Korrosion des Eisens (Rosten)

Was lieЯ sich tun? Schon bald wurde ihnen klar, dass die Korrosion (den Begriff „Rosten“ benutzt man nur in Bezug auf Eisen) eine Reaktion von Metallen und Sauerstoff ist, die bei feuchter Luft schneller stattfindet. Ein Eisenriegel (z.B. vom Gartenzaun) ist stдndig feuchter Luft ausgesetzt und rostet daher schneller.

Irgendwie musste man die Reaktion von Sauerstoff, feuchter Luft und Eisen unterbinden. Da die Menschen Mцglichkeiten wie z.B. Verzinken (siehe Seite 1, bzw. Aufgabe 6) nicht kannten, mussten sie zu anderen Hilfsmitteln greifen.

Jemand kam auf die Idee die zu schьtzenden Metalle einzufetten, da man bereits aus Alltagssituationen das Einfetten kannte. Bsp: Auf eingecremten Hдnden perlt Wasser ab. Denn fettete man ein Metall ein, ist fьr den Sauerstoff keine metallenen Flдche vorhanden, mit welcher es reagieren kann und keine Feuchtigkeit an das Metall dringen kann. Fett schьtzt also vor Korrosion. Aber natьrlich ist es kein dauerhafter Schutz, da sich die Fettschicht abnutzt.

Beobachtungen unserer Versuchsreihe

Anmerkung: Messing fдllt etwas aus dieser Versuchsreihe heraus, denn Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Alle anderen Metalle sind Reinstoffe.

ErklдrungAlle Metalle haben in den verschiedenen Lцsungen korrodiert, also mit Sauerstoff und Wasser reagiert.

Man kann allerdings je nach Lцsung (Flьssigkeit) und Metall unterschiedlich starke Verдnderungen bei den Metallen feststellen.

E: 1.Destilliertes Wasser

Im destillierten Wasser sind keine Ionen vorhanden, welche die Korrosion (s. Definition zu Beginn) in irgendeiner Form beschleunigen oder verstдrken kцnnen, deshalb korrodieren die Metalle in dieser „Lцsung“ am schwдchsten von allen weiteren Lцsungen unserer Versuchsreihe.

Die Metalle reagieren wenig im destillierten Wasser, deshalb beobachtet man die Verдnderungen nur fleckenweise auf den Metalloberflдchen.

Ist ein Metall nur destilliertem Wasser ausgesetzt dauert das Korrodieren einige Wochen.

E: 2.Sprudelwasser

Im Sprudelwasser korrodieren die Metalle schon stдrker, weil das Sprudelwasser mit anderen Stoffen versetzt ist. Das von uns benutzte Wasser enthielt z.B. Ca2+ Ionen, Mg2+Ionen und wie jedes Sprudelwasser Kohlensдure. Wir glauben, dass diese Ionen die Korrosion beschleunigt und unterstьtzt haben, deswegen konnte man eine heftigere Reaktion beobachten (z.B. stдrkere Verfдrbungen).

Zusatzstoffe im Wasser wie z.B. Kohlenstoffdioxid fцrdern also die Korrosion von Metallen. Man kann davon ausgehen, je konzentrierter diese Zusatzstoffe vorhanden sind, desto stдrker korrodieren die Metalle.

Wir haben das Mineralwasser mit Rotkohlsaft (Indikator)getestet und da sich die Lцsung pink gefдrbt hat, kцnnen wie davon ausgehen, dass das Mineralwasser sauer ist. (Hier sind H3O+ Ionen in Mineralwasser enthalten, vergleiche Aufgabe 5)

Beispiel aus dem Alltag:

Im Regenwasser befindet sich ebenfalls eine groЯe Menge Kohlenstoffdioxid, weshalb wir vermuten, dass Regenwasser die Korrosion mindesten genauso stark wie Sprudel fцrdert. Je grцЯer die Umweltverschmutzung ist, desto stдrker ist die Luft mit Schadstoffen versehen, die ebenfalls die Korrosion fцrdern.

E: 3.Seifenlauge (Spьlmittel)

Wir sind uns nicht vцllig sicher, ob die Metalle stдrker im Sprudelwasser oder in der Seifenlauge reagiert haben, da unsere Beobachtungen nicht ganz eindeutig sind.

Es spricht aber einiges dafьr, dass die Metalle in der Seifenlauge stдrker reagieren.

Bsp.:

Aluminium hat in der Seifenlauge, aber nicht im Sprudel reagiert. Andererseits hat Eisen im Sprudel, aber nicht in der Seifenlauge reagiert. Wir wissen, dass dies mit einer Resistenz Eisens gegen kalte Laugen zu tun hat.

Wir gehen deshalb davon aus, dass bei Metallen in der Seifenlauge eine relativ heftige Korrosion stattgefunden hat, da sich die Farbe der Metalle verдndert hat und sie matt geworden sind (Ein neuer Stoff, Metallhydroxid, ist also entstanden).