Korrosion und Korrosionsschutz

Die Korrosion bezeichnet gemeinhin den Vorgang der Oxidation von Metallen. Man unterscheidet unter anderem die Säurekorrosion und Luftkorrosion. In beiden Fällen reagieren Metalle unter Elektronenabgabe. Bei der Säurekorrosion ist das Oxidationsmittel eine Säure, wie etwa Kohlensäure oder schweflige Säure, die sich aus Abgasen und Regen bilden. Bei der Luftkorrosion ist der Sauerstoff der Luft Reaktionspartner. Produkt der Säurekorrosion sind die Salze der entsprechenden Säure. Produkt der Luftkorrosion ist ein entsprechendes Oxid. In einem ersten Schritt reagieren Sauerstoffatome in Anwesenheit von Wasser. Es bilden sich Metallionen und Hydroxide, die sich verbinden. Die Hydroxide werden weiter oxidiert, bis ein Gemisch verschiedener Oxide entsteht. Diese Oxide und Salze der Säuren sind meist spröde oder wasserlöslich und sorgen so für eine fortschreitende Korrosion. Um Metalle vor der Korrosion zu schützen gibt es verschiedene Wege. Einige sollen im folgenden erwähnt werden.

1. Legieren (Chromnickelstahl 12-18% Cr; 8-20%Ni)

2. Nichtmetall-Überzüge:

- Anstriche: Kunstharz-Lacke, Rostschutzfarbe, wie z.B. rotes Mennige Pb3O4 (bildet eine feste Oxidschicht/ Golden Gate Bridge, Eiffelturm), Zinkchromat ZnCrO4 oder Zinkphosphat Zn3 (PO4) 2

- Emaillierung (Ton, Feldspat, Quarz, Zinnoxid, Natriumtetraborat)

- Phosphatierung bei Eisen (mit Phosphorsäure)

- Metalloxidhaut z.B. bei Aluminium (Eloxierung)

3. Korrosionsschutz mit Opfern:

Korrosionsanfällige Metalle (zB. Zink, Zinn) werden zum Opferschutz verwendet. Hier werden allerdings keine Opfer geschützt, sondern Opfer gebracht um ein Metall zu schützen. Zink bildet eine relativ feste Oxidschicht. Bei Schäden an der Zinkschicht reagiert das Zink und nicht das Eisen, da es als unedleres Metall in Lösung geht (Elektronen werden durch beide Metalle geleitet). Das Eisen schützt sich durch die Abgabe fremder Elektronen. Allerdings muss dazu das Wasser Zink und Eisenschicht berühren. Autos können also nicht durch solche Opferanoden geschützt werden.

[Bild 1]

Das hier sinnvoll eingesetzte Prinzip sorgt an anderer Stelle für Probleme. Beim Übergang verschieden metallischer Wasserleitungen kommt es häufig zur Korrosion. Das unedlere Metall wird an diesen Übergangsstellen stark oxidiert.

[Bild 2]

Im Beispielbild wird die Korrosion des Eisens dadurch beschleunigt, dass das edlere Kupfer die bei der Oxidation abgegebenen Elektronen ableitet und für die Reduktion des Mediums zur Verfügung stellt.

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