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12.3 Korrosion und Korrosionsschutz bei Metallen; Kontaktelement

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Überlegungen zur Umsetzung des Lehrplans

Vorschläge zu Inhalten und Niveau

  • Korrosionsprozess
  • Säure- und Sauerstoffkorrosion; Kontaktelement (kurzgeschlossene galvanische Zelle)
  • passiver Korrosionsschutz, z. B. Schutzanstriche, Überzüge aus edlerem Metall (Zinnschicht auf Stahlblech: "Weißblech"), geschlossene Oxidschicht auf dem Metall (Galvanisieren, Eloxalverfahren), Inhibitoren im umgebenden Medium (bilden Schutzfilm)
  • aktiver Korrosionsschutz (kathodischer Korrosionsschutz, d. h. Werkstück wird als Kathode geschaltet; entweder mit passiven Opferanoden oder mit Stromquelle und Schrottanoden)

Hinweise auf Materialien und Literatur

  • Folienserie des Fonds der Chemischen Industrie: Korrosion/Korrosionsschutz; Nr. 8

Vorschläge für Experimente

  • Kontaktelement: Ein Zinkstab wird in verd. Salzsäure mit einem Kupferstab berührt; Wasserstoffentwicklung am Kupfer. (S)
  • Sauerstoffkorrosion bzw. Kontaktelement im Petrischalen-Experiment mit Gelatine: einen neuen, nicht angerosteten Eisennagel im Mittelteil mit Kupferdraht umwickeln und in eine Lösung mit Kaliumhexacyanoferrat(III), Kochsalz, Phenolphthalein-Lösung und Gelatine legen.
  • Reinigen von Silber durch Kontaktkorrosion
  • Experimente zur Stillen Oxidation als Hausaufgabe: etwas Eisenwolle in 5 ml-Einweg-Spritze geben, Stempel auf 5 ml ausziehen, mit ca.1 ml Wasser füllen und mit Spitze in Wasser stellen; mehrere Ansätze: mit eingeölter Eisenwolle, Salzwasser etc. (S)
  • aktiver Korrosionsschutz:
    • Eisenelektrode in eine Sauerstoff-gesättigte 3%-ige Kochsalzlösung mit wenig Kaliumhexacyanoferrat(III) tauchen;
    • Eisen- und Zinkelektrode in einer Sauerstoff-gesättigten 3%-igen Kochsalzlösung mit wenig Kaliumhexacyanoferrat(III) über Kurzschlussdraht verbinden;
    • Eisenelektrode und Graphitelektrode in eine Sauerstoff-gesättigte 3%-ige Kochsalzlösung mit wenig Kaliumhexacyanoferrat(III) tauchen, Eisenelektrode mit dem Minuspol und Graphitelektrode mit dem Pluspol einer Gleichspannungsquelle bei 3 V Spannung verbinden.
  • Computersimulation: Galvanisieren (http://www.chemie-interaktiv.net/ff.htm)
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