http://bs-wiki.de/mediawiki/api.php?action=feedcontributions&feedformat=atom&user=ChristianeBS-Wiki: Wissen teilen - Benutzerbeiträge [de]2026-04-04T12:12:23ZBenutzerbeiträgeMediaWiki 1.29.0http://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=28180Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-25T07:31:47Z<p>Christiane: </p>
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<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
<br />
<br />
== Arten der Korrosion ==<br />
<br />
<br />
=== Säure-Korrosion === <br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch [[Protolyse]] der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
<br />
=== Sauerstoff-Korrosion ===<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
O<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH<sup>- </sup> Reduktion<br />
<br />
2 Fe +O<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also [[Sauerstoff]] und [[Wasser]] vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
<br />
=== Kontaktkorrosion ===<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
<br />
=== Einflussfaktoren ===<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
<br />
=== Feuerverzinken (Autos) ===<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink-Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
<br />
=== Verzinken durch Elektrolyse ===<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink-Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
<br />
=== Phosphatier-Strasse (Autos) ===<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
<br />
=== Nichtmetallüberzüge ===<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
<br />
=== Passivierung ===<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
<br />
=== Kathodischer Schutz ===<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
=== Bild einer Opferanode ===<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=28175Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-25T07:31:05Z<p>Christiane: </p>
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<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
<br />
<br />
== Arten der Korrosion ==<br />
<br />
<br />
=== Säure-Korrosion === <br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch [[Protolyse]] der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
=== Sauerstoff-Korrosion ===<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
O<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH<sup>- </sup> Reduktion<br />
<br />
2 Fe +O<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also [[Sauerstoff]] und [[Wasser]] vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
=== Kontaktkorrosion ===<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
<br />
=== Einflussfaktoren ===<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
<br />
=== Feuerverzinken (Autos) ===<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink-Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
<br />
=== Verzinken durch Elektrolyse ===<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink-Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
<br />
=== Phosphatier-Strasse (Autos) ===<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
<br />
=== Nichtmetallüberzüge ===<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
<br />
=== Passivierung ===<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
<br />
=== Kathodischer Schutz ===<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
=== Bild einer Opferanode ===<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
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<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=28170Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-25T07:29:48Z<p>Christiane: /* Einflussfaktoren */</p>
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<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
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<br />
== Arten der Korrosion ==<br />
<br />
<br />
=== Säure-Korrosion === <br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch [[Protolyse]] der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
=== Sauerstoff-Korrosion ===<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
O<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH<sup>- </sup> Reduktion<br />
<br />
2 Fe +O<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also [[Sauerstoff]] und [[Wasser]] vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
=== Kontaktkorrosion ===<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
<br />
=== Einflussfaktoren ===<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
=== Feuerverzinken (Autos) ===<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink-Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
=== Verzinken durch Elektrolyse ===<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink-Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
=== Phosphatier-Strasse (Autos) ===<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
=== Nichtmetallüberzüge ===<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
=== Passivierung ===<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
=== Kathodischer Schutz ===<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
=== Bild einer Opferanode ===<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
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<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
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<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
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[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=28163Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-25T07:28:05Z<p>Christiane: </p>
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<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
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== Arten der Korrosion ==<br />
<br />
<br />
=== Säure-Korrosion === <br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch [[Protolyse]] der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
=== Sauerstoff-Korrosion ===<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
O<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH<sup>- </sup> Reduktion<br />
<br />
2 Fe +O<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also [[Sauerstoff]] und [[Wasser]] vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
=== Kontaktkorrosion ===<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
<br />
=== Einflussfaktoren ===<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
<br />
=== Feuerverzinken (Autos) ===<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink-Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
=== Verzinken durch Elektrolyse ===<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink-Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
=== Phosphatier-Strasse (Autos) ===<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
=== Nichtmetallüberzüge ===<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
=== Passivierung ===<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
=== Kathodischer Schutz ===<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
=== Bild einer Opferanode ===<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=28160Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-25T07:26:41Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
<br />
<br />
== Arten der Korrosion ==<br />
<br />
<br />
=== Säure-Korrosion === <br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch [[Protolyse]] der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
=== Sauerstoff-Korrosion ===<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also [[Sauerstoff]] und [[Wasser]] vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
=== Kontaktkorrosion ===<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
<br />
=== Einflussfaktoren ===<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
<br />
=== Feuerverzinken (Autos) ===<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink-Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
=== Verzinken durch Elektrolyse ===<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink-Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
=== Phosphatier-Strasse (Autos) ===<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
=== Nichtmetallüberzüge ===<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
=== Passivierung ===<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
=== Kathodischer Schutz ===<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
=== Bild einer Opferanode ===<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=28153Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-25T07:21:59Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch [[Protolyse]] der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also [[Sauerstoff]] und [[Wasser]] vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
=== Feuerverzinken (Autos) ===<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink-Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
=== Verzinken durch Elektrolyse ===<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink-Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
=== Phosphatier-Strasse (Autos) ===<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/_Korrosionsschutz:_Antworten&diff=28145Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten2008-02-25T07:16:04Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>'''1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?''' <br />
<br />
Bei der Säure-Korrosion werden die Metalle durch Hydronuimionen oxidiert, dabei kommt es zur Sauerstoffbildung. Bei der Sauerstoffkorrosion ist der Sauerstoff das Oxidationsmittel, der dann zu Hydroniumionen oxidiert wird. <br />
<br />
'''2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?''' <br />
<br />
Feuerverzinken, Verzinken durch Elektrolyse, Phosphatierstrasse, Nichtmetallüberzüge, Passivierung, Kathodischer Schutz <br />
<br />
'''3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?'''<br />
<br />
Feuchte, sauerstoffhaltige Luft, da durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO2 oder Stickstoffdioxid saure Lösungen entstehen, die Korrosion beschleunigen. <br />
<br />
'''4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?''' <br />
<br />
Um den gefährdeten Stahl zu schützen. Man bringt eine Zinkplatte an, welche über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser abgibt. Somit oxidiert nur das Zink. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 12:00, 20. Jan 2008 (CET)</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/_Korrosionsschutz:_Antworten&diff=28144Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten2008-02-25T07:15:35Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>'''1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?''' <br />
<br />
Bei der Säure-Korrosion werden die Metalle durch Hydronuimionen oxidiert, dabei kommt es zur Sauerstoffbildung. Bei der Sauerstoffkorrosion ist der Sauerstoff das Oxidationsmittel, der dann zu Hydroniumionen oxidiert wird. <br />
<br />
'''2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?''' <br />
<br />
Feuerverzinken, Verzinken durch Elektrolyse, Phosphatierstrasse, Nichtmetallüberzüge, Passivierung, Kathodischer Schutz <br />
'''<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?''' <br />
<br />
Feuchte, sauerstoffhaltige Luft, da durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO2 oder Stickstoffdioxid saure Lösungen entstehen, die Korrosion beschleunigen. <br />
<br />
'''4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?''' <br />
<br />
Um den gefährdeten Stahl zu schützen. Man bringt eine Zinkplatte an, welche über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser abgibt. Somit oxidiert nur das Zink. <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 12:00, 20. Jan 2008 (CET)</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=28138Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-25T07:12:03Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch [[Protolyse]] der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also [[Sauerstoff]] und [[Wasser]] vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink-Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink-Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=28135Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-25T07:10:49Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch [[Protolyse]] der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder [[Eisenoxid]] fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also [[Sauerstoff]] und [[Wasser]] vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein [[Elektrolyt]], ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink-Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink-Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Benutzer:Christiane&diff=28122Benutzer:Christiane2008-02-25T07:06:24Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>Hallo, mein Name ist Christiane Hügel. Ich bin 19 Jahre alt und gehe in die 13. Klasse des Wirtschaftsgymnasiums. Meine Hobbies sind Reiten, Joggen und Freunde treffen.<br />
<br />
Meine Klasse: [[WG13-B]]<br />
<br />
Mein Thema: [[Korrosion/Korrosionsschutz]]<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 08:06, 25. Feb. 2008 (CET)</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Benutzer:Christiane&diff=28121Benutzer:Christiane2008-02-25T07:06:01Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>Hallo, mein Name ist Christiane Hügel. Ich bin 19 Jahre alt und gehe in die 13. Klasse des Wirtschaftsgymnasiums. Meine Hobbies sind Reiten, Joggen und Freunde treffen.<br />
<br />
Meine Klasse: [[WG13-B]]<br />
<br />
Mein Thema: [[Korrosion/Korrosionsschutz]]<br />
<br />
[[Kategorie:[[Benutzer:Christiane|Christiane]]]] 08:04, 25. Feb. 2008 (CET)</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Benutzer:Christiane&diff=28116Benutzer:Christiane2008-02-25T07:05:04Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>Hallo, mein Name ist Christiane Hügel. Ich bin 19 Jahre alt und gehe in die 13. Klasse des Wirtschaftsgymnasiums. Meine Hobbies sind Reiten, Joggen und Freunde treffen.<br />
<br />
Meine Klasse: [[WG13-B]]<br />
<br />
Mein Thema: [[Korrosion/Korrosionsschutz]]<br />
<br />
[[[[Benutzer:Christiane|Christiane]]]] 08:04, 25. Feb. 2008 (CET)</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Benutzer:Christiane&diff=28113Benutzer:Christiane2008-02-25T07:04:16Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>Hallo, mein Name ist Christiane Hügel. Ich bin 19 Jahre alt und gehe in die 13. Klasse des Wirtschaftsgymnasiums. Meine Hobbies sind Reiten, Joggen und Freunde treffen.<br />
<br />
Meine Klasse: [[WG13-B]]<br />
<br />
Mein Thema: [[Korrosion/Korrosionsschutz]]<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 08:04, 25. Feb. 2008 (CET)</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/_Korrosionsschutz:_Antworten&diff=28112Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten2008-02-25T07:03:29Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>'''1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?''' <br />
<br />
Bei der Säure-Korrosion werden die Metalle durch Hydronuimionen oxidiert, dabei kommt es zur Sauerstoffbildung.Bei der Sauerstoffkorrosion ist der Sauerstoff das Oxidationsmittel, der dann zu Hydroniumionen oxidiert wird.<br />
<br />
'''2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?'''<br />
Feuerverzinken, Verzinken durch Elektrolyse, Phosphatierstrasse, Nichtmetallüberzüge, Passivierung, Kathodischer Schutz<br />
<br />
'''3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?''' <br />
<br />
Feuchte, sauerstoffhaltige Luft, da durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO2 oder Stickstoffdioxid saure Lösungen entstehen, die die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
'''4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?''' <br />
<br />
Um den gefährdeten Stahl zu schützen. Man bringt eine Zinkplatte an, welche über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser abgibt. Somit oxidiert nur das Zink.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 12:00, 20. Jan 2008 (CET)</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/_Korrosionsschutz:_Antworten&diff=28111Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten2008-02-25T07:03:01Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>'''1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?''' <br />
<br />
Bei der Säure-Korrosion werden die Metalle durch Hydronuimionen oxidiert, dabei kommt es zur Sauerstoffbildung.Bei der Sauerstoffkorrosion ist der Sauerstoff das Oxidationsmittel, der dann zu Hydroniumionen oxidiert wird.<br />
<br />
'''2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?''' Feuerverzinken, Verzinken durch Elektrolyse, Phosphatierstrasse, Nichtmetallüberzüge, Passivierung, Kathodischer Schutz<br />
<br />
'''3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?''' <br />
<br />
Feuchte, sauerstoffhaltige Luft, da durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO2 oder Stickstoffdioxid saure Lösungen entstehen, die die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
'''4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?''' <br />
<br />
Um den gefährdeten Stahl zu schützen. Man bringt eine Zinkplatte an, welche über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser abgibt. Somit oxidiert nur das Zink.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 12:00, 20. Jan 2008 (CET)</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/_Korrosionsschutz:_Antworten&diff=28110Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten2008-02-25T07:02:26Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion? <br />
<br />
Bei der Säure-Korrosion werden die Metalle durch Hydronuimionen oxidiert, dabei kommt es zur Sauerstoffbildung.Bei der Sauerstoffkorrosion ist der Sauerstoff das Oxidationsmittel, der dann zu Hydroniumionen oxidiert wird.<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du? <br />
<br />
Feuerverzinken, Verzinken durch Elektrolyse, Phosphatierstrasse, Nichtmetallüberzüge, Passivierung, Kathodischer Schutz<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du? <br />
<br />
Feuchte, sauerstoffhaltige Luft, da durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO2 oder Stickstoffdioxid saure Lösungen entstehen, die die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet? <br />
<br />
Um den gefährdeten Stahl zu schützen. Man bringt eine Zinkplatte an, welche über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser abgibt. Somit oxidiert nur das Zink.<br />
<br />
<br />
<br />
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<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 12:00, 20. Jan 2008 (CET)</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27577Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:59:19Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27573Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:58:51Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg|thumb|500px]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27571Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:58:02Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27570Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:57:36Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|260px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27569Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:57:15Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|265px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27568Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:56:52Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|270px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27567Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:56:32Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|250px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27566Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:56:14Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|200px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27564Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:54:54Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden|300px|thumb]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27562Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:52:26Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|Korrosionsschaden]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27561Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:51:56Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|300pix]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27516Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:20:09Z<p>Christiane: /* Quellen */</p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|thumb|300pix]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27509Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:13:56Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|thumb|300pix]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27508Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:13:20Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|thumb|10pix]] <br />
<br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27507Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:12:51Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|thumb|600pix]] <br />
<br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27506Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:12:31Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div><br />
[[Bild:Korrosion.jpg|thumb|300pix]] <br />
<br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27504Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:12:06Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|thumb|300pix]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27503Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:10:03Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/ddchemie/umat/korrosion/korrosion.htm<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27502Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:07:14Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27498Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:02:28Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg|300x|]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27497Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-11T07:01:21Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion.jpg]] <br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27387Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-03T16:43:39Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion1.jpg]] <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
Das Zink fungiert als Anode und das Meerwasser(v.a. gelöster Sauerstoff) als Kathode. Somit ist der Stahl geschützt.<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27386Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-03T16:35:29Z<p>Christiane: /* Links */</p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion1.jpg]] <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
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[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
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[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27385Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-03T16:35:05Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion1.jpg]] <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
<br />
== Links ==<br />
<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosion<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Korrosionsschutz<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffkorrosion<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktkorrosion#Kontaktkorrosion<br />
http://de.wikipedia.org/wiki/Opferanode<br />
<br />
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<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27384Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-03T16:30:55Z<p>Christiane: /* Quellen */</p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion1.jpg]] <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
"Chemie heute - Sekundarbereich II" (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
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[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
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[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27383Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-03T16:30:20Z<p>Christiane: </p>
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<div>[[Bild:Korrosion1.jpg]] <br />
<br />
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== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
<br />
== Quellen ==<br />
Chemie heute- Sekundarbereich II (1998) Westermenn Schroedel Diesterweg Schöningh Winklers GmbH, Braunschweig S.154-157<br />
<br />
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[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
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[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27382Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-03T16:23:44Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion1.jpg]] <br />
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<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
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<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27381Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-03T16:23:22Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion1.jpg]] <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27380Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-03T16:22:29Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion1.jpg]] <br />
<br />
<br />
<br />
<br />
== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
<br />
<br />
<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
<br />
<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
<br />
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[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
<br />
[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/Korrosionsschutz&diff=27379Korrosion/Korrosionsschutz2008-02-03T16:21:45Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>[[Bild:Korrosion1.jpg]] <br />
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== Säure-Korrosion ==<br />
*[[Metalle]] sind oft durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt (in [[Zink]] ist z.B. immer etwas [[Kupfer]])<br />
*Wenn Zink mit CO<sub>2</sub>-haltigem Wasser in Berührung kommt=> Bildung kurzgeschlossener [[Galvanische Zellen|galvanischer Zelle]] zwischen Zink und Kupfer, wobei die galvanische Zelle als Lokalelement reagiert<br />
* Beim Vergleích der Standardelektrodenpotentiale beider Metalle gibt es eine Differenz von 1,1 Volt<br />
=> Zink (unedler) löst sich also an den Berührungsstellen zwischen Zink und Kupfer unter Abgabe von Elektronen<br />
*Elektronen fließen von Zink zu Kupfer (edler) und reduzieren an der Grenzfläche zwischen Kupfer und Wasser Hydroniumionen, diese haben sich durch Protolyse der Kohlensäure gebildet.<br />
<br />
Zn + 2H+ [[Bild:Pfeil.gif]] Zn<sup>2+</sup>+ H<sub>2</sub><br />
<br />
Unedles Zink löst sich im Laufe der Zeit auf.<br />
<br />
== Sauerstoff-Korrosion ==<br />
<br />
<br />
*Entscheidend für die Zerstörung des Metalls in neutralen und alkalischen Lösungen ist der in Wasser gelöste Luftsauerstoff<br />
* Eisen gíbt Elektronen an Luftsauerstoff ab -> Eisen(II)- Ionen entstehen -> werden in Wasser gelöst<br />
*Edlere Metalle im Eisen oder Eisenoxid fördern die Korrosion aufgrund der Bildung von Lokalelementen<br />
<br />
2 Fe [[Bild:Pfeil.gif]] 2Fe<sup>2+</sup> +4e<sup>-</sup> Oxidation<br />
<br />
0<sub>2</sub> +2H<sub>2</sub>O + 4e<sup>-</sup> [[Bild:Pfeil.gif]]4OH- Reduktion<br />
<br />
2 Fe +0<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>0 [[Bild:Pfeil.gif]]2Fe<sup>2+</sup> +4OH<sup>-</sup> Redoxreaktion<br />
<br />
*Zum Rosten müssen also Sauerstoff und Wasser vorhanden sein;<br />
Hydroxid-Ionen bevorzugt Bildung in sauerstoffreichen Zonen des Wassers<br />
Eisen(II)-Ionen bevorzugen Bildung in sauerstoffarmen Zonen des Wassers<br />
* Durch Diffusion treffen beide aufeinander=> Niederschlag aus Eisenhydroxid=> Luftsauerstoff bewirkt Bildung von poröser Rostschicht<br />
<br />
4 Fe (OH)<sub>2</sub> +O<sub>2</sub> [[Bild:Pfeil.gif]]2 Fe<sub>2</sub> O<sub>3</sub> H<sub>2</sub>O + 2H<sub>2</sub>O<br />
* Rostschicht schütze nicht vor weiterer Korrosion, da die Stelle, wo Eisen sich löst, nicht mit der Rostschicht identisch ist.<br />
<br />
== Kontaktkorrosion ==<br />
<br />
Kontaktkorrosion entsteht, wenn sich zwei unterschiedliche metallische Werkstoffe berühren, und ein Elektrolyt, ein Feuchtigkeitsfilm genügt schon vorliegt. Der edlere Werkstoff wirkt dann als Kathode und führt zu einer (anodischen)Auflösung des unedleren Metalls. Beispielsweise können Verschraubungen an Stahlteilen, wenn sie mit Edelstahlschrauben durchgeführt werden, starke Korrosion der Gewinde aufweisen.<br />
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<br />
== Korrosionsschutz ==<br />
Da Korrosionen jährlich große Schäden verursachen, überzieht man Metalle mit einem korrosionsbeständigem Überzug.<br />
<br />
'''Feuerverzinken (Autos''')<br />
<br />
[[Bild:Auto.jpg]]<br />
<br />
Die Stahlbleche werden in 450 C° heiße Schmelze von flüssigem Zink getaucht. An deren Grenzfläche kommt es daraufhin zu einer Eisen-Zink- Legierung. Die Stahloberfläche besitzt nun eine Zinkbeschichtung und ist damit korrosionsbeständig, da Zink an der Luft eine schützende Oxidschicht bildet.<br />
Nachteil: Energie und Materialverbrauch sind hoch<br />
<br />
'''Verzinken durch Elektrolyse'''<br />
<br />
Beim Verzinken durch Elektrolyse wird das Stahlblech in eine wässrige Zink- Lösung getaucht und als Kathode geschaltet, als Anode fungiert die Zinkplatte. Bei einer Gleichspannung von 20 Volt haftet eine dünne Zinkschicht auf der Stahloberfläche, wenn diese vorher gut behandelt wurde.<br />
<br />
'''Phosphatier-Strasse (Autos)'''<br />
<br />
Die Rohkarosserie kommt in ein Reinigungsbad zum reinigen, danach in ein Tauchbad in [[Phosphorsäure]] oder Lösung von Hydrogenphosphaten. Es kommt zur Bildung einer Eisen/- Zinkphosphatschicht auf dem Metall. In die Hohlräume wird flüssiges Wachs gefüllt.<br />
<br />
'''Nichtmetallüberzüge'''<br />
<br />
Pflanzenöle, Anstriche mit Kunstharzlacken oder Chlorkautschuklacken<br />
<br />
'''Passivierung'''<br />
<br />
Überzüge die auf natürlichem Weg entstehen (an der Luft)<br />
[[Aluminium]], [[Chrom]] und [[Nickel]] bilden wie [[Zink]] dünne Oxidschichten und verhindern somit die Korrosion des Metalls darunter.<br />
<br />
'''Kathodischer Schutz'''<br />
<br />
Man verbindet den gefährdeten [[Stahl]] elektrisch leitend mit einem Metall das leichter oxidiert wird.<br />
Beispiel: Hochseeschiffe<br />
Opferanode=> An Stahlteilen von Hochseeschiffen werden Zinkplatten angebracht. Das unedlere Zink gibt über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser ab (v.a. gelöster Sauerstoff)<br />
=> Die Oxidation findet also am Zink statt<br />
<br />
[[Bild:Opferanode.jpg]]<br />
<br />
'''Bild einer Opferanode'''<br />
<br />
Ganz rechts sieht man eine ungebrauchte Anode, in der Mitte eine, die noch zu ca. 60% besteht und ganz links eine, die schon vollständig aufgelöst ist.<br />
<br />
<br />
== Korrosionsfördernde/ hemmende Faktoren ==<br />
<br />
In sehr trockener und reiner Luft rostet Eisen nicht, in feuchter und Sauerstoffhaltiger Luft bildet sich dagegen auf dem Metall schnell ein Flüssigkeitsfilm.<br />
Durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO<sub>2</sub> oder Stickstoffoxid entstehen saure Lösungen, welche die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
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<br />
== [[Versuch zu Korrosion]] ==<br />
<br />
<br />
== Fragen ==<br />
<br />
1. Was ist der größte Unterschied zwischen Säure- und Sauerstoffkorrosion?<br />
<br />
2. Was für Korrosionsschutzarten kennst du?<br />
<br />
3. Welche Korrosionsfördernden Faktoren kennst du?<br />
<br />
4. Warum wird bei Hochseeschiffen der Kathodische Schutz verwendet?<br />
<br />
[[Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten]]<br />
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[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 11:26, 20. Jan 2008 (CET)<br />
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[[Kategorie:Chemie]]</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/_Korrosionsschutz:_Antworten&diff=27378Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten2008-02-03T16:19:40Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div>1. Bei der Säure-Korrosion werden die Metalle durch Hydronuimionen oxidiert, dabei kommt es zur Sauerstoffbildung.Bei der Sauerstoffkorrosion ist der Sauerstoff das Oxidationsmittel, der dann zu Hydroniumionen oxidiert wird.<br />
<br />
2. Feuerverzinken, Verzinken durch Elektrolyse, Phosphatierstrasse, Nichtmetallüberzüge, Passivierung, Kathodischer Schutz<br />
<br />
3. Feuchte, sauerstoffhaltige Luft, da durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO2 oder Stickstoffdioxid saure Lösungen entstehen, die die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
4. Um den gefährdeten Stahl zu schützen. Man bringt eine Zinkplatte an, welche über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser abgibt. Somit oxidiert nur das Zink.<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 12:00, 20. Jan 2008 (CET)</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/_Korrosionsschutz:_Antworten&diff=27377Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten2008-02-03T16:19:10Z<p>Christiane: </p>
<hr />
<div><br />
1. Bei der Säure-Korrosion werden die Metalle durch Hydronuimionen oxidiert, dabei kommt es zur Sauerstoffbildung.Bei der Sauerstoffkorrosion ist der Sauerstoff das Oxidationsmittel, der dann zu Hydroniumionen oxidiert wird.<br />
<br />
2. Feuerverzinken, Verzinken durch Elektrolyse, Phosphatierstrasse, Nichtmetallüberzüge, === ===Passivierung, Kathodischer Schutz<br />
<br />
3. Feuchte, sauerstoffhaltige Luft, da durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO2 oder Stickstoffdioxid saure Lösungen entstehen, die die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
4. Um den gefährdeten Stahl zu schützen. Man bringt eine Zinkplatte an, welche über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser abgibt. Somit oxidiert nur das Zink.<br />
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[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 12:00, 20. Jan 2008 (CET)</div>Christianehttp://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Korrosion/_Korrosionsschutz:_Antworten&diff=27376Korrosion/ Korrosionsschutz: Antworten2008-02-03T16:18:47Z<p>Christiane: </p>
<hr />
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1. Bei der Säure-Korrosion werden die Metalle durch Hydronuimionen oxidiert, dabei kommt es zur Sauerstoffbildung.Bei der Sauerstoffkorrosion ist der Sauerstoff das Oxidationsmittel, der dann zu Hydroniumionen oxidiert wird.<br />
<br />
2. Feuerverzinken, Verzinken durch Elektrolyse, Phosphatierstrasse, Nichtmetallüberzüge, Passivierung, Kathodischer Schutz<br />
<br />
3. Feuchte, sauerstoffhaltige Luft, da durch im Wasser gelöste Gase wie Schwefeldioxid, CO2 oder Stickstoffdioxid saure Lösungen entstehen, die die Korrosion beschleunigen.<br />
<br />
4. Um den gefährdeten Stahl zu schützen. Man bringt eine Zinkplatte an, welche über das Eisen Elektronen an Akzeptoren im Meerwasser abgibt. Somit oxidiert nur das Zink.<br />
<br />
[[Benutzer:Christiane|Christiane]] 12:00, 20. Jan 2008 (CET)</div>Christiane