Warum kann verzinktes Eisen nicht rosten?
Danke sehr für hilfreiche Antworten !
11 Antworten
Erstaunlich viele falsche Antworten. Nur Centauri liegt richtig. Zink ist unedler als Eisen, wird aber wegen seiner Oxidhaut nur langsam von Luftsauerstoff angegriffen. Es schützt Eisen aber nicht als Schutzhaut (wie etwa ein Anstrich), sondern weil es seine Oxidierbarkeit verringert, indem es die Korrosion an seine (des Zink) Oberfläche verlagert. So schützt es Eisen auch dort, wo der Zinküberzug unterbrochen ist (☞ Lokalpotentiale).
Es mag sein, dass du richtig liegst. Ich sehe es anders, weil bei einer Verzinkung nur eine minimale Schicht Zink auf die Eisenoberfläche aufgebracht wird. Bei einer Störung der Oberfläche wird sicherlich über Kontaktkorrosion zunächst das Zink oxidiert, aber das reicht höchtens für einen sehr kurzzeitigen Schutz. Langfristig ist imo der Korrosionsschutz nur Passivierung der Oberfläche erklärbar.
Weil der Zinkbelag keinen Sauerstoff an das Eisen heranlässt und somit keine Oxidierung stattfinden kann (chemischer Vorgang !)
Der Schutz ist sowohl aktiv wie auch passiv: Der aktive Korrosionsschutz entsteht dadurch, dass das Zink aufgrund seiner etwas geringeren Gitterstabilität leichter Zinkionen in die Umgebung abgibt (es wirkt also nur in Gegenwart von Feuchtigkeit) als das Eisen, Zink lädt sich also - durch die zurückgebliebenen Elektronen stärker negativ als das Eisen. Besteht nun ein leitender Kontakt zwischen Zink und Eisen fließen die Elektronen zum Eisen. Dieses wird stärker negativ aufgeladen und damit sinkt, seine Neigung, Eisen(II)-ionen an die Umgebung abzugeben. Die Korrosion wird blockiert. Das Zink hingegen, dessen Elektronen zum Eisen fließen, gibt weitere Zink-Ionen an die Umgebung ab, so lange eine leitende Verbindung besteht (Opferanode an Schleusen, Pipelines, Schiffen u.a.)
Es gibt aber auch einen passiven Korrosionsschutz durch die Zinkoberfläche, die sich an der Luft mit einer zusammenhängenden Schicht basischer Carbonate / Zinkoxid überzieht, die das System (z.B. Umfriedungen, Treppengeländer im Außenbereich,....) besser schützen, als es die Oxid/Hydroxid-Schicht des zu schützenden Eisens vermag.
Zink ist unedler als eisen und oxidiert somit vor dem eisen. Die zinkoxidschicht schütz dads eisen vor dem sauerstoff und feuchtigkeit, sodass es nicht rosten kann. Das passende stichwort hier lautet opferkathode
Das Zink befindet sich als dünner Belag auf der Oberfläche des Eisens. Die wesentliche Eigenschaft von Zink in diesem Fall ist, dass es eine sehr dichte Oxidschicht ausbildet, so dass der Angriff von Oxidationsmittel (Luftsauerstoff) verhindert wird.
Das funktioniert sehr gut, solange nicht mit einem hohen Abrieb, Erschütterungen oder Stößen zu rechnen ist. Die Zinkoxidoberfläche haftet zwar recht gut, aber ist auch sehr spröde. Sobald einmal das Zinkoxid weg ist (das sich ja nur aus einem Überschuss Zink bilden kann, rostet der Schutz von unten durch Kontaktkorrosion weg.
Ebenfall nicht nützlich ist der Einsatz unter aggressiven Umweltbedingungen. Gegenüber basischen Medien, Chloriden oder Chlor ist Zinkoxid normalerweise nicht stabil.
Als Opferanode taugt so eine verzinkte Oberfläche nicht, da die Menge zu klein ist.