Film der Einheit Korrosion

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1 Film der Einheit Korrosion Beispiele von Korrosion an Eisen und Kupfer Elektrochemische Konzentrationskette Nernst - Gleichung Lokalekemente und Einfluss auf die Korrosion Säurekorrosion Sauerstoffkorrosion Salzkorrosion Biokorrosion Phosphatieren Eloxieren Beschichten Galvanisieren Feuerverzinken Korrosionsschutz Übersichtstabelle Einflüsse auf die Korrosion: a) Metall b) Medium Aktiver Korrosionsschutz: a) Opferanoden b) kathodisch Übungsaufgaben Literatur [1] M. Tausch, M. v. Wachtendonk (Hrsg.), Chemie I, C.C. Buchner, Bamberg 2006 [2] M. Tausch, M. v. Wachtendonk (Hrsg.), Chemie 2000+, C.C. Bochner, Bamberg 2007 [3] P. W. Atkins, J. A. Beran, Chemie einfach alles, VCH, Weinheim, 2006

2 Korrosion von Metallen ist in der Regel weder so schön wie hier noch nützlich.

3 Durch Verrosten von Eisen entstehen weltweit jährlich Schäden von mehreren Milliarden Dollar. Etwa ein Drittel der Stahlproduktion wird für den Ersatz korrodierter Konstruktionsteile benötigt. Verrostetes Eisenteil an einer Verschraubung mit Messing

4 Experimente Konzentrationsketten und Korrosion Langzeitversuch Prinzip der Konzentrationskette hier wird eine Spannung U 0 gemessen Lit. [2]: S

5 Experimente Konzentrationsketten - quantitativ betrachtet Ag/Ag + c=0,1 mol/l Ag/Ag + c=0,01 mol/l Lit. [2]: S

6 Die Nernst-Gleichung für verschiedene Redoxpaare Lit. [2]: S

7 Experiment In beiden Halbzellen befindet sich zunächst AgNO 3 (aq), c = 0,01 mol/l. Man misst U = 0 V. In die linke Halbzelle wird NaCl zugegeben, so dass nach der Zugabe gilt: c(nacl) = 1 mol/l. Jetzt misst man U = 0,46 V. Exkurs: Anwendung der Nernst-Gleichung bei der Bestimmung des Löslichkeitsprodukts K L Lit. [2]: S

8 Experimente Versuchsreihe zum Rosten von Eisen: trockene Eisenwolle feuchte Eisenwolle Eisenwolle, die vorher in CuSO 4 (aq) getaucht wurde (Lokalelement) Lit. [2]: S

9 Experimente Säurekorrosion von Zink in Kontakt mit Kupfer oder Platin Lokalelement Lit. [2]: S

10 Lit. [2]: S

11 Korrosion von Eisen unter einem Salzwassertropfen FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

12 Biokorrosion wird durch Mikroorganismen verursacht und tritt z.b. in Rauchgasentschwefelungsanlagen, Kohlebunkern und Wasserversorgungsleitungen auf. FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

13 Biokorrosion durch Mikroorganismen Mikroorganismen (lithotroph und chemotroph) EPS anorganische Präzipitate Exo-Enzyme Korrosionsprodukte Werkstoff (Metall)

14 FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

15 FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

16 Methoden des Korrosionsschutzes

17 Experimente Korrosionsschutz durch Galvanisieren V

18 FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

19 FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

20 FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

21 FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

22 FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

23 FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

24 FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

25 FCI, Folienserie Nr. 8, 1994

26 Experimente Eloxieren von Aluminium

27 Prinzip : Anodische Oxidation und anschließende Einfärbung Lit. [2]: S. 187

28 Experimente Korrosionsschutz: mit Opferanode V U-Rohr-Versuch Kathodisch V

29 Experimente Vom Lokalelement zum Korrosionsschutz Langzeitversuch: Blau ist ein Nachweis für Fe 2+ - Ionen Pink ist ein Nachweis für OH - - Ionen

30 Methoden des aktiven Korrosionsschutzes Pipelineschutz mit Opferanoden aus Magnesium Spannungsquelle Fe 2+ Eisenschrott Kathodischer Korrosionsschutz eines unterirdischen Heizöltanks Lit. [2]: S

31 Liste aller Experimente 1. Konzentrationsketten mit Ag/Ag + - Halbzellen (PV ) 2. Rosten von Eisenwolle unter versch. Bedingungen (PV ) 3. Säurekorrosion von Zn ohne und mit Pt-Kontakt(PV ) 4. Alkalische Korrosion von Al ohne und mit Cu-Kontakt (FCI, S.70) 5. Korrosionsschutz durch Galvanisieren (V ) 6. Korrosionsschutz mit Opferanode (PV ) 7. Kathodischer Korrosionsschutz (V ) 8. Eloxieren von Aluminium (PV , PV )

32 Begriffe für das Glossar aktiver Korrosionsschutz Anode Anodisiertes Aluminium (Eloxieren, von Aluminium) Beschichtung Biokorrosion Feuerverzinkung Galvanisieren Kathode kathodischer Korrosionsschutz Konzentrationskette Korrosion Korrosionshemmer Korrosionsschutz, Übersicht Lokalelement Löslichkeitsprodukt K L Metallüberzüge Nernst-Gleichung Opferanode passiver Korrosionsschutz Phosphatierung Rost Salzkorrosion Sauerstoffkorrosion Säurekorrosion Ursachen, der Korrosion - mediumseitig Ursachen, der Korrosion - metallseitig

33 Übungen zur Einheit Korrosion S. 159: A1, A2 (Konzentrationsketten, Nernst-Gleichung) S. 161: A1 bis A4 (Konzentrationsketten, Nernst-Gleichung) S. 131: A1, A2 (Korrosion von Eisen) S. 189: A1 bis A4 (Lokalelemente, Korrosionsschutz) Zusatzaufgabe 1: Erläutern Sie folgende Aspekte des Korrosionsschutzes anhand von Beispielen: Wirtschaftlichkeit, Sicherheit, Ressourcen, Umwelt, Ästhetik. Zusatzaufgabe 2: Erläutern Sie die Funktionsweise des kathodischen Korrosionsschutzes und des Korrosionsschutzes mit Opferanoden (Hinweis: vgl. Folie 30) Alle Seitenangaben aus Lit. [2]

34 Lit.[1] Lit.[2] Lit.[3]: Atkins 002_b2.jpg CD-ROM ergänzend zu den Lehrbüchern www. chemiedidaktik. uni-wuppertal.de Online Ergänzungen