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Rost

Korrosion bei Eisen

Von Johanna Bauer | 19. Januar 2021
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Kennen Sie das Geheimnis hinter der Entstehung von Rost auf Eisen? Im folgenden Artikel werden wir den komplexen Prozess der Sauerstoffkorrosion genauer beleuchten und verraten Ihnen, wie Korrosion, selbst unter schwierigen Bedingungen wie hoher Luftfeuchtigkeit und salzhaltiger Meeresluft, effektiv verlangsamt werden kann.

Korrosion Eisen
AUF EINEN BLICK
Wie entsteht Korrosion bei Eisen und wie kann man sie verhindern?
Korrosion bei Eisen, auch als Rosten bekannt, ist ein Oxidationsvorgang, der in Gegenwart von Wasser und Sauerstoff stattfindet. Sauerstoffkorrosion transformiert Eisen in Eisen-(II)-hydroxid und anschließend in Eisen-(III)-hydroxid, also Rost. Möglichkeiten zur Reduzierung der Korrosion sind Trockenhaltung, Sauerstoffabschirmung und Schutzschichten wie Chrombeschichtungen, Lacke oder Fette.

Entstehung von Rost

Damit Rost entstehen kann, müssen nur einige grundlegende Voraussetzungen gegeben sein:

  • Das betreffende Metall muss ein Eisenmetall sein
  • Es muss Wasser vorhanden sein (ausreichend hohe Luftfeuchtigkeit genügt aber auch)
  • Es muss Sauerstoff vorhanden sein (ebenfalls in der Luft)

Wenn Säuren anwesend sind, rostet Eisen auch – allerdings handelt es sich dann um eine sogenannte Wasserstoffkorrosion. Der Vorgang des Rostens an der Luft ist dagegen eine Sauerstoffkorrosion.

Sauerstoffkorrosion

Der umgebende Sauerstoff wirkt hier chemisch als Oxidationsmittel. Er nimmt Elektronen vom Eisen auf. Das gediegene Eisen wird dabei an der Kontaktfläche zu zweiwertigem Eisen (Fe2+) oxidiert. Dadurch entsteht eine Potenzialdifferenz, da das Eisen negativ geladen, seine umgewandelte Oberfläche nun aber positiv geladen ist.

Über mehrere komplizierte Schritte entsteht im Wasser über die positiv geladenen Eisenionen, die dorthin diffundieren und den eindiffundierenden Sauerstoff in jedem Wassertropfen eine sogenannte galvanische Zelle mit einer Potenzialdifferenz. Eine solche galvanische Zelle ähnelt von ihrer Funktionsweise her einer Batterie.

Durch den Stromfluss in dieser chemischen „Batterie“ verwandelt sich das Eisen an der Oberfläche danach in Eisen-(II)-hydroxid, das eine typische graugrüne Farbe hat. Durch weitere Einwirkung von Luft und Wasser auf das Eisen-(II)-hydroxid entsteht Eisen-(III)-hydroxid – der Rost, den wir anhand seiner Farbe sofort erkennen.

Die Sauerstoffkorrosion ist demnach ein komplexer Vorgang, der in mehreren Schritten abläuft. Beschleunigt werden kann er durch das Vorhandensein von Salzen (Ionen) im Wasser. Deshalb rostet Eisen an salzhaltiger Meeresluft noch schneller, zumindest wenn dort auch hohe Luftfeuchtigkeit herrscht.

Verhindern der Korrosion

Völlig verhindern kann man Korrosion auch bei Eisen nicht. Es gibt jedoch Möglichkeiten, sie sehr stark zu verlangsamen. Da zur Korrosion sowohl Sauerstoff als auch Wasser nötig sind, genügt es, einen der beiden Stoffe fernzuhalten, um Korrosion zum größten Teil zu unterbinden.

In Heizungsrohren aus Eisenmetallen geschieht das, indem Sauerstoffeintritt in die Rohre verhindert wird. Umgekehrt ermöglicht das Trockenhalten von Werkzeugen (etwa durch Bestreuen mit Talkum-Puder) dem Wasser nicht, den Korrosionsprozess in Gang zu setzen.

Beschichtungen des Eisens mit Chrom oder durch Lacke oder Fette sind ebenfalls eine Möglichkeit, eine entsprechende Schutzschicht zu schaffen. Feuerverzinken ist auch eine Möglichkeit, besonders bei Eisenblechen.

Tipps & Tricks
Wenn Sie Ihr Werkzeug in einem feuchten Keller lagern, bestreuen Sie es einfach mit Puder. Auch rostempfindliche Werkzeuge rosten dann nicht.
Artikelbild: nycshooter/iStockphoto