Woodsches Metall

Das Woodsche Metall, Woodmetall oder auch Wood’sche Legierung (engl. Wood’s metal) ist eine Bismutlegierung in der Nähe des quaternären Eutektikums im System Bismut-Blei-Cadmium-Zinn, die bei etwa 60 °C schmilzt.^[1] Damit genügt bereits heißes Wasser, um es zu schmelzen.

Zusammensetzung

Woodsches Metall besteht aus^[2]

• 50,0 Gew.-% Bi (Bismut)
• 25,0 Gew.-% Pb (Blei)
• 12,5 Gew.-% Cd (Cadmium)
• 12,5 Gew.-% Sn (Zinn)

Ohne Cadmium in der Zusammensetzung, dafür mit 25 % Sn, heißt die Legierung Roses Metall und schmilzt bei 94 °C.

Eigenschaften

Sicherheitshinweise
Name	Woodsches Metall Wood’sche Legierung
CAS-Nummer	76093-98-6 8049-22-7 (veraltet)
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3] Gefahr H- und P-Sätze H: 330​‐​341​‐​350​‐​361fd​‐​372​‐​410 P: 201​‐​260​‐​273​‐​304+340+310​‐​308+313​‐​403+233 [3]
Toxikologische Daten	> 10.000 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[4]

Das Woodsche Metall ist ein geruchloser silbergrauer, in Wasser nahezu unlöslicher Feststoff^[4], der sich beim Erstarren ausdehnt (Bismut besitzt diese Eigenschaft), es besitzt damit wie Wasser eine Dichteanomalie.^[5] Die Dichte beträgt etwa 9,6 g/cm³.^[4]

Verwendung

Woodsches Metall wird wegen seines niedrigen Schmelzpunktes als Schmelzsicherung für Sprinkleranlagen oder elektrische Sicherungen genutzt.^[2] In Laboratorien wird es zudem für Heizbäder (sogenannte Metallbäder) verwendet.^[6] Oft wurde es auch als Scherzartikel eingesetzt. Einer Person wurde dabei ein Löffel aus Woodschem Metall gereicht, wenn diese ein Heißgetränk zu sich nahm. Beim Umrühren schmolz dieser Löffel im Getränk. Da Blei und Cadmium als Gefahrenstoff gelten, darf dieser Streich nur unter Einhaltung von Auflagen durchgeführt werden.

Historisches

Am 20. März 1860 erhielt der amerikanische Zahnarzt Barnabas Wood ein Patent auf eine niedrigschmelzende Legierung, die er für Zahnfüllungen verwendete.^[7] Auch für das Verbinden von Zinn und Zinnlegierungen, d. h. als niedrigschmelzendes Lot, schlug er es vor.^[8] Außerdem wurde es für Abgüsse vorgeschlagen.^[9] Noch im Jahr 1860 wurde das Verhalten der Legierung auch von A. Lipowitz untersucht.^[10] Bald danach wurde die Legierung, die in ihrer ursprünglichen Zusammensetzung bei ca. 65 bis 71 °C schmolz, nach ihrem Erfinder, Barnabas Wood, Woodsches Metall genannt. A. Lipowitz nannte sie „Wood's leichtflüssiges Metall“ und nannte auch im Text den eigentlichen Erfinder. Dennoch wird das Woodsche Metall auch Lipowitzsches Metall bzw. Legierung genannt, wobei manchmal eine etwas abweichende Zusammensetzung angegeben wird, z. B. 27 % Pb, 13 % Sn, 10 % Cd, Rest Bi.^[11]

Siehe auch

• Fieldsches Metall
• Galinstan

Einzelnachweise

1. ↑ Eintrag zu Woodsches Metall. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 19. Juni 2014.
2. ↑ ^{a b} A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 827.
3. ↑ ^{a b} Datenblatt Woods metal bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 29. Juli 2017 (PDF).
4. ↑ ^{a b c} Datenblatt Woodsches Metall bei Merck, abgerufen am 19. Januar 2011.
5. ↑ Woodsches Metall (Memento vom 3. Dezember 2008 im Internet Archive) in Meyers Lexikon Online.
6. ↑ Walter Wittenberger: Chemische Laboratoriumstechnik. 7. Auflage, Springer, Wien/New York 1973, ISBN 3-211-81116-8, S. 155.
7. ↑ Finding Aid for the Barnabas Wood Papers MS.3459. Biographical/Historical Note. (Nicht mehr online verfügbar.) In: Special Collections Online. The University of Tennessee, Knoxville, archiviert vom Original am 2. April 2015; abgerufen am 30. März 2015.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/dlc.lib.utk.edu 
8. ↑ Specification of a patent granted to Barnabas Wood, of Davidson County, State of Tennessee, for an improved alloy or metallic composition suitable for a metallic cement in the manufacture of Tin, Pewter, and other metals; also useful for casting and other purposes. In: Journal of the Franklin Institute. Band 70, Nr. 2, August 1860, S. 125–128, doi:10.1016/0016-0032(60)90458-0. 
9. ↑ Wood's leichtflüssiges Metall. In: Polytechnisches Journal. 158, 1860, S. 271–272.
10. ↑ A. Lipowitz: Ueber Wood's leichtflüssiges Metall. In: Polytechnisches Journal. 158, 1860, S. 376–377.
11. ↑ Stephan Hasse: Giesserei-Lexikon. 19. Auflage. Fachverlag Schiele & Schoen, Berlin 2007, ISBN 978-3-7949-0753-3, Lipowitzsches Metall, S. 779, Sp. rechts.