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Korrosion und Korrosionsschutz PP und AB
28.2.2021
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KORROSION UND KORROSIONS- SCHUTZ VON: MAJA KÖHLER Korrosion und Korrosionsschutz Unter Korrosion versteht man die Reaktion eines Werkstoffs (i.d.R. eines Metalls) mit seiner Umgebung. Dabei kommt es zu einer stofflichen Veränderung, häufig auch zur Zersetzung. Unterscheidung in Säurekorrosion und Sauerstoffkorrosion Metalle verlieren durch Korrosion oft positive Eigenschaften, wie Festigkeit und Glanz --> bes. durch Korrosion von Eisen (Rost), entstehen jährlich immense volkswirtschaftliche Schäden Unedle Metalle, wie Eisen, korrodieren unter Einfluss von Wasser und Sauerstoff ● Metallatome reagieren durch Elektronenabgabe zu Metallionen, die in wässrige Lösung übergehen, sodass sich das Metall langsam auslöst In feuchter Luft werden die abgegebenen Elektronen von im Wasser gelösten Sauerstoffmolekülen aufgenommen. Es entstehen Sauerstoff-lonen, die sofort mit Wassermolekülen zu Hydroxid-lonen () reagieren. Korrosionserscheinungen: Flächenkorrosion Lochkorrosion Nahezu gleichmäßige Zerstörung der gesamten Zerstörung der Oberfläche an kleinen Oberfläche Bereichen --> Entstehung von Rissen und Löcher Sauerstoffkorrosion Säurekorrosion -Korrosion wird teilweise durch sauren Regen -Findet bei niedrigen pH-werten und verstärkt auch in Abwesenheit von Sauerstoff statt (also in sauren Lösungen) -Reaktion der zusätzlich im Wasser enthaltenen Wasserstoff-ionen -Im Wasser vorhandenen Salze (zb Meersalz) fördern Leitfähigkeit des Elektrolyten --> Ladetransport wird erleichtert --> Aufnahme der abgegebenen Elektronen und Umwandlung zu Wasserstoffmolekülen KONTAKTKORROSION: Korrosion entsteht meist dort, wo unedles Metall mit edlem Metall in Berührung kommt Durch Luftfeuchtigkeit und durch Regen sind Metalle von Elektrolyten umgeben Hier: unedler Zink (Anode) wird Zerstört, da an Oberfläche Oxidation stattfindet Elektronen fließen durch Zink zum Kupfer --> Reduktion kann ungehindert ablaufen Kupfer ist also Katode An Kupferoberfläche erfolgt die...
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Reduktion der Wasserstoff-lonen, Atome lagern sich zu Molekülen zusammen Reduktion (Kathode): O2 + 2 H₂O + 4e → 4 OH- Oxidation (Anode): Fe→ Fe²+ + 2e säurehaltiges Wasser (Elektrolyt) Kupfer (Katode) Zink (Anode) H₂ Zn²+ Zn 2e H+ 2H+ GLIEDERUNG 1. Korrosion Definition Allgemeines Korrosionserscheinungen Sauerstoff- und Säurekorrosion Kontaktkorrosion 2. Korrosionsschutz Definition Erscheinungsformen 3. Zusammenfassung Korrosionsschutz, der Schutz von Werkstoffen, Bauteilen und Ausrüstungen vor Korrosion zur Vermeidung oder Verminderung von Schäden und Verlusten. Wasser spielt bei Korrosion häufig große Rolle --> deshalb Trockenheit I --> Pflanzenöle bspw. Sind auch tlw. Wasserabweisend (jedoch nur kurzzeitiger Schutz) --> fest haftende Überzüge aus Kunststoff oder Lack sind zu empfehlen Opferanoden: Bei Redoxreaktionen wird immer das unedlere Element oxidiert, deshalb kann man ein "Opfer" zwischen Eisen und Wasser/Sauerstoff einfügen, so wird das unedlere Metall oxidiert --> Opferanode wird zersetzt und muss regelmäßig erneuert werden Unedle Metalle wie Aluminium oder Zink können sich bis zu einem bestimmten Punkt selbst schützen --> ihre Oberfläche reagiert mit Luftsauerstoff --> dadurch entsteht eine dünne Metalloxidschicht, die weitere Oxidationen verhindert --> Bezeichnung als Passivierung Quellen: Korrosion - verletzlicher Stahl KORROSION Verletzlicher Stahl MAX PLANCK CINEMA https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/korrosionsschutz/5078 https://flexikon.doccheck.com/de/Korrosion https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie/artikel/korrosion I https://www.duden.de/rechtschreibung/Korrosion https://flexikon.doccheck.com/de/Korrosion Zugriff 28.02.2021 KORROSION: Elektrochemische Korrosion: ausgehende Zerstörung eines idR Werkstoffs, aufgrund von Redoxreaktionen des Metalls mit seiner Umgebung AASTA ALLGEMEINES ● Unterscheidung: Säurekorrosion und Sauerstoffkorrosion durch Korrosion häufiger Verlust positiver Eigenschaften KORROSIONSERSCHEINUNGEN Flächenkorrosion Lochkorrosion SAUERSTOFF- UND SÄUREKORROSION Sauerstoffkorrosion durch sauren Regen verstärkt Reaktion der zusätzlich im Wasser enthaltenen Wasserstoff-lonen Säurekorrosion findet bei niedrigen pH-Werten statt im Wasser vorhandenen Salze fördern Leitfähigkeit des Elektrolyten KONTAKTKORROSION I I ■ ■ ■ Korrosion entsteht meist dort, wo unedles Metall mit edlem Metall in Berührung kommt durch Luftfeuchtigkeit und durch Regen → von Elektrolyt umgeben hier: Zerstörung des unedlen Zink → an Oberfläche Oxidation stattfindet Elektronen fließen durch Zink zum Kupfer → Reduktion Kupfer: Katode an Kupferoberfläche erfolgt die Reduktion der Wasserstoff- lonen, Atome lagern sich zu Molekülen zusammen Reduktion (Kathode): O₂ + 2 H₂O + 4e 4 OH Oxidation (Anode): Fe → Fe²+ + 2e säurehaltiges Wasser (Elektrolyt) Kupfer (Katode) Zink (Anode) H₂ Zn²+ Zn 2e H+ 2H+ KORROSIONSSCHUTZ Schutz von Werkstoffen, Bauteilen und Ausrüstungen vor Korrosion zur Vermeidung oder Verminderung von Schäden und Verlusten. 752 nizing Comp Nin Opping ERSCHEINUNGSFORMEN Wasser spielt bei Korrosion häufig große Rolle → deshalb Trockenheit ● → Pflanzenöle bspw. Sind auch tlw. Wasserabweisend (jedoch nur kurzzeitiger Schutz) → fest haftende Überzüge aus Kunststoff oder Lack besser Opferanoden: Bei Redoxreaktionen wird immer das unedlere Element oxidiert, deshalb kann man ein "Opfer" zwischen Eisen und Wasser/Sauerstoff einfügen, so wird das unedlere Metall oxidiert →Opferanode wird zersetzt und muss regelmäßig erneuert werden ERSCHEINUNGSFORMEN Rostschicht reagiert mit der Säure. 2 H₂O + FeO 6 H₂O + Fe2O3 Fe²+ + 3 H₂O Fe³+9 H₂O Lösungsprozess 1 Lösungsprozess 2 unedle Metalle wie Aluminium oder Zink können sich bis zu einem bestimmten Punkt selbst schützen → Schutzschicht → "Passivierung" ● ZUSAMMENFASSUNG KORROSION Verletzlicher Stahl HAX PLANCK CINEMA TEXTQUELLEN ■ https://www.spektrum.de/lexikon/chemie/korrosionsschutz/5078 ■ https://flexikon.doccheck.com/de/Korrosion ■ https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie/artikel/korrosion ■ https://www.duden.de/rechtschreibung/Korrosion ■ https://flexikon.doccheck.com/de/Korrosion BILDQUELLEN ■ Korrosionsschutz (hoepfner-technik.de) ▪ Heiss-Passivierung ▪ Korrosion - verletzlicher Stahl ■ Importance of Corrosion Testing | Bend Plating, Metal Finishing, PVD Coat ■ Pipeline Corrosion | Subsea Pipeline Engineering (nfatmala.blogspot.com) ■ Chemie Becherglas Fragezeichen Stock Vektor Art und mehr Bilder von Fragezeichen - iStock (istockphoto.com) VIELEN DANK FÜR EURE AUFMERKSAMKEIT Gibt es noch Fragen? OCKS ock 137566503 Bock iStock iStock by Getty Images iStock by Getty Images" iStock by Gelly images iStock low Galliv Indices. Stock iStock 0::Ectly iSto.x iStock bby Getty Imaope" iSto