zum Directory-modus

Korrosion

Lokalelemente

Elektrochemische Elemente werden auch gebildet, wenn unterschiedliche Metalle miteinander in Kontakt stehen und gleichzeitig Feuchtigkeit vorhanden ist. Die Verhältnisse sollen an einem Kupfer- und einem Zinkblech demonstriert werden, die in eine wässrige Lösung von nennenswerter elektrischer Leitfähigkeit eintauchen. Reines Zink würde sich in einer mäßig sauren Lösung nicht oder nur sehr langsam auflösen, denn der gleichzeitig zu bildende Wasserstoff besitzt am Zink eine Überspannung. Eine leitende Verbindung zwischen dem Zink und dem edleren Kupfer, an dem die Überspannung zudem geringer ist, begünstigt die Reaktion, bei der Zink zu Zn2+ oxidiert und an der Oberfläche des Kupfers Oxonium-Ionen zu Wasserstoff reduziert werden. Analoge Verhältnisse liegen vor, wenn Kupfer und Zink direkt miteinander in Kontakt stehen oder ganz allgemein, wenn Metalle unterschiedlichen Potentials bei Vorhandensein von Feuchtigkeit in Verbindung stehen.

Abb.1
Beispiel

Praktische Beispiele für einfache Fälle solcher Lokalelemente sind eine Messingschraube in einem Aluminiumblech oder verchromtes Eisen mit verletzter Chromschicht. Derartige galvanische Elemente aus edlen und weniger edlen Metallen können auch im mikroskopischen Bereich auftreten, wenn beispielsweise ein Metall mit einem anderen verunreinigt ist. Unter Umständen ist nicht einmal das Vorliegen zweier unterschiedlicher Metalle notwendig um die Vorbedingung für ein Lokalelement zu schaffen, sondern es reicht bereits aus, dass ein und dasselbe Metall an verschiedenen Stellen eine unterschiedliche Kristallstruktur hat oder partiell oxidiert ist.

Abb.2

Eine andere Möglichkeit für Korrosion sind Elektrolysevorgänge, die durch unkontrollierte Ströme (Kriechströme, vagabundierende Ströme) verursacht werden. Voraussetzung ist auch hier das Vorhandensein von Feuchtigkeit. Die Korrosion erfolgt dann durch Auflösung des Metalls infolge anodischer Oxidation.

Wesentlich komplexer als die Korrosion der reinen Metalle sind die Korrosionsverhältnisse bei den Legierungen, die - praktisch gesehen - teils günstiger, teils ungünstiger sind als für die reinen Metalle. Bildet eine Legierung zum Beispiel ein heterogenes Gemisch, liegen also Kristallite unterschiedlicher Zusammensetzung vor, so können sich Lokalelemente ausbilden.

Gelegentlich schreitet die Korrosion aber auch nicht weiter fort, weil sich eine oberflächliche Schutzschicht bildet. Dies ist offenbar bei der homogenen Legierung Messing (Kupfer/Zink) der Fall, wo das unedlere Zink sich auflöst, das zurückbleibende Kupfer aber rekristallisiert und einen korrosionsbeständigeren Überzug bildet.

In anderen Legierungen haben die passiven Eigenschaften einer Komponente Einfluss auf die Gesamtlegierung, das heißt die Legierung verhält sich edler als die unedlere Komponente. Dies ist der Fall in vielen legierten Stählen, in denen der Zusatz von Chrom, Molybdän, Wolfram oder Nickel zu beträchtlicher Korrosionsbeständigkeit des eigentlich recht unedlen Eisens führt.

Seite 3 von 4