Korrosion und Baustoffe in der Chemie
Korrosion ist ein weitreichendes Problem in der Bauindustrie und der Chemie. Sie beschreibt die Zersetzung von Metallen durch chemische Reaktionen mit ihrer Umgebung. Gleichzeitig spielen Baustoffe wie Zement und Beton, die auf Kalkverbindungen basieren, eine zentrale Rolle im modernen Bauwesen.
Definition: Korrosion ist die Reaktion eines Werkstoffs mit seiner Umgebung, die zu einer messbaren Veränderung und möglichen Funktionsbeeinträchtigung führt.
Zement, ein Hauptbestandteil von Beton, besteht primär aus gebranntem Kalk Calciumoxid, Ton, Sand und Silicaten. Beton enthält neben Zement auch Gesteinskörnung wie Sand, Kies oder Splitt sowie manchmal Zusatzstoffe und -mittel.
Example: Portland Zement ist eine häufig verwendete Zementart im Bauwesen.
Korrosion tritt hauptsächlich bei Metallen auf und ist eine Redoxreaktion. Die bekannteste Form ist das Rosten von Eisen. Man unterscheidet zwei Hauptarten der Korrosion:
- Säurekorrosion: Hierbei entziehen Protonen der Säure dem Metall Elektronen.
- Sauerstoff-Korrosion: Sauerstoff fungiert als Oxidationsmittel.
Highlight: Aktiver Korrosionsschutz und passiver Korrosionsschutz sind wichtige Maßnahmen zur Verlängerung der Lebensdauer metallischer Strukturen.
Die chemischen Reaktionen der Korrosion lassen sich wie folgt darstellen:
Säurekorrosion:
Fes → Fe²⁺aq + 2e⁻ Oxidation
2H⁺aq + 2e⁻ → H₂g Reduktion
Sauerstoff-Korrosion:
2Fe → 2Fe²⁺ + 4e⁻ Oxidation
O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻ Reduktion
Vocabulary: Elektrochemischer Korrosionsschutz - Eine Methode zur Verhinderung von Korrosion durch Anwendung elektrischer Ströme.
Das Verständnis dieser chemischen Prozesse ist entscheidend für die Entwicklung effektiver Korrosionsschutzmaßnahmen und die Verbesserung der Haltbarkeit von Bauwerken und Infrastrukturen.