordnungszahl 32) – einem silbergrauen Halbmetall, das die Elektronikrevolution des 20. Jahrhunderts mitbegründet hat und heute in Glasfasern, Wärmebildkameras und Quantencomputern steckt.
Themen dieser Folge:
Mendelejews legendäre Vorhersage von „Eka-Silizium" (1871) und die Entdeckung durch Clemens Winkler (1886)
Chemische und physikalische Eigenschaften: Bandlücke, Diamantstruktur, Isotope
Germanium als Material des ersten Transistors (Bell Labs, 1947)
Warum Silizium Germanium verdrängte – und wo Germanium heute unverzichtbar bleibt
Anwendungen: Infrarotoptik, Glasfasertechnik, SiGe-Heterostrukturen, PET-Kunststoff
Germanium in der Medizin: Fakten vs. Mythen
Geopolitik: Chinas Exportbeschränkungen und die EU-Liste kritischer Rohstoffe
Ausblick: Quantencomputing, Raumfahrt-Solarzellen, LIDAR
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⁠⁠⁠⁠Schlafreisedurchdie Natur⁠⁠⁠⁠
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⁠⁠⁠⁠SleepJourneythrough Lost Worlds⁠⁠⁠⁠
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⁠⁠⁠⁠Wissensreisedurchdie Geschichte⁠⁠⁠
 
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Gallium (Ga, Ordnungszahl 31) schmilzt bei knapp 30 °C – und steckt dennoch in Milliarden LEDs, Smartphones, Satelliten und Radarsystemen. Diese Folge erzählt von Mendelejews legendärer Vorhersage, der spektakulären Entdeckung durch Lecoq de Boisbaudran, der Revolution durch die blaue LED, Galliums Rolle als medizinisches „trojanisches Pferd" gegen Bakterien – und warum dieses unscheinbare Metall zum geopolitischen Zankapfel geworden ist.
Themen der Folge:Mendelejews Prophezeiung & Eka-Aluminium · Entdeckung 1875 (Spektralanalyse, Zinkblende) · Kristallstruktur & niedriger Schmelzpunkt · Gewinnung als Nebenprodukt (Bauxit, Bayer-Prozess) · Galliumnitrid (GaN) & blaue LED (Nobelpreis 2014) · GaN in Leistungselektronik & 5G · Galliumarsenid (GaAs) in Hocheffizienz-Solarzellen & Raumfahrt · Gallium als Antibiotikum-Kandidat · Ga-67/Ga-68 in der Nuklearmedizin · EGaIn in Soft Robotics · Geopolitik & Chinas Exportbeschränkungen 2023
Quellen & weiterführende Literatur:
Lecoq de Boisbaudran, P. E. (1875). Caractères chimiques et spectroscopiques d'un nouveau métal, le gallium. Comptes Rendus, 81, 493–495.
Mendelejew, D. I. (1871). Die natürliche Ordnung der Elemente. Journal der Russischen Chemischen Gesellschaft, 3, 25–56.
Nakamura, S., Fasol, G. & Pearton, S. J. (2000). The Blue Laser Diode: The Complete Story. Springer, Berlin.
Nobelkomitee für Physik (2014). Scientific Background: Efficient Blue Light-Emitting Diodes Leading to Bright and Energy-Saving White Light Sources. Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften. → nobelprize.org
Freed, B. E. et al. (2013). Gallium disrupts bacterial iron metabolism and has therapeutic effects in mice and humans with lung infections. Journal of Clinical Investigation, 123(6), 2461–2470.
Bhatt, D. L. et al. (2022). Gallium-68 PET imaging in oncology. Nature Reviews Clinical Oncology.
European Commission (2023). Critical Raw Materials Act – Annex: List of Critical Raw Materials. → ec.europa.eu
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR): Gallium – Rohstoffsteckbrief. → bgr.bund.de
Royal Society of Chemistry – Periodic Table: Gallium. → rsc.org/periodic-table/element/31
Wikipedia (DE): Gallium, Galliumnitrid, Galliumarsenid, Blaue LED, EGaIn, Soft Robotics

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Strontium (Sr, Ordnungszahl 38) ist ein silbrig-weißes Erdalkalimetall, das 1790 in Strontian (Schottland) entdeckt und 1808 von Humphry Davy durch Elektrolyse isoliert wurde. Bekannt für sein leuchtendes Rot beim Feuerwerk – und weit mehr.
Symbol: Sr | Ordnungszahl: 38 | Atommasse: 87,62 u
Schmelzpunkt: 777 °C | Siedepunkt: 1382 °C
Dichte: 2,64 g/cm³
Vorkommen in der Erdkruste: ~360 mg/kg (Platz 16)
Stabile Isotope: 4 (Sr-84, -86, -87, -88)
Gruppe: 2 (Erdalkalimetalle)
Entdeckung in Strontian (1790) und Isolation durch Humphry Davy (1808)
Chemische Eigenschaften und Reaktivität der Erdalkalimetalle
Rote Flammenfärbung: Atomemissionsspektroskopie erklärt
Anwendung in Feuerwerk, Signalmunition und Notfackeln
Strontium-90: Entstehung, Halbwertszeit (28,8 Jahre), Einlagerung in Knochen
Rolle bei atmosphärischen Kernwaffentests und dem Teststoppvertrag 1963
Strontiumranelat als Osteoporose-Medikament und seine Rücknahme
Strontiumchlorid in Zahnpasta für empfindliche Zähne
Veredlung von Aluminium-Silizium-Legierungen in der Automobilindustrie
Strontiumferrit als weltweit meistproduziertes Permanentmagnetmaterial
Optische Gitteruhren mit Sr-87: präziseste Zeitmessung der Menschheit
Rubidium-Strontium-Datierung in der Geochronologie

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