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Korrosion – Schutzmaßnahmen 05:40 min

Korrosion – Schutzmaßnahmen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Korrosion – Schutzmaßnahmen kannst du es wiederholen und üben.

  • Gib an, was Korrosion ist.

    Tipps

    Wünscht du dir, dass deine Fahrradkette rostet und reißt?

    Lösung

    Für die Definition der Korrosion ist es wichtig, dass diese Reaktion unerwünscht ist. Man will also nicht, dass diese stattfindet. Auch muss sie ohne weiteres Zutun von Menschen freiwillig erfolgen. Zudem können nur Metalle korrodieren.

  • Nenne Korrosionsschutzmaßnahmen.

    Tipps

    Korrosion entsteht, wenn Metalle Kontakt zu Luft und Wasser haben.

    Welche Maßnahmen bilden einen Schutz gegen Luft und Wasser?

    Öle und Fette sind hydrophob und verdrängen Wasser.

    Lösung

    Durch Korrosion wandeln sich die Metalle in Oxide oder Hydroxide um. Diese tragen dann nicht mehr zur Stabilität des Metalls bei. Das Metall wird dadurch porös. Allein in Deutschland entsteht durch Korrosion jährlich ein Schaden von etwa 150 Milliarden Euro. Daher ist Korrosionsschutz ein ökonomisch sehr wichtiges Thema.

    Um Metalle wirksam vor Korrosion zu schützen, muss man sie von Feuchtigkeit und Sauerstoff abschirmen. Dies gelingt durch Lackieren der Metalle, einen Kunststoffüberzug und auch durch Ölen und Fetten der Metalle. Noch wirksamer ist es, die Metalle mit einer robusteren Schicht aus korrosionsbeständigen Metallen oder Metalloxiden zu überziehen. Dies gelingt durch Galvanisieren und auch durch das Feuerverzinken.

    Die Verbrennung fördert eher die Oxidation der Metalle und ist daher kein Korrosionsschutz. Hydrierung, die Anlagerung von Wasserstoff, stellt ebenfalls keinen Korrosionsschutz dar.

  • Erkläre, was beim Experiment passiert.

    Tipps

    Kupfer ist edler als Eisen.

    $CuSO_4$ ist Kupfersulfat.

    Lösung

    Alleine das Eintauchen des unedleren Metalls ist ausreichend, damit sich die Metallionen des edleren Metalls auf dem unedleren Metall ablagern. Auf diesem Wege lassen sich einfach Gebrauchsgegenstände veredeln.

    Doch ehe du darüber nachdenkst, auf diesem Wege deine Lieblingsgegenstände zu vergolden, Goldlösungen sind teurer als Gold in gediegenem Zustand.

  • Vergleiche die Verbrennung mit der Korrosion.

    Tipps

    Für die Korrosion braucht man nur wenig Wärme, dafür aber ein Elektrolyt.

    Wie lange dauert es bis ein Streichholz abgebrannt ist?

    Entzündet sich das Streicholz ohne dein zutun?

    Lösung

    Die Verbrennung ist eine nur unfreiwillig, aber schnell ablaufende Reaktion, die bei Eisen erst mit einer hohen Aktivierungsenergie erfolgt.

    Die Korrosion ist eine freiwillig, aber extrem langsam ablaufende Reaktion, die bei Eisen ohne größere Aktivierungsenergie erfolgt.

    Obwohl die Reaktionsprodukte der beiden Reaktionen sehr ähnlich sind, unterscheiden sich doch die Verbrennung und die Korrosion sehr in ihrem Verlauf.

  • Gib an, wann Korrosion stattfinden kann.

    Tipps

    Achtung! Mehr als eine Antwort ist richtig!

    Rost ist eine Mischung aus Eisenoxiden und Eisenhydroxiden.

    Das Wort „Hydor“ ist altgriechisch für „Wasser“.

    Lösung

    Damit ein unedles Metall korrodiert, wird neben dem Sauerstoff aus der Luft auch ein Elektrolyt benötigt. Dies kann Wasser, Meerwasser oder auch feuchte Erde sein.

    Der Elektrolyt dient zum einen als Lösungsmittel für die Metallionen, aber auch als leitende Lösung.

  • Bewerte die unterschiedlichen Korrosionsschutzmaßnahmen.

    Tipps

    Unedlere Metalle korrodieren viel schneller als edlere Metalle.

    Metalle leiten den elektrischen Strom.

    Lösung

    Unter den vielen Korrosionsschutzmaßnahmen fällt eine besonders auf. Der Schutz durch unedlere Metalle. Dies ist die einzige Schutzmaßnahme, bei der Beschädigungen der Schutzschicht keine Rolle spielen.

    Da die Korrosion eine elektrochemische Reaktion mit Elektronenaustausch ist und Metalle Leiter sind, können so immer Elektronen vom unedlerem zum edlerem Metall fließen. So wird das unedlere Metall korrodiert und das edlere Metall geschützt.

    Diese Technik wird vor allem bei Schiffen genutzt. Statt diese aufwendig zu lackieren oder zu galvanisieren, bringt man einfach an gut erreichbaren Stellen Opferanoden aus unedleren Metallen am ungeschützten Schiffsrumpf an. Sind diese verbraucht, füllt man sie einfach nach.