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4. Korrosion allgemein

Die Korrosion von Metallen in Wässern und Erdböden wird nicht nur durch die angreifenden Medien bestimmt, sondern auch durch die räumliche Ausdehnung der Konstruktion sowie die elektrochemischen Einflüsse. Die elektrochemische Korrosion tritt ein, wenn an die Berührungsstelle zweier verschiedener Metalle eine Elektrolytlösung gelangt (Kondenswasser, Tau usw. auf der Metalloberfläche). Dabei wird immer das unedlere Metall zerstört. In Wässern überwiegt die Korrosion unter Flächenabtrag. Die Ausbildung von Korrosionselementen mit starker Muldenbildung als Folge spielt insbesondere im Bereich der Wasser - Luft - Zone eine Rolle. Bei Meerwasser erfolgt häufig ein Bewuchs durch tierische und pflanzliche Organismen, die eine Korrosion bewirken. Ab einer relativen Luftfeuchte von circa 70 % korrodiert Stahl an der Luft. Begünstigend wirkt hier noch die örtliche Luftverunreinigung, besonders durch SO2 und Clor, durch Wasser und durch Berührung mit Stoffen, die feucht sind und/oder korrodierende Stoffe enthalten: Holz (Eiche), Holzschutzmittel, Säuren (außer Phosphorsäure), Salze, Erdreich, Moorwässer, Moorböden, Rauchgase, Flugasche, Ruß, Schlacke, Gips, Meerwasser usw.
Unter Korrosionsschutz versteht man die Verhütung der Korrosion und die Verlängerung der Lebensdauer von Werkstoffen, die der Witterung ausgesetzt sind.
Alle Eisenwerkstoffe, die keine schützenden Deckschichten ausbilden (zum Beispiel wetterfeste Baustähle und nicht rostende Stähle), müssen gegen Korrosion geschützt werden.
Man unterscheidet zwischen

aktivem Korrosionsschutz und passivem Korrosionsschutz
- sachgemäße konstruktive Gestaltung
- Auswahl widerstandsfähiger Werkstoffe
- Beeinflussung des Korrosionsmittels
- kathodischer Korrosionsschutz
  - organische Beschichtungen
- Überzüge aus metallischen oder
  nichtmetallisch-anorganischen Verbindungen

5. Die Spannungsreihe

Die verschiedenen Elemente haben auch verschiedene Normalpozentiale E0 [V].

Je negativer das Normalpozential ist, um so leichter wird ein Stoff oxidiert (Stoff ist um so besseres Reduktionsmittel) und umgekehrt

Zum Beispiel
Li (Lidium) ist stärkstes Reduktionsmittel (-3.03V)
F (Fluor) ist stärkstes Oxidationsmittel (+2.85 V)

Cu -------> Cu2+ + 2e- (+ 0.35 V)
Zn -------> Zn2+ + 2e- (- 0.76 V)

daraus folgt, Zn kann Cu reduzieren und Cu kann Zn oxidieren.

Anwendungsbeispiel
ReduktionsmittelOxidationsmittel+z'e-E0 in [V]
K (Kalium)     <----->K++e--2.92
Ca (Kalzium)      <----->Ca2++2e--2.82
Mg (Magnesium)      <----->Mg2++2e--2.34
Al (Aluminium)      <----->Al3++3e--1.67
SO32-+2OH-      <----->SO42-+H2O+2e--0.90
Zn (Zink)      <----->Zn2++2e--0.76
Fe (Eisen)      <----->Fe2++2e--0.44
Ni (Nickel)      <----->Ni2++2e--0.25
Pb (Blei)      <----->Pb 2++2e--0.13
H2 (Wasserstoff)      <----->2H++2e-0.00
Cu (Kupfer)      <----->Cu2++2e-+0.35
2J- (Jod)      <----->J2+2e-+0.53
Ag (Silber)      <----->Ag++e-+0.81
Hg Quecksilber)      <----->Hg2++2e-+0.85
2Br- (Brom)      <----->Br2+2e- +1.07
2Cl- (Chlor)      <----->Cl2 +2e-+1.36
Au (Gold)      <----->Au 3++3e-+1.42
2F- (Fluor)      <----->F2+2e- +2.85


Literatur:

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