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Der Begriff Korrosion wird nach dem Normblatt
DIN 50 900 wie folgt definiert: "Unter Korrosion versteht man die Zerstörung
von Werkstoffen durch chemische oder elektrochemische Reaktion mit ihrer
Umgebung".
Gemeinsam ist beiden Korrosionsarten, sowohl
der chemischen als auch der elektrochemischen Korrosion, der erste gemeinsame
Schritt zur Korrosion, der darin besteht, dass ein Metallatom unter Abgabe
von Elektronen als Metallion aus dem Metallgitter heraustritt. Ist ein
Elektronenakzeptor in Form eines Oxidationsmittels da, dann kann der Korrosionsprozess
bis zum Ende ablaufen. Bei der chemischen Korrosion durch Sauerstoff oder
Gase fällt der Ort der Ionisierung des Metallions mit dem Ort der
Elektronenaufnahme zusammen. Das geschieht in auffälliger Weise bei
der Verzunderung der Metalle bei höherer Temperatur.
Elektrochemische Korrosion der Metalle
im Wasser verläuft dagegen anders als die chemische Korrosion der
erhitzten Metalle in Gasen. Die elektrochemische Korrosion durch Wasser
ist durch zwei voneinander abhängige, jedoch an verschiedenen Stellen
des Metalls ablaufende Reaktionen gekennzeichnet. Hierbei verlassen Metallatome
unter Zurücklassung eines oder mehrerer Elektronen das feste metallische
Gefüge und treten als positive Ionen in die Flüssigkeit über.
In der Elektrochemie wird diejenige Elektrode als Anode oder auch Lösungsanode
bezeichnet, von der der positive Strom in Form von Ionen in die Flüssigkeit
(Elektrolyt) fliesst. Als Kathode dagegen wird die Elektrode bezeichnet,
über die der negative Strom von Elektronen an den Elektrolyten weitergegeben
wird, wobei diese von Elektronennehmern, z.B. Wasserstoffionen verbraucht
werden. Sinngemäss wird in wässrigen Lösungen unter "Metallkorrosion"
der Metallangriff und -abbau verstanden, der durch elektrochemische Vorgänge
eingeleitet sowie unterhalten wird und zur Zerstörung des Werkstoffes
führt.
Die physikalischen und chemischen Vorgänge
der Korrosion können in diesem Rahmen nur soweit behandelt werden,
wie dies unbedingt notwendig erscheint, um ein Verständnis des Lesers
für die hier behandelten praktischen Korrosionsprobleme zu erreichen.
Zur weiteren Unterrichtung über die Grundlagen der Korrosion wird
verwiesen auf die interessanten praxisnahen Veröffentlichungen der
Herren v. Schikorr, Hömig, Kaesche, Ulrich, Kruse, Schwenk, und weitere.
Während auf eine umfangreiche Erläuterung der Korrosionstheorie
bewusst verzichtet wird, muss doch auf folgende Punkte hingewiesen werden.
Die Korrosion lässt sich nach obiger
Definition auf elektrochemische Ursachen zurückführen. Der Vorgang
kann galvanisch-elektrolytisch oder rein elektrolytischer Natur sein. Im
ersten Fall hängt die Korrosion mit der Bildung galvanischer Lokalelemente
zusammen, in denen infolge chemischer Reaktionen zwischen Metall und Wasser,
ein Stromdurchgang stattfindet. Die eben genannte galvanische Elementbildung
ist für den Ablauf der Korrosion von Metallen von grösster Bedeutung.
Diese Erscheinung umfasst sehr viele Vorgänge, von denen die wesentlichen
hier genannt sind. Die Vorgänge haben die Bildung von Lokalelementen
gemeinsam, die in Berührung mit Wasser einen elektrochemischen Stromkreis
bilden, der zur Auflösung und Zerstörung des beteiligten Metalls
führen kann. So ist z.B. eine Metalloberfläche, die dem Angriff
durch den Elektrolyten Wasser ausgesetzt ist, nicht als homogen anzusehen.
Selbst reines Metall bietet an seiner Oberfläche dem Korrosionsangriff
Bereiche unterschiedlicher Reaktionsfähigkeit an, die einzelne Lokalelemente
bilden. Andere Heterogenitäten entstehen durch Deckschichtbildung
und durch Anwesenheit unterschiedlicher Gefügebestandteile. In wasserführenden
Korrosionssystemen stehen häufig verschiedene Metalle miteinander
in leitender Verbindung und sind dem Korrosionssangriff durch Wasser gleichermassen
ausgesetzt. Oertliche Unterschiede in der Zusammensetzung des aggressiven
Wassers können Ursache eines inhomogenen Korrosionsvorganges sein.
Bei der Korrosion rein elektrolytischer Natur handelt es sich um den Durchgang
eines vagabundierenden fremden elektrischen Stromes, der eine anodische
Auflösung des Metalles verursacht. Dieser ganz spezielle Fall wird
hier nicht in Einzelheiten besprochen, da bei der üblichen Anwendung
von Wechselstrom die Korrosion durch vagabundierende Ströme in Haushalten
nur wenig Bedeutung besitzt. |
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