Passivierung von Metallen mit oder ohne Wasser?
Hi ich lernen gerade für meine Chemieklausur und habe mir dabei eine Frage gestellt.
In meinen Unterlagen steht, dass eine Sauerstoffkorrosion immer in Kombination mit Wasser abläuft. Jetzt frage ich mich aber wie das bei der Bildung einer Passivierungsschicht ist. Wenn man als Beispiel Aluminium nimmt, bildet sich doch bei der Oxidation Aluminiumoxid, welches das restliche Metall vor Korrosion schützt.
Bei der Reaktion von Aluminium handelt es sich ja auch um eine Sauerstoffkorrosion. Aber wo ist das Wasser?
Vielleicht könntet ihr mir erklären was mit dem Wasser im Fall einer Passivierung ist und ob dich ganze ansonsten soweit richtig verstanden habe.
Vielen Dank im Vorraus :)
2 Antworten
Das Rosten von Eisen läuft nur im Gegenwart von Wasser ab. An trockener Luft rostet Eisen nicht. Das liegt daran, dass fürs Rosten (analog zur Oxidation durch Verbrennung) drei Voraussetzungen gegeben sein müssen. 1. ein "rostfähiger" Stoff, in dem Fall Eisen. 2. ein Oxidationsmittel, das ist hier Sauerstoff. Und 3. ein Elektrolyt, also ein Transportmittel für Ladungsträger, das ist das Wasser. Fehlt eines der drei funktioniert die Reaktion nicht mehr.
Abgesehen davon gibt es natürlich noch unterschiedliche Arten der Korrosion. Beispiel wäre Kontaktkorrosion durch zwei sich berührende Metalle mit unterschiedlichem Platz in der elektrochemischen Spannungsreihe. Da ist dann eines der Metalle das Oxidationsmittel sozusagen. Das ändert aber nichts an der grundlegenden Voraussetzung: Ein Elektrolyt wird trotzdem gebraucht.
Dass Aluminium nicht rostet liegt an den Unterschieden in der Rost- bzw. Metalloxidbildung. Wasser ist trotzdem da durch die Luftfeuchtigkeit und es greift das Aluminium auch an, allerdings nur oberflächlich. Da bildet sich dann eine dünne Schicht Aluminiumoxid. Durch die kommt das Wasser (der Sauerstoff vermutlich auch) nicht mehr durch, sprich in den Schichten darunter fehlt der Elektrolyt (bzw. das Oxidationsmittel). Dadurch rostet es nicht weiter. Im Fall von Eisen bildet sich zwar auch eine Oxidschicht, die ist aber porös und voluminös, sodass sie aufplatzt und weitere Reaktionen ermöglicht.
Übrigens wird Aluminium trotz Passivierung angegriffen, wenn zusätzlich Salze von unedleren Metallen anwesend sind.
Sauerstoffkorrosion dürfte unter Normalbedingungen den Hauptteil ausmachen, aber für gewöhnlich tritt immer beides auf. In der Schule wird man der Einfachheit halber immer von reiner Sauerstoffkorrosion ausgehen. Es sei denn es ist natürlich speziell nach Säure- bzw. Wasserstoffkorrosion gefragt oder halt in der Aufgabenstellung sowas gesagt wie "Magnesiumband wird in salzsaure Lösung gehalten".
Kannst aber natürlich mal deinen Lehrer fragen, wie er das handhabt.
Vlt meint dein Lehrer das in Verbindung mit Wasserstoff.
Ansonsten soll er doch mal erklären, wo das Wasser bei Kaliumpermanganat KMnO4 ist. In der Formel muß ja dann rechts stehen "KMnO4 + H2O", wenn Wasser ebenfalls entstehen soll.
Könntest du mir vielleicht auch beantworten ob bei einer Korrosion mit Wasser eine Sauerstoff- oder eine Säurekorrosion statt findet? Zum Beispiel bei einem Magnesiumstab in Wasser. Wird das Magnesium von den H^+ - Ionen oder dem Sauerstoff im Wasser oxidiert?