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Korrosion und Korrosionsschutz
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Arbeitsblatt
Korrosion . Korridiertes Eisen platzt großflächig ab und dadurch kann das Bauteil seine Stabilität verlieren. Hierbei handelt es sich um einen elektrochemischen Vorgang. Denn aufgrund unterschiedlicher Beanspruchungen, Vorbehandlungen und Einflüssen der Umgebung können sich Gebiete mit unterschiedlichem elektrochemischen Potential im Eisen bilden. Da diese Gebiete direkt aneinandergrenzen haben wir dabei eine Art kurzgeschlossenes galvanisches Element, ein sogenanntes Lokalelement .
Tutory
Arbeitsblatt
Korrosionsschutz von Eisen sind Zink und Zinn . Zink wird vor allem im Außenbereich bei Werkstücken aus Eisen und Stahl eingesetzt. Zinn wird dagegen eher als Überzug von Blech verwendet, was das sogenannte Weißblech ergibt, wegen der hellen Farbe des Zinns. Verwendung findet es vor allem in Konservendosen. Beim Verzinken wird Stahl mit einer dünnen Schicht Zink versehen, um ihn vor Korrosion zu schützen. Im Gegensatz zu anderen Beschichtungen bietet Zink neben der abschirmenden Wirkung auch einen aktiven Korrosionsschutz, indem es durch eigenes Oxidieren verhindert, das das edleren Eisen korrodiert. Im Wasser vorhandene Protonen greifen zwar auch das Eisen an, entziehen dem Eisen Elektronen und bilden Wasserstoff, dass Eisen erhält aber Elektronen vom unedleren Zink, dass selber oxidiert und sich als Zn²⁺ -Ionen im Wasser lösen. Dadurch wird verhindert, dass das Eisen oxidiert.
Tutory
Video (28 Stunden)
Zink reagiert mit Salzsäure unter Wasserstoffentwicklung. Die Wasserstoffentwicklung tritt auch an anderen Metallen auf, sobald sie in Kontakt mit dem Zink kommen. Ist die Überspannung des Wasserstoffs am Zink höher als an dem anderen Metall, so findet die Wasserstoffentwicklung bevorzugt an dem anderen Metall statt. Chemie gymnasiale Oberstufe, Thema Elektrochemie.
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Video (130 Stunden)
Wieso ist die Freiheitsstatue grün? Durch Korrosion verändern sich viele Dinge im Laufe der Zeit. Was dahinter steckt, erfahrt ihr von Mai in diesem Video. Musste mehr wissen? Dann Kanal-Abo nicht vergessen: http://bit.ly/Chemie_Abo Noch Fragen? Dann stell sie in den Kommentaren! Schau mal bei den anderen musstewissen-Kanälen vorbei: Deutsch: http://bit.ly/Deutsch_Abo Mathe: http://bit.ly/Mathe_Abo Geschichte: http://bit.ly/Geschichte_Abo Mehr von musstewissen auf Instagram: https://www.instagram.com/musstewissenfakten Wir gehören auch zu #funk. Schaut’ da unbedingt rein: YouTube: https://youtube.com/funkofficial Funk Web-App: https://go.funk.net Facebook: https://facebook.com/funk https://go.funk.net/impressum
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Quelle
Hier findest du ein Themenheft des MPIs zum Thema "Einfach durchgerostet". Dazu gibt es Video- und Link-Tipps.
Tests / Fragebögen
Auf dem Portal LeifiCHEMIE findest du unter der Rubrik "Anorganische Chemie" im Themenbereich "Elektrochemie" einen Informationstext zur Korrosion.
Video
Vier kleine Büschel Eisenwolle werden mit etwas Aceton entfettet und dann folgendermaßen präpariert: Ein Eisenbüschel bleibt unbehandelt Ein Eisenbüschel wird mit Öl getränkt Ein Eisenbüschel wird mit Wasser getränkt Ein Eisenbüschel wird mit Salzwasser getränkt Die vier Eisenbüschel werden in je ein Schnappdeckelglas gegeben. Das Schnappdeckelglas wird mit einem durchbohrten Stopfen verschlossen. In die Bohrung des Stopfens wird eine 1-mL-Spritze ohne Stempel gedrückt, so dass diese dicht abschließt. Dann wird die Konstruktion mit der Spritze nach unten in einen Erlenmeyerkolben mit Wasser gestellt und der Versuch wird für ca. 20 Stunden beobachtet.
Medien (4)
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Zink reagiert mit Salzsäure unter Wasserstoffentwicklung. Die Wasserstoffentwicklung tritt auch an anderen Metallen auf, sobald sie in Kontakt mit dem Zink kommen. Ist die Überspannung des Wasserstoffs am Zink höher als an dem anderen Metall, so findet die Wasserstoffentwicklung bevorzugt an dem anderen Metall statt. Chemie gymnasiale Oberstufe, Thema Elektrochemie.
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Wieso ist die Freiheitsstatue grün? Durch Korrosion verändern sich viele Dinge im Laufe der Zeit. Was dahinter steckt, erfahrt ihr von Mai in diesem Video. Musste mehr wissen? Dann Kanal-Abo nicht vergessen: http://bit.ly/Chemie_Abo Noch Fragen? Dann stell sie in den Kommentaren! Schau mal bei den anderen musstewissen-Kanälen vorbei: Deutsch: http://bit.ly/Deutsch_Abo Mathe: http://bit.ly/Mathe_Abo Geschichte: http://bit.ly/Geschichte_Abo Mehr von musstewissen auf Instagram: https://www.instagram.com/musstewissenfakten Wir gehören auch zu #funk. Schaut’ da unbedingt rein: YouTube: https://youtube.com/funkofficial Funk Web-App: https://go.funk.net Facebook: https://facebook.com/funk https://go.funk.net/impressum
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Vier kleine Büschel Eisenwolle werden mit etwas Aceton entfettet und dann folgendermaßen präpariert: Ein Eisenbüschel bleibt unbehandelt Ein Eisenbüschel wird mit Öl getränkt Ein Eisenbüschel wird mit Wasser getränkt Ein Eisenbüschel wird mit Salzwasser getränkt Die vier Eisenbüschel werden in je ein Schnappdeckelglas gegeben. Das Schnappdeckelglas wird mit einem durchbohrten Stopfen verschlossen. In die Bohrung des Stopfens wird eine 1-mL-Spritze ohne Stempel gedrückt, so dass diese dicht abschließt. Dann wird die Konstruktion mit der Spritze nach unten in einen Erlenmeyerkolben mit Wasser gestellt und der Versuch wird für ca. 20 Stunden beobachtet.
Unterrichtsplanung (2)
Unterrichtsbaustein/-reihe
Der Rost nagt an allem! Eine Unterrichtseinheit, die in der Sekundarstufe II vertiefend aufgegriffen werden kann.
Unterrichtsplan
Vertiefend werden in der Oberstufe erneut die Korrosionsvorgängen in den Blick genommen.
Praxismaterialien (6)
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Korrosion . Korridiertes Eisen platzt großflächig ab und dadurch kann das Bauteil seine Stabilität verlieren. Hierbei handelt es sich um einen elektrochemischen Vorgang. Denn aufgrund unterschiedlicher Beanspruchungen, Vorbehandlungen und Einflüssen der Umgebung können sich Gebiete mit unterschiedlichem elektrochemischen Potential im Eisen bilden. Da diese Gebiete direkt aneinandergrenzen haben wir dabei eine Art kurzgeschlossenes galvanisches Element, ein sogenanntes Lokalelement .
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Korrosionsschutz von Eisen sind Zink und Zinn . Zink wird vor allem im Außenbereich bei Werkstücken aus Eisen und Stahl eingesetzt. Zinn wird dagegen eher als Überzug von Blech verwendet, was das sogenannte Weißblech ergibt, wegen der hellen Farbe des Zinns. Verwendung findet es vor allem in Konservendosen. Beim Verzinken wird Stahl mit einer dünnen Schicht Zink versehen, um ihn vor Korrosion zu schützen. Im Gegensatz zu anderen Beschichtungen bietet Zink neben der abschirmenden Wirkung auch einen aktiven Korrosionsschutz, indem es durch eigenes Oxidieren verhindert, das das edleren Eisen korrodiert. Im Wasser vorhandene Protonen greifen zwar auch das Eisen an, entziehen dem Eisen Elektronen und bilden Wasserstoff, dass Eisen erhält aber Elektronen vom unedleren Zink, dass selber oxidiert und sich als Zn²⁺ -Ionen im Wasser lösen. Dadurch wird verhindert, dass das Eisen oxidiert.
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Zink reagiert mit Salzsäure unter Wasserstoffentwicklung. Die Wasserstoffentwicklung tritt auch an anderen Metallen auf, sobald sie in Kontakt mit dem Zink kommen. Ist die Überspannung des Wasserstoffs am Zink höher als an dem anderen Metall, so findet die Wasserstoffentwicklung bevorzugt an dem anderen Metall statt. Chemie gymnasiale Oberstufe, Thema Elektrochemie.
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