Bei der Korrosion handelt es sich um die Zerst\u00f6rung von Metallen durch Oxidation dieser Metalle. Die bekannteste und wirtschaftlich sch\u00e4dlichste Korrosion ist das Rosten von Eisen. Dabei reagiert Eisen mit Sauerstoff und Wasser zu verschiedenen Eisenoxiden und -hydroxiden. Diese Reaktionen betrachten wir jetzt noch genauer.<\/p>\n
Zun\u00e4chst wird Eisen zu Eisen(II) oxidiert und reagiert mit Hydroxidionen zu dem schwerl\u00f6slichen Eisen(II)-Hydroxid.<\/p>\n
\\begin{array}{llcll}
\n\\text{Ox.:} & {Fe} & \\quad \\rightarrow & \\quad \\ {Fe^{2+}} \\ + \\ {2e^{-}} & \\cdot 2 \\\\
\n\\text{Red.:} & \\ {O_2} \\ + \\ {2H_2O} \\ + \\ {4e^{-}} \\ & \\quad \\rightarrow & \\quad {4OH^{-}} \\ & \\\\
\n\\hline
\n\\text{Redox:} & \\ {2Fe^{2+}}\\ + \\ {O_2} \\ + \\ {2H_2O} & \\quad \\rightarrow \\quad & {2Fe^{2+}} \\ + \\ {4OH^{-}} & \\\\
\n\\end{array}<\/p>\n
\\begin{align*}
\n\\Rightarrow \\ {2Fe^{2+}} \\ + \\ {4OH^{-}} \\quad \\rightarrow \\quad {2Fe(OH)2}
\n\\end{align*}<\/p>\n
Das Eisen(II) oxidiert leicht weiter zu Eisen(III), welches wieder mit Hydroxidionen zu Eisen(III)-Hydroxid weiterreagiert \u2013 ein gelbbrauner Feststoff.<\/p>\n
\\begin{array}{llcll}
\n\\text{Ox.:} & {Fe^{2+}} & \\quad \\rightarrow & \\quad \\ {Fe^{3+}} \\ + \\ {e^{-}} & \\cdot 4 \\\\
\n\\text{Red.:} & \\ {O_2} \\ + \\ {2H_2O} \\ + \\ {4e^{-}} \\ & \\quad \\rightarrow & \\quad {4OH^{-}} \\ & \\\\
\n\\hline
\n\\text{Redox:} & \\ {4Fe^{2+}}\\ + \\ {O_2} \\ + \\ {2H_2O} & \\quad \\rightarrow \\quad & {4Fe^{3+}} \\ + \\ {4OH^{-}} & \\\\
\n\\end{array}<\/p>\n
\\begin{array}{cl}
\n\\Rightarrow & \\ {Fe^{3+}} \\ + \\ {3OH^{-}} \\quad \\rightarrow & \\quad \\ {Fe(OH)3} \\\\
\n\\Rightarrow & \\ {Fe(OH)3} \\quad \\rightarrow & \\quad {FeO(OH)} \\ + \\ {H_2O}
\n\\end{array}<\/p>\n
Das Eisen(III)-Hydroxid reagiert dann weiter zum braunen Eisen(III)-oxidhydroxid, indem Wasser abgespalten wird. Letztendlich liegt ein Gemisch aus Eisen(II)-hydroxid, Eisen(III)-hydroxid, Eisen(III)-oxidhydroxid und Wasser vor. Das Volumen von Rost ist gr\u00f6\u00dfer als das des urspr\u00fcnglichen Eisens, weshalb die Rostschicht auf dem Eisen leicht abplatzt. <\/p>\n
Um das Rosten von Eisen zu verhindern, gibt es zwei verschiedene M\u00f6glichkeiten: den passiven und aktiven Korrosionsschutz.<\/p>\n
Wir k\u00f6nnen die Korrosion eines Metalls verhindern, indem wir daf\u00fcr sorgen, dass das Metall nicht mit den f\u00fcr das Rosten verantwortlichen Reaktionspartnern in Ber\u00fchrung kommt. Dazu \u00fcberziehen wir das Metall mit einer Schutzschicht aus einem korrosionsbest\u00e4ndigen Material. Diese Art von Korrosionsschutz wird passiv genannt, da die Schutzschicht keine Reaktion eingeht, also passiv ist.<\/p>\n
Problematisch wird es jedoch, wenn die Schutzschicht besch\u00e4digt wird. In diesem Fall entsteht ein sogenanntes Kontaktelement. Die Schutzschicht, ein edles Metall, ist (elektrisch leitend) mit dem Eisen verbunden und durch die Besch\u00e4digung kommt Wasser an beide Metalle. Wasser wirkt in diesem Fall als Elektrolyt und wir haben eine Art galvanische Zelle. Am edleren Metall nimmt Wasser Elektronen auf und es wird Wasserstoff gebildet. Am unedleren Metall werden Elektronen abgegeben und somit das Metall abgebaut. In diesem Fall rostet das Eisen. Durch das Kontaktelement wird der Rostvorgang allerdings beschleunigt und das Eisen wird schneller besch\u00e4digt.<\/p>\n
Im Gegensatz zum passiven Korrosionsschutz gibt es noch die M\u00f6glichkeit des aktiven Korrosionsschutzes. Hierbei wird das Eisen mit einem unedleren Metall \u00fcberzogen. Zun\u00e4chst wirkt es als passive Schutzschicht. Der Vorteil hier ist, dass das Eisen auch bei der Besch\u00e4digung der Schutzschicht nicht rostet. Es entsteht zwar auch hier ein Kontaktelement, aber bei einem Kontaktelement wird immer das unedlere Element abgebaut, was in diesem Fall die unedlere Schutzschicht ist. Da nun die Schutzschicht unter Korrosion reagiert, handelt es sich um einen
\naktiven Korrosionsschutz.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Bei der Korrosion handelt es sich um die Zerst\u00f6rung von Metallen durch Oxidation dieser Metalle. Die bekannteste und wirtschaftlich sch\u00e4dlichste Korrosion ist das Rosten von Eisen. Dabei reagiert Eisen mit Sauerstoff und Wasser zu verschiedenen Eisenoxiden und -hydroxiden. Diese Reaktionen betrachten wir jetzt noch genauer. Zun\u00e4chst wird Eisen zu Eisen(II) oxidiert und reagiert mit Hydroxidionen […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"parent":9325,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":[],"categories":[54],"tags":[],"yoast_head":"\n